KR20170094175A

KR20170094175A - 바닥용 화장재

Info

Publication number: KR20170094175A
Application number: KR1020177015103A
Authority: KR
Inventors: 고지 도이; 히로히사 요시카와; 마사후미 시미즈; 기요유키 노구치
Original assignee: 다이니폰 인사츠 가부시키가이샤; 가부시키가이샤 가네카
Priority date: 2014-12-10
Filing date: 2015-12-10
Publication date: 2017-08-17
Also published as: CN111962820A; JP2016108913A; WO2016093313A1; KR20210149891A; CN107002419A; KR102471547B1; JP6696726B2; CN107002419B

Abstract

단열성, 내수성, 방습성, 형상 안정성이 우수하고, 내충격성, 내하중성 및 내찰상성 등의 표면 특성이 우수하고, 또한 시공 용이성도 우수한 바닥용 화장재를 제공한다. 발포 수지층, 지지체층 및 장식층을 순서대로 갖고, 해당 발포 수지층의 발포 배율이 5 내지 20배이고, 또한 압축 탄성률이 20MPa 이상이고, 해당 지지체층의 인장 탄성률이 180MPa 이상인 바닥용 화장재이다.

Description

바닥용 화장재{DECORATIVE MATERIAL FOR FLOOR}

본 발명은 바닥용 화장재에 관한 것이다.

종래, 주로 주거용의 바닥재로서는, 목질 플로어링재가 다용되고 있고, 목질 플로어링재는 목재 박판 등의 목질 재료를 라미네이트하고, 그 위에 화장 시트나 도장을 실시한 것이 일반적으로 사용되고 있다. 주거용 중에서도 화장실, 세면, 부엌 등의 물을 자주 사용하는 용도에서는, 습기가 많은 환경에 있기 때문에, 목질 플로어링재에서는 곰팡이나 휨이 발생하기 쉽고, 내습성이 우수한 수지 플로어라고 칭해지는 수지제의 쿠션 플로어의 채용이 일반적이다. 그러나, 화장실, 세면 등에서는 에어컨 등의 공조 설비가 설치되어 있는 일은 드물고, 쿠션 플로어에서는 겨울에 바닥이 차가운 등의 문제가 있었다. 이 겨울의 바닥 차가움을 완화하기 위해서, 발포층을 갖는 발포 바닥재를 사용하는 것이 생각된다(예를 들어, 특허문헌 1).

일본 특허 공개 평 7-82871호 공보

발포 바닥재는, 비목질 바닥재이기 때문에 방습성, 내수성이 우수하고, 또한 단열성이 우수하므로, 상기 문제를 해결할 수 있는 바닥재라고 할 수 있다. 그러나, 물을 자주 사용하는 곳에서는 중량이 있는 변기, 세면대 등의 건축 자재, 세탁기, 냉장고와 같은 전기 제품이 놓이기 때문에, 장기 하중에 의한 바닥재 표면의 오목부에 대한 내하중성, 내찰상성이 문제가 된다. 내하중성 및 내찰상성에는 바닥재 표면의 경도가 중요해지지만, 너무 단단하면 내충격성이 저하되기 때문에, 바닥재로서는 내하중성 및 내찰상성과 내충격성이라고 하는, 상반하는 성능을 동시에 충족시키는 것이 요구된다. 또한, 물을 자주 사용하는 곳에서는 주거 내의 다른 개소보다도 온도 변화, 습도 변화가 크기 때문에, 이들의 변화에 수반하는 휨의 문제도 발생하기 쉽다.

또한, 거실이나 복도에는 목질 플로어링재가 사용되는 데 비해, 수지제의 쿠션 플로어는 플로어링재보다도 얇고, 그대로는 바닥의 레벨이 맞지 않기 때문에, 해당 쿠션 플로어 밑에 버림판을 시공하는 등의 하지 처리가 필요해지고, 또한 목질 플로어링재와 쿠션 플로어를 시공하는 장인은 상이하다는 점에서, 시공 효율이 나빠진다는 문제도 있다.

본 발명은 이러한 상황 아래에서, 단열성, 내수성, 방습성, 형상 안정성이 우수하고, 내충격성, 내하중성 및 내찰상성 등의 표면 특성이 우수하고, 또한 시공 용이성도 우수한 바닥용 화장재를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명자들은, 상기 목적을 달성하기 위하여 예의 연구를 거듭한 결과, 하기의 발명에 의해 해결할 수 있음을 알아내었다. 즉 본 발명은, 하기의 바닥용 화장재를 제공하는 것이다.

〔1〕 발포 수지층, 지지체층 및 장식층을 순서대로 갖고, 해당 발포 수지층의 발포 배율이 5 내지 20배이고, 또한 압축 탄성률이 20MPa 이상이고, 해당 지지체층의 인장 탄성률이 180MPa 이상인 바닥용 화장재.

〔2〕 발포 수지층, 지지체층, 베이스 수지층, 장식층 및 표면 보호층을 순서대로 갖는 상기 〔1〕에 기재된 바닥용 화장재.

본 발명에 따르면, 단열성, 내수성, 방습성, 형상 안정성이 우수하고, 내충격성, 내하중성 및 내찰상성 등의 표면 특성이 우수하고, 또한 시공 용이성도 우수한 바닥용 화장재를 제공할 수 있다.

도 1은, 본 발명의 바닥용 화장재의 바람직한 일례의 단면을 도시하는 모식도이다.
도 2는, 본 발명의 바닥용 화장재의 바람직한 일례의 단면을 도시하는 모식도이다.
도 3은, 본 발명의 바닥용 화장재의 바람직한 일례의 단면을 도시하는 모식도이다.

