WO2020235772A1 - 타일 바닥재 - Google Patents

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WO2020235772A1
WO2020235772A1 PCT/KR2020/001626 KR2020001626W WO2020235772A1 WO 2020235772 A1 WO2020235772 A1 WO 2020235772A1 KR 2020001626 W KR2020001626 W KR 2020001626W WO 2020235772 A1 WO2020235772 A1 WO 2020235772A1
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WO
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layer
tile flooring
weight
parts
flooring material
Prior art date
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PCT/KR2020/001626
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English (en)
French (fr)
Inventor
장우경
손종석
남승백
신지희
노형문
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주식회사 엘지하우시스
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Publication date
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    • E04F2290/04—Specially adapted covering, lining or flooring elements not otherwise provided for for insulation or surface protection, e.g. against noise, impact or fire
    • E04F2290/041—Specially adapted covering, lining or flooring elements not otherwise provided for for insulation or surface protection, e.g. against noise, impact or fire against noise

Definitions

  • the present invention relates to a tile flooring material, and to a tile flooring material having excellent sound insulation properties, pressing properties, cushioning properties, and structural balance.
  • the floor surface of a building structure is usually made of concrete and cement. At this time, if the floor surface of the building structure made of concrete and cement is exposed as it is, not only the aesthetic feeling is deteriorated, but also cold air rises.Therefore, a flooring material is installed on the floor to improve the aesthetics and block cold air coming up from the floor surface. .
  • a flooring material is a polyvinyl chloride (polyvinyl chloride, hereinafter referred to as'PVC') tile flooring material that is inexpensive and has a variety of designs while providing moisture-resistant properties.
  • a polyvinyl chloride polyvinyl chloride, hereinafter referred to as'PVC'
  • tile flooring material that is inexpensive and has a variety of designs while providing moisture-resistant properties.
  • Korean Patent Application Publication No. 10-2017-0130221 (hereinafter,'Patent Document 1') includes a non-slip layer 70 from the bottom to the top; A balance layer 20; An underlying layer 10; A glass fiber layer 30; A stop layer 40; Printing layer 50; And it discloses a PVC tile flooring comprising a surface layer (60).
  • the PVC tile flooring material disclosed in Patent Document 1 does not contain foam, and thus has poor sound insulation properties.
  • Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2018-0032764 (hereinafter,'Patent Document 2') is provided under the balance layer 20.
  • a foaming agent to the positioned non-slip layer 70, a tile flooring material including sound insulation and non-slip layer 70, which is a foamed foam, is proposed.
  • the tile flooring material of Patent Document 2 does not have a good cushioning feeling when walking because the foamed foam is located at the bottom of the tile flooring material, and contains many open pores or open cells in the foam foam due to foaming with a chemical foaming agent.
  • the pressing property of the tile flooring material is deteriorated because a lot of plasticizer is included in the middle layer located at the top.
  • tile flooring material while maintaining the structural balance of the tile flooring material, it is possible to implement sound insulation including foamed foam, improve the pressing property, which is a disadvantage of tile flooring material including foamed foam, and the appearance of tile flooring material with excellent cushioning feeling when walking is urgently needed. It is a situation.
  • Patent Document 1 KR 10-2017-0130221 A (Published: 2017.11.28)
  • Patent Document 2 KR 10-2018-0032764 A (Published: 2018.04.02)
  • the present invention was conceived to solve the above-described problems, and an object thereof is to provide a tile flooring material having excellent sound insulation properties, pressing properties, cushion properties, and structural balance.
  • the present invention is from bottom to top, sequentially lower layer; Foam layer; Dimensionally stable layer; And a tile flooring comprising an upper layer,
  • the pores included in the cross-sectional area of 1 mm 2 of the horizontal cross section are closed pores
  • the tile flooring material has a sound insulation property (ISO 10140) of ⁇ 10-20dB, a hardness (shore D) of 80-95, and a curling property (ISO 23999) of 0.7mm or less.
  • the tile flooring material of the present invention has excellent effects in sound insulation, pressing properties, cushioning properties, and structural balance.
  • FIG. 1 is a side cross-sectional view showing an embodiment of a laminated structure of a tile flooring according to the present invention.
  • FIG. 2 is a side cross-sectional view showing another embodiment of a laminated structure of a tile flooring according to the present invention.
  • the present inventors have tried hard to produce a tile flooring material that has excellent sound insulation, pressability, cushioning properties, and structural balance, and the tile flooring material includes a foam layer to implement sound insulation, but the foam layer that was located at the bottom of the existing tile flooring material. If the position of the tile floor is changed to be located in the middle of the tile flooring, cushioning property is improved, and when the hardness of the upper layer is increased with the foam layer having a certain range of closed pores, the pressing property is remarkably improved, and the upper layer and the lower layer are When it has a specific thickness, it was confirmed that the structural balance can be maintained, and the tile flooring material of the present invention was completed.