〔바닥용 화장재〕

본 발명의 바닥용 화장재는 발포 수지층, 지지체층 및 장식층을 순서대로 갖고, 해당 발포 수지층의 발포 배율이 5 내지 20배이고, 또한 압축 탄성률이 20MPa 이상이고, 해당 지지체층의 인장 탄성률이 180MPa 이상인 것을 특징으로 하는 것이다. 본 발명의 바닥용 화장재의 전형적인 구조를, 도 1 내지 3을 사용하여 설명한다. 도 1 내지 2는 본 발명의 바람직한 바닥용 화장재(10)의 단면을 도시하는 모식도이다. 도 1에 도시되는 형태에서는, 본 발명의 바닥용 화장재(10)는 발포 수지층(1), 지지체층(2) 및 장식층(3)을 순서대로 갖고 있다. 또한, 도 2에 도시되는 형태에서는, 해당 지지체층(2)과 장식층(3) 사이에 베이스 수지층(4)을 갖고, 또한 해당 장식층(3) 상에 접착재층(7), 투명 수지층(5) 및 표면 보호층(6)을 갖고 있고, 발포 수지층(1), 지지체층(2), 베이스 수지층(4), 장식층(3), 접착제층(7), 투명 수지층(5) 및 표면 보호층(6)을 순서대로 갖고 있다. 또한, 도 3에 도시되는 형태에서는, 지지체층(2)이 3층 구성으로 되어 있고, 제1 열가소성 수지층(21), 유리 성분층(22) 및 제2 열가소성 수지층(23)을 순서대로 갖는 구조로 되어 있다.

(발포 수지층)

발포 수지층은, 본 발명의 바닥용 화장재에 주로 단열성, 내하중성 및 내충격성을 부여하는 층이고, 발포 수지 조성물을 발포하여 형성되고, 그 발포 배율이 5 내지 20배이고, 또한 압축 탄성률이 20MPa 이상인 층이다.

발포 수지층에 있어서의 발포 배율은 5 내지 20배일 것을 요한다. 발포 배율이 상기 범위 밖에 있으면, 우수한 단열성, 내하중성 및 내충격성이 얻어지지 않는다. 우수한 단열성 및 내하중성을 얻는 관점에서, 발포 배율은 5 내지 15배가 바람직하고, 5 내지 12배가 보다 바람직하다.

또한, 발포 수지층의 압축 탄성률은, 20MPa 이상일 것을 요한다. 압축 탄성률이 20MPa 미만이면, 우수한 내하중성 및 내충격성이 얻어지지 않는다. 우수한 내하중성 및 내충격성을 얻는 관점에서, 압축 탄성률은 20 내지 100MPa인 것이 바람직하고, 20 내지 50MPa인 것이 보다 바람직하다. 여기서, 압축 탄성률은, 발포 성형체를 JIS A9511: 1999 「발포플라스틱 보온재」에 기재된 방법에 준거하여 샘플을 제작하여 측정을 행한 값이다. 구체적으로는, 발포 수지층으로부터 세로 100mm×가로 100mm×두께 30mm의 직육면체 형상의 시험편을 잘라내어, 해당 시험편을 텐실론 측정기를 사용하여, 압축 속도 10mm/분으로 압축 탄성률의 측정을 행한다. 시험편을 5개 준비하고, 시험편마다 상기 요령으로 압축 탄성률을 측정하여, 그것들을 상가 평균한 값을 압축 탄성률로 한다.

발포 수지 조성물의 발포 방법은 특별히 한정되지 않고, 공지된 방법 모두 채용할 수 있지만, 균질한 발포 수지층을 얻는 관점에서 비즈법에 의한 발포가 바람직하다. 비즈법은, 발포 수지 입자(예비 발포 입자)를 원료로 하고, 해당 발포 수지 입자를 금형의 캐비티 내에 충전하여, 해당 충전된 예비 발포 입자를 증기로 2차 발포시키면서, 예비 발포 입자끼리를 열 융착에 의해 일체화시킴으로써 발포 수지층을 얻는다고 하는 방법이다.

발포 수지 입자에 사용되는 수지로서는, 바람직하게는 열가소성 수지를 들 수 있다. 열가소성 수지로서는 폴리에틸렌, 프로필렌, 폴리스티렌, 에틸렌-아세트산 비닐 공중합체 수지(EVA), 에틸렌-(메트)아크릴산계 수지 등의 폴리올레핀 수지, 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 공중합체(ABS 수지), 아크릴로니트릴-스티렌 공중합체, 폴리염화비닐 수지, 폴리아세트산비닐 수지, 폴리비닐알코올 수지 등의 폴리비닐 수지, 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지(PET 수지) 등의 폴리에스테르 수지, 나일론, 폴리아세탈 수지, 아크릴 수지, 폴리카르보네이트 수지, 폴리우레탄 수지 등의 열가소성 수지의 단체 및 공중합체, 또는, 이들의 혼합 수지를 바람직하게 들 수 있다. 이들 중에서도 수지 자체의 강도를 고려하면, 폴리올레핀 수지가 바람직하고, 특히 폴리스티렌 수지가 바람직하다.

폴리스티렌 수지를 형성하는 스티렌 단량체로서는 특별히 한정되지 않고, 공지된 스티렌 단량체의 어느 것도 사용할 수 있다. 예를 들어, 스티렌, α-메틸스티렌, 비닐톨루엔, 클로로스티렌, 에틸스티렌, 이소프로필스티렌, 디메틸스티렌, 브로모스티렌 등을 들 수 있다. 이들 스티렌계 단량체는 1종이어도, 복수종의 혼합물이어도 된다. 바람직한 스티렌 단량체는, 스티렌이다.

발포 수지 입자는 통상, 해당 발포 수지 입자를 형성하는 수지를 포함하는 종 입자에, 스티렌 단량체 등의 단량체를, 필요에 따라 가소제와 함께 흡수시켜서 중합시킴으로써 수지 입자로 하고, 중합과 동시 또는 중합 후에, 해당 수지 입자에 발포제를 함침시킨 후, 발포시킴으로써 얻어진다. 또한, 발포 수지 입자는, 수성 매체 중에서 스티렌 단량체 등의 단량체를 현탁 중합하여 얻어지는 입자에, 발포제를 함침시키는 방법에 의해서도 얻을 수 있다.