  • the present invention includes a lower layer 10 sequentially from the bottom to the top; Foam layer 20; A dimensionally stable layer 30; And a tile flooring (1) comprising an upper layer (40),
  • the tile flooring 1 has a sound insulation property (ISO 10140) of ⁇ 10-20dB, a hardness (shore D) of 80-95, and a curling property (ISO 23999) of 0.7mm or less.
  • the tile flooring 1 of the present invention includes a lower layer 10 including a balance layer 11 and a base layer 12 from bottom to top; Foam layer 20; A dimensionally stable layer 30; An upper layer 40 including a stop layer 41, a white layer 42, a printing layer 42', and a transparent layer 43 may be included (see FIG. 2).
  • the tile flooring 1 of the present invention having the above laminated structure may have a sound insulation (ISO 10140) of ⁇ 10-20dB or ⁇ 13-18dB, and if it is less than the above range, the sound insulation improvement is insignificant.
  • ISO 10140 sound insulation
  • the sound insulation may be a reduced noise ( ⁇ dB) compared to the control group after measuring the lightweight impact sound according to ISO 10140.
  • the control group was measured on a cement surface that is not finished with a floor material, and the light weight impact sound of the control group was 70-75dB.
  • the tile flooring 1 of the present invention may have a hardness (shore D) of 80-95 or 85-92, and if it is less than the above range, the improvement of the pressing property is insignificant, and if it exceeds the above range, the cushioning property decreases. It can have a hardness within a range.
  • the hardness may be the surface hardness of the tile flooring measured using a Shore D hardness meter (ASKER, Kobunshi keiki).
  • the tile flooring 1 of the present invention may have a curling property (ISO 23999) of 0.7 mm or less or 0.5 mm or less, and the structure balance of the tile flooring material within the above range is excellent.
  • the upper layer 40 of the present invention may include a stop layer 41, a white layer 42, a printing layer 42', and a transparent layer 43 as a specific embodiment (see FIG. 2).
  • the stop layer 41 is a layer that serves to impart structural balance and pressability to the tile flooring, and may include 10-28 parts by weight of a plasticizer and 100-200 parts by weight of a filler based on 100 parts by weight of the polyvinyl chloride resin. .
  • the polyvinyl chloride resin is a vinyl chloride homopolymer, and a general-purpose polyvinyl chloride resin that can be applied to both soft and hard products may be used.
  • the polyvinyl chloride resin may have a degree of polymerization of 650-1000 or 700-900, for example, and has an effect of imparting excellent durability and mechanical properties to tile flooring while having excellent processability within the above range.
  • the plasticizer may be one or more selected from the group consisting of a phthalate plasticizer, a terephthalate plasticizer, a benzoate plasticizer, a citrate plasticizer, a phosphate plasticizer, and an adipate plasticizer. Phthalate plasticizers can be used.
  • the plasticizer may be used in 10-28 parts by weight or 15-25 parts by weight based on 100 parts by weight of the polyvinyl chloride resin, and if it is less than the above range, the workability may be deteriorated, and if it exceeds the above range, It is possible to use within the above range since the improvement in pressing properties may be insignificant because the hardness in a specific range cannot be provided.
  • the filler is at least one selected from the group consisting of calcium carbonate, wood flour, mica, amorphous silica, talc, zeolite, magnesium carbonate, calcium sulfate, calcium phosphate, magnesium phosphate, aluminum oxide, kaolin, ATH (Alumina trihydrate), and talc.
  • calcium carbonate which is advantageous in terms of price and versatility, and can increase heat resistance and durability, may be used.
  • the filler can be used in an amount of 100-200 parts by weight or 130-180 parts by weight based on 100 parts by weight of the polyvinyl chloride resin, and can impart excellent mechanical properties to the tile floor while maintaining an appropriate cost within the above range. It works.
  • the stopping layer 41 may have a thickness of 0.7-1.5mm or 0.9-1.3mm, and if it is less than the above range, it may not be able to impart a specific range of hardness to the tile flooring, so that the pressing property may be deteriorated. In this case, since the cushioning property is lowered, it may have a thickness within the above range.
  • the thickness of the stop layer 41 may be 15-30% or 17-25% of the total thickness of the tile flooring material, and within the above range, the pressing property and cushioning property of the tile flooring material are excellent.
  • the white layer 42 is a layer that serves to further enhance the pattern or pattern of the printing layer 42 ′ to be described later, and is a plasticizer 15-30 parts by weight, filler 1-15 based on 100 parts by weight of a polyvinyl chloride resin. It may include parts by weight and 15-30 parts by weight of a pigment.
  • the polyvinyl chloride resin may have a degree of polymerization of 800-1300 or 900-1200, for example, and has an effect of providing excellent durability and mechanical properties to tile flooring while having excellent processability within the above range.
  • plasticizer and filler may be of the same type as the plasticizer and filler included in the stop layer 41 described above, the overlapping description will be omitted.
  • the plasticizer may be used in an amount of 15-30 parts by weight or 20-25 parts by weight based on 100 parts by weight of the polyvinyl chloride resin, and there is an effect of imparting excellent processability within the above range.
  • the filler can be used in an amount of 1-15 parts by weight or 5-10 parts by weight based on 100 parts by weight of the polyvinyl chloride resin, and has the effect of imparting excellent mechanical properties to the tile flooring material while maintaining an appropriate cost within the above range. have.
  • the pigment may be titanium dioxide, but is not limited as long as it is a white pigment capable of reliably implementing the color of the printing layer 42 ′ described later.
  • the pigment may be used in an amount of 15-30 parts by weight or 20-25 parts by weight based on 100 parts by weight of the polyvinyl chloride resin, and within the above range, the pattern or pattern of the printing layer to be described later becomes more prominent, so that the appearance of the tile flooring material is improved. It has an excellent effect.
  • the white layer 42 may have a thickness of 0.01-0.3mm or 0.05-0.1mm, and within the above range, the pattern or pattern of the printed layer is more prominent, so that the appearance of the tile flooring material is excellent.
  • the printing layer 42 ′ is a layer that serves to impart various appearance and design effects to the tile flooring material, and is formed on the upper surface of the white layer 42 through transfer printing or transfer printing in which a predetermined pattern or pattern is printed. It may be formed on one side of the transparent layer 43 to be described later through transfer printing using a film.
  • the printed layer 42 ′ may be formed on the upper surface of the white layer 42, and in another embodiment, the tile of the present invention
  • the flooring material further includes a tuning emboss (not shown) selectively formed through a tuning embossing process
  • the printing layer 42 ′ may be formed on one surface of the transparent layer 43.
  • the tuning embossing process refers to forming an embossed pattern that matches the printing pattern of the printed layer to realize an excellent appearance.
  • the print layer 42 ′ may have a thickness of 60-120 ⁇ m or 70-100 ⁇ m, for example, but is not limited thereto.
  • the transparent layer 43 is a layer that serves to protect the printed pattern or pattern of the printed layer 42 ′ formed underneath, and is a polyvinyl chloride transparent containing 30-50 parts by weight of a plasticizer based on 100 parts by weight of the polyvinyl chloride resin. It can be a film.
  • polyvinyl chloride resin may be of the same type as the polyvinyl chloride resin included in the white layer 42 described above, overlapping descriptions will be omitted.
  • plasticizer may be of the same type as the plasticizer included in the stop layer 41 described above, duplicate descriptions will be omitted.
  • the plasticizer may be used in an amount of 30-50 parts by weight or 30-40 parts by weight based on 100 parts by weight of the polyvinyl chloride resin, and there is an effect of imparting excellent processability within the above range.
  • the transparent layer 43 may have a thickness of 0.1-1.0mm or 0.3-0.8mm, and has an effect of protecting the printed layer 42' formed underneath while maintaining an appropriate cost within the above range.
  • the thickness of the upper layer 40 including the stop layer 41, the white layer 42, the printing layer 42 ′, and the transparent layer 43 is 28-35% or 30-33% of the total thickness of the tile flooring material.
  • a specific thickness ratio with the lower layer 10 to be described later has an effect of imparting excellent structural balance to the tile flooring material.
  • the dimensionally stable layer 30 of the present invention is a layer that provides excellent dimensional stability to the tile flooring material and serves as a carrier for placing the foam layer in the middle of the tile flooring material.
  • glass fiber The sheet may be impregnated with polyvinyl chloride sol (hereinafter referred to as'PVC sol') and then gelled.
  • the glass fiber sheet may be a glass fiber woven fabric or a non-woven fabric, but is not limited thereto.
  • the PVC sol may include 60-100 parts by weight or 65-90 parts by weight of a plasticizer and 40-80 parts by weight or 50-70 parts by weight of a filler based on 100 parts by weight of the polyvinyl chloride resin.
  • the polyvinyl chloride resin may be preferably the same polyvinyl chloride resin used in the foam layer 20 to be described later.
  • plasticizer and filler may be of the same type as the plasticizer and filler included in the stop layer 41 described above, the overlapping description will be omitted.
  • the basis weight of the dimensionally stable layer 30 may be 35-70g/m 2 or 40-65g/m 2 , and within the above range, the dimensional stability of the tile flooring material is excellent.