발포제로서는 탄산수소나트륨, 탄산나트륨, 탄산수소암모늄, 탄산암모늄, 아질산암모늄 등의 무기 발포제; N,N'-디메틸-N,N'-디니트로소테레프탈아미드, N,N'-디니트로소펜타메틸렌테트라민 등의 니트로소 화합물; 아조디카르본아미드, 아조비스포름아미드, 아조비스이소부티로니트릴, 아조시클로헥실니트릴, 아조디아미노벤젠 등의 아조 화합물; 벤젠술포닐히드라지드, 톨루엔술포닐히드라지드 등의 술포닐히드라지드 화합물; 칼슘 아지드, 4,4'-디페닐디술포닐아지드, p-톨루엔술포닐아지드 등의 아지드 화합물 등을 바람직하게 들 수 있다. 또한, 발포제로서는, 물리 발포제로서 프로판, 노르말부탄, 이소펜탄, 노르말펜탄, 네오펜탄 등의 지방족 탄화수소류 이외에, 디플루오로에탄, 테트라플루오로에탄 등의 오존 파괴 계수가 제로인 불화탄화수소류 등의 휘발성 발포제도 바람직하게 들 수 있다. 이들 발포제는, 단독 또는 복수를 조합하여 사용할 수 있다.

발포제의 첨가량은, 원하는 발포 배율이나 압축 탄성률에 따라서 적절히 정하면 되지만, 수지 100질량부에 대하여, 0.5 내지 15질량부가 바람직하고, 1 내지 10질량부가 보다 바람직하다.

가소제로서는 프로필렌글리콜 지방산 에스테르, 글리세린 지방산 에스테르, 소르비탄 지방산 에스테르, 자당 지방산 에스테르 등의 지방산 에스테르 화합물; 디부틸프탈레이트(DBP), 디옥틸프탈레이트(DOP), 디이소노닐프탈레이트(DINP) 등의 프탈산에스테르 화합물; 디이소부틸아디페이트, 디옥틸아디페이트 등의 아디프산에스테르 화합물; 디부틸세바케이트, 디에틸헥실세바케이트 등의 세바스산에스테르 화합물; 글리세린트리스테아레이트, 글리세린트리카프릴레이트 등의 글리세린 지방산 에스테르 화합물; 유동 파라핀, 야자유, 팜유, 채종유 등의 천연 유지류를 바람직하게 들 수 있다.

가소제는, 단량체를 중합할 때에 첨가해도 되고, 발포제를 함침시킬 때 첨가해도 된다. 가소제의 첨가량은, 원하는 발포 배율이나 압축 탄성률에 따라서 적절히 정하면 되지만, 수지 100질량부에 대하여, 0.2질량부 이상 3질량부 미만이 바람직하고, 0.4질량부 이상 1.6질량부 미만이 보다 바람직하다. 가소제의 첨가량이 0.2질량부 이상이면 2차 전이 온도가 낮아지므로 저온에서의 예비 발포 및 성형에 우위에 있고, 3질량부 미만이면 발포체가 수축하기 어렵고, 양호한 미관이 얻어진다.

또한, 발포 수지 입자에는, 물성을 손상시키지 않는 범위 내에 있어서, 난연제, 난연 보조제, 활제, 결합 방지제, 융착 촉진제, 대전 방지제, 전착제, 기포 조정제, 가교제, 충전제, 착색제 등의 첨가제가 포함되어 있어도 된다.

비즈법에서는, 예를 들어 상기 발포 수지 입자를 금형의 캐비티 내에 충전하고, 해당 충전된 예비 발포 입자를 100 내지 150℃, 바람직하게는 100 내지 120℃의 증기 등의 열 매체를 사용하여, 10 내지 40초의 가열 시간으로 2차 발포시키면서, 예비 발포 입자끼리를 열 융착에 의해 일체화시킴으로써 발포 수지층을 얻을 수 있다. 이 경우, 일반적으로 사용되는 발포 수지 입자의 평균 입경은 0.2 내지 4mm가 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.5 내지 2mm이다.

또한, 본 발명에 있어서 발포 수지층은, 상기 비즈법에 한정되지 않고, 발포 수지층용 수지, 발포제, 가소제, 무기 충전제, 그 외 필요에 따른 첨가제를 포함하는 발포 수지층 형성용 수지 조성물을, T 다이에 의한 압출 제막법이나 캘린더 제막법 등의 제막법에 의해 미발포 수지층을 제막하고 나서, 가열 발포 로를 사용하여 220 내지 250℃ 정도에서 발포시켜 얻을 수도 있다.

또한, 발포 수지층으로서, 소정의 발포 배율 및 인장 탄성률의 범위 내이면, 시판되는 단열 보드, 예를 들어 비즈법 폴리스티렌 폼 보온판, 압출법 폴리스티렌 폼 보온판 등을 사용할 수도 있다.

발포 수지층의 두께는, 발포 배율 등에 따라 다소는 있지만, 3 내지 15mm인 것이 바람직하고, 5 내지 15mm인 것이 보다 바람직하고, 5 내지 12mm인 것이 더욱 바람직하다. 발포 수지층의 두께가 상기 범위 내이면, 우수한 단열성, 내하중성 및 내충격성이 얻어진다.

또한, 발포 수지층의 두께는, 후술하는 지지체층보다 두꺼운 것이 바람직하다. 지지체층보다 두꺼움으로써, 우수한 단열성, 내하중성 및 내충격성이 얻어지고, 또한 지지체층 등의 다른층과의 습기 등에 의한 신장의 차이에 기인하는 응력 휨이 발생하기 어려워진다.

(지지체층)

지지체층은, 본 발명의 바닥용 화장재에 주로 형상 안정성, 내수성, 방습성, 내충격성 및 내찰상성을 부여하는 층이고, 인장 탄성률이 180MPa 이상인 층이다.