  • the thickness of the dimensional stability layer 30 may be 0.05-0.5mm or 0.1-0.3mm, and the dimensional stability of the tile flooring material is excellent within the above range.
  • the foam layer 20 of the present invention is located in the middle part of the tile flooring material, and has excellent cushioning properties when walking, and has the effect of imparting excellent pressability to the tile flooring material by being formed by mechanical foaming.
  • the foam layer 20 may implement a more excellent cushion property, if it is located on the upper side than the half point (M 2) of the 1/2 point (M 1) of the foam layer thickness tile flooring thickness (Fig. 2 Reference).
  • Mechanical foaming in the present invention means forming pores in the foam layer 20 without using a chemical foaming agent.
  • foaming is divided into chemical foaming using a chemical foaming agent and physical foaming using a physical foaming agent. More specifically, the chemical foaming means that the chemical foaming agent is decomposed by a chemical reaction to generate gas to form pores.
  • the chemical blowing agent is, for example, 4,4'-oxybis (benzenesulfonyl) hydrazide, 4,4'-oxybenzenesulfonyl semicarbazide, azodicarbonamide, p-toluenesulfonyl semicarbazide, Barium azodicarboxylate, azodiisobutyronitrile, benzenesulfone hydrazide, trihydrazinotriazine, metal salt of azodicarboxylic acid, oxalic acid hydrazide, hydrazocarboxylate, diphenyloxide-4, 4'-disulfohydrazide, tetrazole compound, sodium bicarbonate, ammonium bicarbonate, preparation of carbonate compound and polycarbonate, mixture of citric acid and sodium bicarbonate, N,N'-dimethyl-N,N'-dinitroso It may contain at least one selected from the group consisting of tere
  • the physical foaming agent may include inorganic and organic foaming agents.
  • the inorganic physical foaming agent may include at least one selected from the group consisting of nitrogen, argon, oxygen, air, helium, and carbon dioxide.
  • air means general air that exists in the atmosphere surrounding the earth, not gas that is artificially injected.
  • the organic physical blowing agent is, for example, an aliphatic hydrocarbon (for example, methane, ethane, propane, n-butane, isobutane, n-pentane, isopentane, and combinations thereof), an aliphatic alcohol (for example, methanol, ethanol, n-propanol and Isopropanol and combinations thereof), wholly and partially halogenated aliphatic hydrocarbons (eg, fluorocarbons, chlorocarbons and chlorofluorocarbons and combinations thereof).
  • an aliphatic hydrocarbon for example, methane, ethane, propane, n-butane, isobutane, n-pentane, isopentane, and combinations thereof
  • an aliphatic alcohol for example, methanol, ethanol, n-propanol and Isopropanol and combinations thereof
  • wholly and partially halogenated aliphatic hydrocarbons eg, fluoro
  • mechanical foaming is a specific embodiment, by introducing air as a physical foaming agent into the foam layer sol by mechanical stirring to prepare a foam layer composition, and then foaming by gelling the foam layer composition. It means forming pores in the layer.
  • the foam layer sol may include 60 to 100 parts by weight of a plasticizer and 30 to 70 parts by weight of a filler based on 100 parts by weight of the polyvinyl chloride resin.
  • the polyvinyl chloride resin may have a weight average molecular weight of 120,000-200,000 g/mole or 140,000-170,000 g/mole, and if it is less than the above range, the pore wall may not be hard, so that the improvement of pressability may be insignificant, and exceed the above range.
  • the weight average molecular weight may be within the above range.
  • the polyvinyl chloride resin may have a degree of polymerization of 900-1300 or 1000-1200, and within the above range, the pressing property of the tile flooring material is excellent.
  • plasticizer and filler may be of the same type as the plasticizer and filler included in the stop layer 41 described above, the overlapping description will be omitted.
  • the plasticizer may be used in an amount of 60-100 parts by weight or 70-90 parts by weight based on 100 parts by weight of the polyvinyl chloride resin, and within the above range, the processability and cushioning feeling are excellent, and the plasticizer migration phenomenon does not occur. Has excellent mechanical properties.
  • the filler may be used in an amount of 30-70 parts by weight or 40-60 parts by weight based on 100 parts by weight of the polyvinyl chloride resin, while maintaining an appropriate cost within the above range, and imparting excellent mechanical properties and workability to the tile flooring. It can have an effect.
  • the foam layer sol is selectively 0.5-5 parts by weight or 0.5-5 parts by weight based on 100 parts by weight of the polyvinyl chloride resin in order to eliminate air bubbles generated during the coating operation on the dimension stability layer 30 for forming the foam layer 20 It may further include 1-3 parts by weight of an antifoaming agent, and the type thereof is obvious to a person skilled in the art and is not limited thereto.
  • the foam layer composition may further include a surfactant to selectively form stable pores in the foam layer 20.
  • the surfactant is designed to stably maintain the gas mixed into the sol for the foam layer to form uniform pores in the foam layer.
  • Ilicon non-ionic, fluorine-based and silicone It may be one or more selected from the group consisting of (Silicon)-based, and in the present invention, as a specific example, a silicone-based surfactant having excellent stable pore formation and high stability even when a small amount is used may be used.
  • the surfactant may be used in an amount of 1-15 parts by weight or 5-10 parts by weight based on 100 parts by weight of the polyvinyl chloride resin, and within the above range, pores having a specific shape and diameter are formed in a specific number in the foam layer 20. It is uniformly dispersed and has excellent pressing and cushioning properties of tile flooring.
  • the foam layer 20 of the present invention formed by mechanical foaming has a closed shape in which 90% or more, 95% or more, or 98% or more of the pores contained within a cross-sectional area of 1 mm 2 It may be a closed pore or a closed cell, and if it is less than the above range, since there are many open pores or open cells, the improvement of the pressing property may be insignificant, and thus the closed pores within the above range may be included.
  • the upper limit of the ratio of closed pores included in the cross-sectional area of 1 mm 2 is not particularly limited, and may be, for example, 100%.
  • the closed-shaped pores included in the foam layer 20 may have an average diameter of 100-300 ⁇ m or 100-250 ⁇ m, and if it is less than the above range, the sound insulation properties of the tile flooring may be lowered, and the above range If it exceeds, the pore size may be excessive, so that the pressing property and durability of the tile flooring material may be deteriorated, and thus the average diameter may be within the above range.
  • the average diameter of the pores refers to the average value of the diameters that one pore can have, and if the pores are spherical, it means the average of the diameters, and if the pores have a shape other than the spherical shape, When classified, it may mean the average length of the long axis.
  • the closed-shaped pores may be included as 5-20 or 10-15 in a cross-sectional area of 1 mm 2 of the horizontal cross-section of the foam layer 20, and if it is less than the above range, the sound insulation and cushioning properties of the tile flooring may be deteriorated. If the above range is exceeded, the pressing property may be reduced, and thus the number of pores within the above range may be obtained.
  • the ratio of pores in the closed shape, the average diameter and number of pores are horizontal cross-section (1mm 2 ) of the foam layer 20 cut using an optical microscope (OM) after cutting the tile flooring in the horizontal direction.
  • the ratio of the closed pores among the total pores formed in the inside, the average diameter and number of pores can be measured.
  • the foam layer 20 may have a foaming magnification of 130-180% or 140-170%, and if it is less than the above range, sound insulation and cushioning properties may be deteriorated, and if it exceeds the above range, the pressing property may be reduced.
  • the specimen After measuring the initial density of the bonded dimensional stability layer and the specimen of the foam layer (length, width 50mm x 50mm), the specimen was subjected to a pressure of 500kgf/cm 2 at a temperature of 160°C for 15 minutes. After pressing, the pressure is removed, and the density of the compressed specimen can be measured and calculated as in Equation 1 below.
  • the foam layer 20 may have a residual indentation rate of 20% or less, 15% or less, or 10% or less according to ASTM F 1914, and if it exceeds the above range, cushioning properties may not be maintained, so that the remaining in the above range. It can have an indentation rate.
  • the residual indentation rate is measured by measuring the initial thickness of a specimen (length and width of 50mm x 50mm) of the bonded dimensionally stable layer and foam layer, and a pressure of 22.7kg with a press-fit rod having a diameter of about 19.5mm on the top of the specimen. After applying for 5 minutes, the pressure is removed and the thickness after 60 minutes is measured again, and can be calculated as shown in Equation 2 below.
  • Residual indentation rate T a -T b /T a X 100%
  • the sum of the thicknesses of the dimensional stability layer 30 and the foam layer 20 may be 0.8-2.0mm or 1.0-1.8mm, and within the above range, excellent dimensional stability, sound insulation, pressability and There is an effect that can impart cushioning properties.
  • the sum of the thicknesses of the dimensionally stable layer 30 and the foam layer 20 may be 15-35% or 20-30% of the total thickness of the tile flooring material, and within the above range, the sound insulation properties of the tile flooring material, pressing It has excellent properties and cushioning properties.
  • the tile flooring 1 of the present invention including the foam layer 20 formed by mechanical foaming as described above has a high proportion of closed pores compared to the existing tile flooring material including the foam layer formed by chemical foaming, so that it is highly pressed. It has an excellent effect.
  • the lower layer 10 of the present invention may include a balance layer 11 and a base layer 12 as a specific embodiment (see FIG. 2 ).