지지체층은, 인장 탄성률이 180MPa 이상일 것을 요한다. 인장 탄성률이 180MPa 미만이면, 내찰상성이 얻어지지 않는다. 우수한 내수성, 방습성 및 내찰상성을 얻는 관점에서, 인장 탄성률은 180 내지 3000MPa인 것이 바람직하고, 250 내지 1000MPa인 것이 보다 바람직하고, 250 내지 500MPa인 것이 더욱 바람직하다. 또한, 인장 탄성률이 상기 범위 내이면, 발포 수지층 등의 다른층과의 습기 등에 의한 신장의 차이에 기인하는 응력 휨이 발생하기 어려워진다. 여기서, 인장 탄성률은, JIS K6732에 준거한 덤벨형 시험편에 펀칭한 화장 시트를 준비하고, 20℃의 온도 조건 하에서, 인장 압축 시험기를 사용하여, 인장 속도 50mm/분, 척간 거리 80mm의 조건에서 측정하여 얻어진 인장 응력-왜곡 곡선의 처음의 직선 부분으로부터, 다음 식에 의해 계산하였다.

E=Δρ/Δε

E: 인장 탄성률

Δρ: 직선 상의 2점 간의 원래 평균 단면적에 의한 응력 차

Δε: 동일한 2점 간의 왜곡 차

지지체층은, 열가소성 수지층을 갖는 것이 바람직하다. 열가소성 수지층을 형성하는 열가소성 수지로서는 폴리염화비닐 수지, 폴리아세트산비닐 수지, 폴리비닐알코올 수지 등의 폴리비닐 수지, 폴리에틸렌, 프로필렌, 폴리스티렌, 에틸렌-아세트산비닐 공중합체 수지(EVA), 에틸렌-(메트)아크릴산계 수지 등의 폴리올레핀 수지, 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지(PET 수지) 등의 폴리에스테르 수지, 아크릴 수지, 폴리카르보네이트 수지, 폴리우레탄 수지 등의 열가소성 수지의 단체 및 공중합체, 또는 이들의 혼합 수지를 바람직하게 들 수 있다. 그 중에서도, 폴리비닐 수지가 바람직하다.

또한, 지지체층은 1층에 의해 구성되어 있어도 되고, 2층 이상의 층에 의해 구성되는 적층체여도 되지만, 2층 이상의 층에 의해 구성되는 적층체이고, 적어도 1층이 유리 성분을 포함하는 것인 것이 바람직하다. 즉, 지지체층은, 2층 이상의 층에 의해 구성되는 적층체이고, 적어도 1층이 열가소성 수지층이고, 다른 1층이 유리 성분을 포함하는 유리 성분층인 것이 바람직하다. 이러한 구성으로 함으로써 우수한 내충격성이 얻어지고, 또한 형상 안정성이 향상된다.

유리 성분을 포함하는 유리 성분층은, 예를 들어 유리 섬유에 의해 구성되는 층 등을 바람직하게 들 수 있다.

본 발명에 있어서는, 지지체층은, 열가소성 수지층과 유리 성분층이 교대로 적층한 적층체인 것이 바람직하고, 그 중에서도, 도 3에 도시되는 것과 같은, 제1 열가소성 수지층, 유리 성분층, 제2 열가소성 수지층을 순서대로 갖는 적층체인 것이 바람직하다.

지지체층이 복수의 열가소성 수지층을 갖는 경우, 해당 열가소성 수지층을 형성하는 수지의 종류는 동일해도 상이해도 되고, 또한 그 두께는 동일해도 상이해도 된다.

지지체층의 두께는 1 내지 10mm인 것이 바람직하고, 1 내지 5mm인 것이 보다 바람직하다. 지지체층의 두께가 상기 범위 내이면, 우수한 내수성, 방습성, 내충격성 및 내찰상성이 얻어진다. 또한, 발포 수지층 등의 다른층과의 온도 등에 의한 신장의 차이에 기인하는 응력 휨이 발생하기 어려워진다.

또한, 지지체층의 두께는, 상기한 바와 같이, 발포 수지층보다도 얇은 것이 바람직하다. 발포 수지층층 등의 다른층과의 습기 등에 의한 신장의 차이에 기인하는 응력 휨이 발생하기 어려워진다.

(장식층)

장식층은, 본 발명의 바닥용 화장재에 장식성을 부여하는 층이고, 균일하게 착색이 실시된 은폐층(솔리드 인쇄층)이어도 되고, 여러 가지 모양을 잉크와 인쇄기를 사용하여 인쇄함으로써 형성되는 무늬층이어도 되고, 은폐층과 무늬층을 조합한 것이어도 된다.

은폐층을 형성함으로써, 바닥용 화장재를 설치하는 하지를 은폐할 수 있고, 또한, 기재층이 착색하고 있거나 색 얼룩이 있는 경우에, 의도한 색채를 부여하여 표면의 색을 정돈할 수 있다.

또한, 무늬층을 형성함으로써, 나무결 모양, 대리석 모양(예를 들어 트라버틴 대리석 모양) 등의 암석의 표면을 모방한 돌결 모양, 천결이나 천 형상의 모양을 모방한 천 모양, 타일 부착 모양, 벽돌 적층 모양 등, 또는 이들을 복합된 기목, 패치워크 등의 모양을 화장 시트에 부여할 수 있다. 이들 모양은 통상의 황색, 적색, 청색 및 흑색의 프로세스 컬러에 의한 다색 인쇄에 의해 형성되는 것 외에, 모양을 구성하는 개개의 색판을 준비하여 행하는 특색에 의한 다색 인쇄 등에 의해서도 형성된다.

장식층에 사용하는 잉크 조성물로서는, 결합제 수지에 안료, 염료 등의 착색제, 체질 안료, 용제, 안정제, 가소제, 촉매, 경화제 등을 적절히 혼합한 것이 사용된다. 해당 결합제 수지로서는 특별히 제한은 없고, 예를 들어 우레탄 수지, 염화비닐/아세트산비닐 공중합체 수지, 염화비닐/아세트산비닐/아크릴 공중합체 수지, 아크릴 수지, 폴리에스테르 수지, 니트로셀룰로오스 수지 등을 바람직하게 들 수 있다. 결합제 수지로서는, 이들 중에서 임의의 것을, 1종 단독으로 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.