  • the balance layer 11 is a layer that is located under the base layer 12 to be described later, which is the thickest layer of the tile flooring material, and serves to prevent warping and bending of the tile flooring material, and is a plasticizer based on 100 parts by weight of polyvinyl chloride resin. 40-80 parts by weight and 40-80 parts by weight of a filler may be included.
  • polyvinyl chloride resin, plasticizer, and filler may be of the same type as the polyvinyl chloride resin, plasticizer and filler included in the stop layer 41 described above, overlapping descriptions will be omitted.
  • the plasticizer can be used in an amount of 40-80 parts by weight or 50-75 parts by weight based on 100 parts by weight of the polyvinyl chloride resin, and if it is less than the above range, it is impossible to apply without an adhesive when constructing a tile flooring material, and if it exceeds the above range Other physical properties, such as the structural balance of the tile flooring material, are deteriorated and can be used within the above range.
  • the amount of the plasticizer in the balance layer 11 is increased compared to the existing tile flooring material, so that it is possible to construct the floor without a separate adhesive, so that even ordinary people, not technicians, can easily construct it.
  • the plasticizer may be used in an amount of 10-40 parts by weight or 20-30 parts by weight based on 100 parts by weight of the polyvinyl chloride resin.
  • the filler can be used in an amount of 40-80 parts by weight or 50-75 parts by weight based on 100 parts by weight of the polyvinyl chloride resin, and can impart excellent mechanical properties and processability to the tile floor while maintaining an appropriate cost within the above range. It works.
  • the balance layer 11 may have a thickness of 0.1-1.0mm or 0.2-0.6mm, and within the above range, there is an effect of preventing warping and bending of the tile flooring, as well as implementing excellent sound insulation and pressing properties. .
  • the base layer 12 is a layer that imparts properties required as a tile flooring material such as dimensional stability, durability, and cutability, and 30-50 parts by weight of a plasticizer and 500-800 parts by weight of a filler per 100 parts by weight of polyvinyl chloride resin.
  • polyvinyl chloride resin, plasticizer, and filler may be of the same type as the polyvinyl chloride resin, plasticizer and filler included in the stop layer 41 described above, overlapping descriptions will be omitted.
  • the plasticizer may be used in an amount of 30-50 parts by weight or 35-45 parts by weight based on 100 parts by weight of the polyvinyl chloride resin, and there is an effect of imparting excellent processability within the above range.
  • the filler may be used in an amount of 500-800 parts by weight or 600-750 parts by weight based on 100 parts by weight of the polyvinyl chloride resin, while maintaining an appropriate cost within the above range, and imparting excellent mechanical properties and workability to the tile flooring. It can have an effect.
  • the base layer 12 may have a thickness of 1.2-3.0mm or 1.5-2.5mm, and within the above range, dimensional stability, durability, and cutting properties of the tile flooring are excellent.
  • the thickness of the lower layer 10 including the balance layer 11 and the base layer 12 is 40-58% or 42 of the total thickness of the tile flooring in consideration of the fact that the thickness of the upper layer 40 is somewhat thick and the hardness is high. It may be -55%, and there is an excellent effect in the structural balance of the tile flooring material within the above range.
  • the thickness ratio of the upper layer 40 and the lower layer 10 of the present invention may be 1:1 to 2.5 or 1:1.2 to 2.0, and within the above range, the structural balance of the tile flooring material is excellent.
  • Each of the layers (10, 20, 30, 40) described above may further include one or more additives selected from the group consisting of lubricants, processing aids, thermal stabilizers, light stabilizers, antioxidants and flame retardants. And the content is not particularly limited, but may be included in 0.5-20 parts by weight or 1-17 parts by weight based on 100 parts by weight of the polyvinyl chloride resin.
  • the tile flooring 1 of the present invention may further include a tuning emboss (not shown) formed on the other surface of the transparent layer 43 on which the printing layer 42 ′ is formed on one surface through a tuning embossing process.
  • the tile flooring 1 of the present invention is selectively formed on the upper layer 40 to improve scratch resistance and abrasion resistance of the tile flooring surface, and a UV coating layer (not shown) that prevents contamination from adhering. May contain more
  • the UV coating layer may be formed by coating a conventional photocurable resin, and the thickness thereof may be 0.005-0.1mm or 0.01-0.05mm, but is not limited thereto.
  • the tile flooring 1 of the present invention having the above configuration may have sound insulation (ASTM E989) of 52 Class or more or 53 Class or more, and if it is less than the above range, the sound insulation improvement is insignificant, so it may have sound insulation within the above range. .
  • the sound insulation may be impact sound transmission using a taping machine according to ASTM E989.
  • the tile flooring 1 of the present invention may have a pressability (ASTM F970, 1000psi) of 0.125mm or less or 0.120mm or less, and if it exceeds the above range, the pressability is not improved and thus may have a pressability within the above range. have.
  • the pressing property is based on ASTM F970, the initial thickness of the specimen (length and width is 50mm x 50mm) of the tile flooring is measured, a jig having a diameter of about 28.6mm is placed on the top of the specimen, and a pressure of 1000psi is applied. After applying for 1 day, the pressure is removed and the thickness after 1 day is measured again, and the thickness may be changed compared to the initial thickness.
  • the tile flooring 1 of the present invention may have a pressability (ASTM F970, static load) of 800-1200 psi or 900-1100 psi, and the pore wall in the foam layer is hard within the above range, so that it is more than that of the existing tile flooring. It has the effect of withstanding high pressure.
  • a jig with a diameter of about 28.6 mm is placed on the top of the tile flooring specimen (length and width is 50 mm x 50 mm) and a certain pressure is applied for 1 day, and then the pressure is removed. Then, after 1 day, the thickness of the specimen is measured, and it may be the maximum value of the pressure when the change in thickness is 0.125 mm or less.
  • the tile flooring 1 of the present invention may have a pressability (EN 433, mm) of 0.10mm or less or 0.08mm or less, and if it exceeds the above range, the pressability is not improved and thus may have a pressability within the above range. have.
  • the initial thickness of the specimen (length and width is 50mm x 50mm) is measured, and a pressure of 500N is applied to the top of the specimen for 150 minutes, and the pressure is removed.
  • the thickness after 150 minutes may be measured and may be a changed thickness compared to the initial thickness.
  • the tile flooring 1 of the present invention may have an apparent density of 1.5-3 g/cm 3 or 1.8-2.5 g/cm 3 , and the tile flooring material is lightweight within the above range.
  • the apparent density can be measured using a UK apparent density meter (RAY-RAN, Apparent Bulk Density).
  • the tile flooring 1 of the present invention may have an impact absorption value of 750 mm or less or 740 mm or less, and within the above range, the cushioning property of the tile flooring material is excellent.
  • the lower limit thereof is not limited, but may be, for example, 400 mm or more or 500 mm or more.
  • the shock absorption may be measured as the height at which the golf ball bounces when the golf ball freely falls from a height of 1.5 m to the tile flooring material.
  • the tile flooring 1 of the present invention further includes a tuning emboss
  • the synchronization rate between the printed pattern of the printed layer 42 ′ formed on one side of the transparent layer 43 and the embossed pattern formed on the other side is 95% or more or 98 May be greater than or equal to %.
  • the tuning rate can be measured by using Lupe (PEAK, Scale 10x) to determine the degree of deviation in the length or width direction of the print pattern and the tuning emboss of the printed layer.
  • the tile flooring 1 of the present invention may have a flexibility (a degree of sagging) of 20-40 cm or 25-35 cm, and has an effect of excellent seating property when constructing a tile flooring within the above range.
  • a specimen (length, width of 150 mm x 1260 mm) of a tile flooring material is left at 25° C. for one day and then mounted 35 cm out of the cradle, and then left for 5 minutes, and the sagging length of the specimen can be measured.
  • the balance layer composition, the base layer composition, the middle layer composition, the white layer composition and the transparent layer composition are kneaded at 160-190°C or 170-180°C, respectively, and then the kneaded composition is mixed at a temperature of 150-190°C or 160-180°C.
  • a balance layer, a base layer, a middle layer, a white layer, and a transparent layer are prepared by passing through the calender roll of
  • the balance layer composition, the base layer composition, the stop layer composition, the white layer composition, and the transparent layer composition are the same as the composition of each layer described above, so overlapping descriptions will be omitted.
  • a print layer is formed on the white layer through transfer printing.
  • a glass fiber sheet is impregnated and gelled with a PVC sol to prepare a dimensionally stable layer.
  • the mixed sol for the foaming layer and the surfactant were added to a foam mixer, respectively, and 2000 Mechanically agitated so that air is sufficiently blown at -3500 rpm or 2500-3200 rpm for 15-30 minutes or 20-30 minutes so that the foaming ratio of the composition for the foam layer is 130-250% or 150-230%.
  • the foam layer composition may be aged for 1-5 hours, 2-5 hours or 1-3 hours in a portable tank in order to control the expansion ratio.
  • the coating may use knife coater, comma coater, gravure coater or roll coater, but is not limited thereto.
  • a tile flooring material can be manufactured by thermally plying at a temperature of 140-165°C or 145-160°C.
  • a printed layer may be formed on one side of the transparent layer instead of forming a printed layer on the white layer, and other layers may be manufactured in the same manner as described above. have.
  • transfer printing is performed at 100-130°C or 110-130°C using a transfer printing film on which a predetermined pattern or pattern is printed on one side of the transparent layer, and 130-160°C or 135-155°C on the other side of the transparent layer.