또한, 착색제로서는 카본 블랙(먹), 철흑, 티타늄 화이트, 안티몬 화이트, 황연, 티타늄 옐로우, 벵갈라, 카드뮴 레드, 군청, 코발트 블루 등의 무기 안료, 퀴나크리돈 레드, 이소인돌리논 옐로우, 프탈로시아닌 블루 등의 유기 안료, 또는 염료, 알루미늄, 놋쇠 등의 인편 형상 박편을 포함하는 금속 안료, 이산화티타늄 피복 운모, 염기성 탄산연 등의 인편 형상 박편을 포함하는 진주 광택(펄) 안료 등을 바람직하게 들 수 있다.

장식층의 두께는, 통상 0.5 내지 10㎛이고, 1 내지 5㎛가 바람직하다. 장식층의 두께가 상기 범위 내에 있으면, 바닥용 화장재에 우수한 의장을 부여할 수 있고, 또한 은폐성을 부여할 수 있다.

(베이스 수지층)

베이스 수지층은 목적에 따라 설치되는 층이고, 바람직하게는 열가소성 수지에 의해 형성되는 층이다. 열가소성 수지로서는, 상기 발포 수지층에 설치되는 열가소성 수지로서 예시한 것을 바람직하게 들 수 있다. 그 중에서도, 폴리올레핀 수지가 바람직하고, 폴리에틸렌 수지, 프로필렌 수지가 보다 바람직하다.

베이스 수지층은 투명이어도 착색되어 있어도 되고, 바닥용 화장재를 설치하는 하지를 은폐하는 관점에서 착색되어 있는 것이 바람직하다. 사용되는 착색제로서는, 상기 장식층에서 사용되는 착색제로서 예시한 것을 바람직하게 들 수 있다.

베이스 수지층의 두께는 10 내지 150㎛가 바람직하고, 30 내지 100㎛가 보다 바람직하고, 40 내지 80㎛가 더욱 바람직하다. 베이스 수지층의 두께가 상기 범위 내이면, 취급이 용이하고, 또한 필요 이상으로 바닥용 화장재가 두꺼워지는 일이 없다.

또한, 베이스 수지층에는 필요에 따라, 충전제, 난연제, 활제, 산화 방지제, 자외선 흡수제, 광 안정제 등의 각종 첨가제를 첨가해도 된다.

(투명 수지층)

투명 수지층은 장식층을 보호하기 위하여 설치되는 임의의 층이고, 바람직하게는 열가소성 수지에 의해 형성되는 층이다. 열가소성 수지로서는, 상기 발포 수지층에 설치되는 열가소성 수지로서 예시한 것을 바람직하게 들 수 있다. 그 중에서도, 폴리올레핀 수지가 바람직하고, 폴리에틸렌 수지, 프로필렌 수지가 보다 바람직하다.

투명 수지층은 장식층이 투시 가능한 것처럼, 투명한 수지층이다. 여기서, 투명이란, 무색 투명 이외에, 착색 투명이나 반투명도 포함하는 개념이다.

또한, 투명 수지층에는, 그 투명성을 손상시키지 않는 범위에서 필요에 따라, 충전제, 난연제, 활제, 산화 방지제, 자외선 흡수제, 광 안정제 등의 각종 첨가제를 첨가해도 된다.

투명 수지층 두께는 10 내지 150㎛가 바람직하고, 30 내지 100㎛가 보다 바람직하고, 50 내지 100㎛가 더욱 바람직하다. 투명 수지층 두께가 상기 범위 내이면, 장식층을 보호할 수 있고, 취급이 용이하고, 또한 필요 이상으로 바닥용 화장재가 두꺼워지는 일이 없다.

(표면 보호층)

표면 보호층은, 본 발명의 바닥용 화장재에 내충격성, 내하중성 및 내찰상성 등의 표면 특성을 부여하는, 소망에 따라 설치되는 층이다. 표면 보호층은, 본 발명의 바닥용 화장재의 최표면에 설치된다.

표면 보호층은 장식층, 또는 바람직하게 설치되는 투명 수지층, 접착제층 상에, 경화성 수지를 함유하는 수지 조성물을 도포하고, 이것을 경화한 것으로 구성되는 것이 바람직하다. 가교 경화된 경화성 수지를 함유함으로써, 바닥용 화장재의 표면 특성을 향상시킬 수 있다.

표면 보호층의 형성에 사용되는 경화성 수지로서는, 전리 방사선 경화성 수지 및 열경화성 수지를 바람직하게 들 수 있고, 이들을 복수 사용하는, 예를 들어 전리 방사선 경화성 수지와 열경화성 수지를 병용하는, 소위 하이브리드 타입이어도 된다.

이들 중, 표면 보호층을 형성하는 수지의 가교 밀도를 높여, 표면 특성을 향상시키는 관점에서, 전리 방사선 경화성 수지가 바람직하고, 또한, 무용매로 도포할 수 있고, 취급이 용이하다는 관점에서, 전자선 경화성 수지가 더욱 바람직하다.

전리 방사선 경화성 수지란, 전자파 또는 하전 입자선 중에서 분자를 가교, 중합시킬 수 있는 에너지 양자를 갖는 것, 즉, 자외선 또는 전자선 등을 조사함으로써, 가교, 경화하는 수지를 가리킨다. 구체적으로는, 종래 전리 방사선 경화성 수지로서 관용되고 있는 중합성 단량체 및 중합성 올리고머 내지는 예비중합체 중에서 적절히 선택하여 사용할 수 있다.

중합성 단량체로서는, 분자 중에 라디칼 중합성 불포화기를 갖는 (메트)아크릴레이트계 단량체가 적합하고, 그 중에서 다관능성 (메트)아크릴레이트가 바람직하다. 다관능성 (메트)아크릴레이트로서는, 분자 내에 에틸렌성 불포화 결합을 2개 이상 갖는 (메트)아크릴레이트이면 되고, 특별히 제한은 없다. 이들 다관능성 (메트)아크릴레이트는 1종을 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상을 조합하여 사용해도 된다.

이어서, 중합성 올리고머로서는, 분자 중에 라디칼 중합성 불포화기를 갖는 올리고머, 예를 들어 에폭시(메트)아크릴레이트계, 우레탄(메트)아크릴레이트계, 폴리에스테르(메트)아크릴레이트계, 폴리에테르(메트)아크릴레이트계 등을 들 수 있다.

또한, 중합성 올리고머로서는, 이외에 폴리부타디엔 올리고머의 측쇄에 (메트)아크릴레이트기를 갖는 소수성이 높은 폴리부타디엔(메트)아크릴레이트계 올리고머, 주쇄에 폴리실록산 결합을 갖는 실리콘(메트)아크릴레이트계 올리고머, 작은 분자 내에 많은 반응성 기를 갖는 아미노플라스트 수지를 변성한 아미노플라스트 수지 (메트)아크릴레이트계 올리고머, 또는 노볼락형 에폭시 수지, 비스페놀형 에폭시 수지, 지방족 비닐에테르, 방향족 비닐에테르 등의 분자 중에 양이온 중합성 관능기를 갖는 올리고머 등이 있다.

본 발명에 있어서는, 상기 다관능성 (메트)아크릴레이트 등과 함께, 그 점도를 저하시키는 등의 목적으로, 단관능성 (메트)아크릴레이트를, 본 발명의 목적을 손상시키지 않는 범위에서 적절히 병용할 수 있다. 이들 단관능성 (메트)아크릴레이트는 1종을 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상을 조합하여 사용해도 된다.

열경화성 수지로서는 에폭시 수지, 페놀 수지, 우레아 수지, 불포화 폴리에스테르 수지, 멜라민 수지, 알키드 수지, 폴리이미드 수지, 실리콘 수지, 수산기 관능성 아크릴 수지, 카르복실 관능성 아크릴 수지, 아미드 관능성 공중합체, 우레탄 수지 등을 바람직하게 들 수 있다.

또한, 열경화성 수지로서, 2액 경화성의 수지도 바람직하게 들 수 있고, 폴리올과 이소시아네이트의 2액 경화성의 수지가 바람직하다.

여기서, 폴리올로서는 아크릴폴리올, 폴리에스테르폴리올, 에폭시폴리올 등을 바람직하게 들 수 있다.

또한, 이소시아네이트로서는, 분자 중에 2개 이상의 이소시아네이트기를 갖는 다가 이소시아네이트이면 되고, 예를 들어 2,4-톨릴렌디이소시아네이트(TDI), 크실렌디이소시아네이트(XDI), 나프탈렌디이소시아네이트, 4,4'-디페닐메탄디이소시아네이트 등의 방향족 이소시아네이트, 1,6-헥사메틸렌디이소시아네이트(HMDI), 이소포론디이소시아네이트(IPDI), 메틸렌디이소시아네이트(MDI), 수소 첨가 톨릴렌디이소시아네이트, 수소 첨가 디페닐메탄디이소시아네이트 등의 지방족(내지는 지환식) 이소시아네이트 등의 폴리이소시아네이트가 사용된다. 또는, 이들 각종 이소시아네이트의 부가체 또는 다량체, 예를 들어 톨릴렌디이소시아네이트의 부가체, 톨릴렌디이소시아네이트 삼량체(trimer) 등도 사용된다.

또한, 표면 보호층을 구성하는 수지 조성물 중에는, 그 성능을 저해하지 않는 범위에서, 각종 첨가제를 함유할 수 있다. 각종 첨가제로서는, 예를 들어 자외선 흡수제(UVA), 광 안정제(HALS 등), 중합 금지제, 가교제, 대전 방지제, 접착성 향상제, 산화 방지제, 레벨링제, 요변성 부여제, 커플링제, 가소제, 소포제, 충전제, 용제 등을 들 수 있다.

표면 보호층의 두께는 3 내지 20㎛가 바람직하고, 5 내지 20㎛가 보다 바람직하다. 표면 보호층의 두께가 상기 범위 내이면, 우수한 표면 특성이 얻어진다.

(접착제층)

접착제층은, 베이스 수지층과 투명 수지층을 설치하는 경우에, 해당 수지층을 라미네이트 할 때에 필요에 따라서 설치되는 층이다. 접착제층에 사용되는 접착제로서는 우레탄 접착제, 아크릴 접착제, 아크릴/우레탄 접착제, 폴리에스테르 접착제, 폴리에스테르우레탄 접착제, 폴리아미드 접착제, 폴리스티렌 접착제, 셀룰로오스 접착제 등을 바람직하게 들 수 있다. 이들의 접착제는 1종 단독으로, 또는 2종 이상의 혼합물로서 사용할 수 있다.

접착제층 두께는 3 내지 30㎛가 바람직하고, 3 내지 15㎛가 보다 바람직하다. 접착제층 두께가 상기 범위 내이면, 양호한 접착성이 얻어지고, 또한 필요 이상으로 바닥용 화장재가 두꺼워지는 일이 없다.

상기 각 층을 갖는 본 발명의 바닥용 화장재는, 내충격성이 우수하고, 단열성, 내수성, 방습성, 내하중성 및 내찰상성이 우수하고, 또한 시공 용이성도 우수한 것이고, 주거용의 바닥재, 특히 화장실, 세면, 부엌 등의 물을 자주 사용하는 곳의 용도에 적합하다.

본 발명의 바닥용 화장재의 두께는, 우수한 내충격성, 단열성, 내수성, 방습성, 내하중성 및 내찰상성을 얻는 관점에서, 5 내지 25mm가 바람직하고, 7 내지 20mm가 보다 바람직하고, 8 내지 15mm가 더욱 바람직하다. 또한, 시공 용이성을 고려하면, 리빙이나 복도 등의, 물을 자주 사용하는 곳 이외의 개소에 설치되는 목질 플로어링재와 동일한 두께로 하는 것이 바람직하다. 목질 플로어링재의 두께는, 통상 8mm, 12mm, 15mm 등이 있고, 12mm가 표준적인 두께이다.

〔바닥용 화장재의 제조 방법〕

본 발명의 바닥용 화장재는, 예를 들어 이하의 공정을 거쳐서 제조할 수 있다.

(발포 수지층의 준비 공정)

먼저, 발포 수지층을 준비한다. 발포 수지층은 상기와 같이, 비즈법, 또는 발포 수지층용 수지 조성물을 발포시켜서, 발포 배율이 5 내지 20배이고, 또한 압축 탄성률이 20MPa 이상이 되도록 제작한다. 발포 수지층의 발포 배율이나 압축 탄성률은, 발포시킬 때의 발포 온도, 수지의 종류, 발포제 및 가소제의 사용량 등에 의해 적절히 조정하는 것이 가능하다.

(장식층의 형성 공정)

지지체층 또는 필요에 따라 설치되는 베이스 수지층 상에, 잉크 조성물을 사용하여, 장식층을 형성한다. 잉크 조성물은, 예를 들어 그라비아 인쇄, 오프셋 인쇄, 스크린 인쇄, 플렉소 인쇄, 잉크젯 인쇄 등의 방법에 의해 도포하면 된다. 또한, 은폐층(민인쇄층)을 형성하는 경우에는, 예를 들어 그라비아 코팅, 바 코팅, 롤 코팅, 리버스 롤 코팅, 콤마 코팅 등의 각종 코팅법 등에 의해 형성하면 된다.

(발포 수지층과 지지체층과의 접착 공정)

상기 발포 수지층의 준비 공정에서 얻어진 발포 수지층과, 장식층을 형성한 지지체층과의 접착은, 예를 들어 감열 접착제, 감압 접착제 이외에, 핫 멜트 접착제 등을 사용하여 행할 수 있다. 핫 멜트 접착제로서는, 예를 들어 우레탄계 반응형 핫 멜트(이하, 「PUR」이라고 함) 등의 반응형 핫 멜트 접착제를 바람직하게 들 수 있다. 이 PUR은, 성분 중에 수분과 반응하는 관능기(이소시아네이트기)를 포함하고 있고, 냉각 경화 후, 기판이나 화장 시트에 부착되어 있는 수분이나 그것들을 통하여 부여되는 수분과 반응한다. 반응 후는 가열을 해도 용융하지 않고, 높은 접착 강도를 갖는다는 특징을 갖는 것이다.

(투명 수지층의 적층 공정)

투명 수지층은 장식층을 형성한 후, 접착제층을 개재하여 드라이 라미네이션법에 의해 설치하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 베이스 기재층 상에 상기 방법에 의해 장식층을 형성하고, 계속해서, 예를 들어 블록 이소시아네이트를 경화제로 하는 2액 경화형 우레탄 수지, 아크릴 수지, 염화비닐-아세트산비닐 공중합체 등의 드라이 라미네이션용 접착제를 도포하여 접착제층을 형성하고, 드라이 라미네이션법에 의해 투명 수지층을 설치할 수 있다.

(표면 보호층의 형성 공정)

표면 보호층은, 상기 장식층의 형성 공정 후, 또는 투명 수지층을 적층하는 경우에는 해당 수지층의 적층 공정 후, 장식층 상, 또는 투명 수지층 상에 경화성 수지 조성물을 도포하고, 경화 후의 두께가 3 내지 20㎛ 정도가 되도록, 그라비아 코팅, 바 코팅, 롤 코팅, 리버스 롤 코팅, 콤마 코팅 등의 공지된 방식에 의해 도포하여 미경화 수지층을 형성하고, 계속하여 해당 미경화 수지층에, 열을 가하거나 또는 전자선, 자외선 등의 전리 방사선을 조사하여 해당 미경화 수지층을 경화시킴으로써 형성할 수 있다.

열 경화의 경우의 가열 온도는 사용하는 수지에 따라서 적절히 결정된다.

또한, 전리 방사선으로서 전자선을 사용하는 경우, 그 가속 전압에 대해서는, 사용하는 수지나 층의 두께에 따라서 적절히 선정할 수 있지만, 통상 가속 전압 70 내지 300kV 정도에서 미경화 수지층을 경화시키는 것이 바람직하다. 조사선량은, 수지층의 가교 밀도가 포화하는 양이 바람직하고, 통상 5 내지 300kGy(0.5 내지 30Mrad), 바람직하게는 10 내지 50kGy(1 내지 5Mrad)의 범위에서 선정된다.

전자선원으로서는 특별히 제한은 없고, 예를 들어 코크로프트 월튼형, 밴 더 그래프형, 공진 변압기형, 절연 코어 변압기형, 또는 직선형, 다이나미트론형, 고주파형 등의 각종 전자선 가속기를 사용할 수 있다.

전리 방사선으로서 자외선을 사용하는 경우에는, 파장 190 내지 380nm의 자외선을 포함하는 것을 방사한다. 자외선원으로서는 특별히 제한은 없고, 예를 들어 고압 수은등, 저압 수은등, 메탈 할라이드 램프, 카본 아크등 등이 사용된다.

실시예

이어서, 본 발명을 실시예에 의해, 더욱 상세하게 설명하지만, 본 발명은 이 예에 의해 하등 한정되는 것은 아니다.

(평가 및 측정 방법)

각 실시예 및 비교예에서 얻어진 바닥용 화장재에 대해서, 이하의 방법으로 평가 및 측정하였다.

1. 내찰상성의 평가(연필 경도 시험)

JIS K5600-5-4에 준거한 「긁기 경도(연필법) 시험」을 500g 하중으로 바닥용 화장재의 표면을 긁는 시험을 5회 행하여, 3회 이상 상처 자국이 발생하지 않은 연필의 경도를, 연필 경도라 하고, 이하의 기준으로 평가하였다.

○ B 이상이고, 매우 우수한 내찰상성이 있었다.

△ 2B 이상이고, 우수한 내찰상성을 갖고 있었다.

× 3B 이하이고, 내찰상성이 떨어지고 있었다.

2. 내하중성의 평가

바닥용 화장재(15cm 사방)의 네 코너에, 2cm 사방의 금속제 지그를 4개 두고, 그 4개의 지그에 균등하게 하중이 가해지도록 80kg의 추를 두었다. 이 상태에서 1주일 방치한 후, 추를 제거하고, 바닥용 화장재의 외관을 이하의 기준으로 평가하였다.

○ 바닥용 화장재의 표면 변화는 확인할 수 없었다.

△ 바닥용 화장재의 표면에 근소한 오목부가 확인되었지만, 실용상 문제없었다.

× 바닥용 화장재의 표면에 오목부가 확인되었다.

3. 형상 안정성의 평가(휨의 평가)

척각 사이즈(30.3cm 사방)의 바닥용 화장재를, 5℃×30％ RH에서 일주일간에 이어서 40℃×90％ RH에서 일주일간 방치할 때의, 방치 전, 온도 조건의 변경 시 및 방치 후의 휨의 정도를 측정하고, 이하의 기준으로 평가하였다.

○ 휨은 ±0.6mm 미만이었다.

△ 휨은 ±0.6mm 이상 ±0.8mm 이하였다.

× 휨은 0.8mm보다 크거나, 또는 -0.8mm보다 작았다.

여기서, +는 바닥용 화장재의 장식층측이 볼록 형상이 되어서 휘는 것을 나타내고, -는 오목 형상이 되어서 휘는 것을 나타낸다.

실시예 1

착색 폴리프로필렌 수지 필름(두께; 60㎛, 색; 백색계)에, 그라비아 인쇄로 잉크 조성물(아크릴 우레탄계)을 사용하여 두께 2㎛의 돌결 무늬 장식층을 형성하였다. 계속해서, 우레탄계 드라이 라미네이트용 접착제를 사용하여, 해당 장식층 상에 투명 폴리프로필렌 수지 필름(두께; 80㎛)을 드라이 라미네이트하여 설치하였다. 해당 투명 폴리프로필렌 수지 필름 상에, 전자선 경화성 수지 조성물(아크릴레이트계)을 그라비아 인쇄에 의해 도포량 15g/㎡로 도포하여, 도막을 형성하고, 175keV 및 5Mrad(50kGy)의 조건에서 전자선을 조사하여 해당 도막을 가교 경화시켜, 표면 보호층(두께: 15㎛)을 형성하고, 화장 시트(두께; 160㎛)를 제작하였다.

이어서, 지지체층으로서 중밀도 폴리에틸렌 수지 시트(인장 탄성률; 200MPa, 두께; 3mm)를 준비하여, 상기 화장 시트의 착색 폴리프로필렌 수지 필름(베이스 수지층)과 대향하도록, 해당 지지체층과 해당 화장 시트를, 우레탄계 드라이 라미네이트용 접착제를 개재하여 드라이 라미네이트로 접착하였다.

이어서, 발포 수지층으로서 폴리스티렌 수지(발포제; 부탄(폴리스티렌 수지 100질량부에 대하여 7질량부), 가소제; 유동 파라핀(폴리스티렌 수지 100질량부에 대하여 0.15질량부))를 사용하여 비즈법에 의해 제작한 발포 수지층(발포 배율; 10배, 압축 탄성률; 43MPa, 두께; 9mm)을 준비하고, 상기 화장 시트를 접착한 지지체층과 발포 수지층을, 우레탄계 반응형 핫 멜트 접착제를 사용하여 접착하여, 바닥용 화장재를 제작하였다. 얻어진 바닥용 화장재를 평가한 결과를 제1표에 나타내었다.

실시예 2 내지 5 및 비교예 1 내지 2

실시예 1에 있어서, 제1표에 나타내는 발포 수지층, 지지체층으로 바꾼 것 외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 바닥용 화장재를 제작하였다. 얻어진 바닥용 화장재를 평가한 결과를 제1 표에 나타내었다.

*1, PE1; 중밀도 폴리에틸렌 수지 시트

PE2; 저밀도 폴리에틸렌 수지 시트

PVC; 유리 섬유 강화 염화 비닐판(염화비닐 수지층/유리 섬유층/염화비닐 수지층의 3층 구성으로, 합계 두께는 3mm)

PP; 폴리프로필렌 수지 시트

본 발명에 따르면, 단열성, 내수성, 방습성, 형상 안정성이 우수하고, 내충격성, 내하중성 및 내찰상성 등의 표면 특성이 우수하고, 또한 시공 용이성도 우수한 바닥용 화장재를 얻을 수 있다. 본 발명의 바닥용 화장재는, 주거용의 바닥재, 특히 화장실, 세면, 부엌 등의 물을 자주 사용하는 곳의 용도의 바닥재로서 적합하게 사용된다.

10: 바닥용 화장재
1: 발포 수지층
2: 지지체층
21: 제1 열가소성 수지층
22: 유리 성분층
23: 제2 열가소성 수지층
3: 장식층
4: 베이스 수지층
5: 투명 수지층
6: 표면 보호층
7: 접착제층

Claims

발포 수지층, 지지체층 및 장식층을 순서대로 갖고, 해당 발포 수지층의 발포 배율이 5 내지 20배이고, 또한 압축 탄성률이 20MPa 이상이고, 해당 지지체층의 인장 탄성률이 180MPa 이상인 바닥용 화장재.
제1항에 있어서, 발포 수지층, 지지체층, 베이스 수지층, 장식층 및 표면 보호층을 순서대로 갖는 바닥용 화장재.
제1항 또는 제2항에 있어서, 발포 수지층이 열가소성 수지에 의해 구성되는 것인 바닥용 화장재.
제3항에 있어서, 열가소성 수지가 폴리스티렌 수지인 바닥용 화장재.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 발포 수지층이 비즈법에 의해 형성된 것인 바닥용 화장재.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 발포 수지층이 지지체층보다 두꺼운 바닥용 화장재.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 지지체층이 열가소성 수지층을 갖는 바닥용 화장재.
제7항에 있어서, 지지체층이 2층 이상의 층에 의해 구성되는 적층체이고, 적어도 1층이 유리 성분을 포함하는 유리 성분층인 바닥용 화장재.
제8항에 있어서, 지지체층이 제1 열가소성 수지층, 유리 성분층 및 제2 열가소성 수지층을 순서대로 갖는 적층체인 바닥용 화장재.