  • a synchronous embossing process is used to form a synchronous embossing to produce a transparent layer having a printed layer on one side and a synchronous embossing on the other side.
  • the transfer printing film is not recovered until the tuning emboss is formed.
  • the transfer printing film may be removed after the transparent layer is cooled to 10-60°C, 20-40°C, or 20-30°C in order to prevent restoration of the tuning emboss after the formation of the tuning emboss.
  • the transfer printing film is capable of suppressing irregular elongation of the transparent layer, which is a material of the polyvinyl chloride transparent film, from transfer printing to the formation of a tuned emboss.
  • the thermal expansion rate and high-temperature elongation are significantly lower, while the strength and It may be formed using one or more materials selected from the group consisting of polyethylene terephthalate (PET), polyethylene terephthalate glycol (PETG), and Teflon having excellent rigidity.
  • PET polyethylene terephthalate
  • PETG polyethylene terephthalate glycol
  • Teflon Teflon having excellent rigidity.
  • a film made of polyethylene terephthalate which has excellent polarity and heat resistance, and can enhance the three-dimensional effect with a sense of depth, may be used.
  • the thickness of the transfer printing film may be, for example, 0.01-0.50mm or 0.02-0.40mm, and there is an effect of securing appropriate strength and rigidity at an appropriate level of manufacturing cost within the above range.
  • the base layer, the foam layer bonded with the dimensionally stable layer (so that the foam layer contacts the base layer), the middle layer and the white layer sequentially from the bottom to the top, 145-165°C or 150 make the primary heat plywood at -160°C.
  • secondary heat is performed at a temperature of 110-140°C or 120-130°C.
  • Tile flooring can be manufactured by plywood.
  • a UV coating layer by coating a conventional photocurable resin to improve the scratch resistance and abrasion resistance of the surface of the tile flooring material on the top surface of the transparent layer of the tile flooring material, and prevent contamination from adhering.
  • the tile flooring material of the present invention manufactured by the above manufacturing method has excellent effects in sound insulation, pressing properties, cushioning properties, and structural balance.
  • a balance layer composition comprising 100 parts by weight of a polyvinyl chloride resin (a), 60 parts by weight of a plasticizer, 60 parts by weight of a filler, 3 parts by weight of a heat stabilizer, and 3 parts by weight of a processing aid at 180°C with a Banbari mixer, the The kneaded balance layer composition was calendered at a temperature of 160° C. to prepare a balance layer having a thickness of 0.4 mm.
  • a base layer composition comprising 100 parts by weight of a polyvinyl chloride resin (a), 40 parts by weight of a plasticizer, 650 parts by weight of a filler, and 4 parts by weight of a heat stabilizer at 180°C with a Banbari mixer
  • the kneaded base layer composition Calender molding was performed at a temperature of 160° C. to prepare a base layer having a thickness of 2.0 mm.
  • Glass fiber nonwoven fabric is impregnated in a PVC sol containing 100 parts by weight of polyvinyl chloride resin (c), 80 parts by weight of plasticizer, 60 parts by weight of filler, and 2 parts by weight of heat stabilizer and then gelled, and the basis weight is 52 g/m 2 and the thickness is 0.2 A dimensionally stable layer of mm was prepared.
  • composition for the foam layer was applied on the top of the dimensionally stable layer using a comma coater, and then gelled through a three-chamber oven at a temperature of 200-210° C. at a speed of 7 m/min to form mechanical foaming, expansion ratio A 150% foam layer was obtained.
  • the sum of the thicknesses of the bonded dimensional stability layer and foam layer was 1.2 mm.
  • a middle layer composition comprising 100 parts by weight of a polyvinyl chloride resin (a), 24 parts by weight of a plasticizer, 160 parts by weight of a filler, and 4 parts by weight of a heat stabilizer at 180°C with a Banbari mixer
  • the kneaded middle layer composition Calender molding was performed at a temperature of 160° C. to prepare a middle layer having a thickness of 1.0 mm.
  • a white layer composition comprising 100 parts by weight of a polyvinyl chloride resin (b), 25 parts by weight of a plasticizer, 8 parts by weight of a filler, 20 parts by weight of titanium dioxide (TiO 2 ) as a pigment, and 3 parts by weight of a heat stabilizer was mixed at 180°C with a Banbari mixer. After kneading at, the kneaded white layer composition was calendered at a temperature of 180° C. to prepare a white layer having a thickness of 0.07 mm.
  • transfer printing was performed on the surface of the white layer to form a printed layer having a thickness of 80 ⁇ m.
  • a transparent layer composition comprising 100 parts by weight of a polyvinyl chloride resin (b), 30 parts by weight of a plasticizer and 3 parts by weight of a heat stabilizer at 180°C with a Banbari mixer, the kneaded transparent layer composition is calendered at a temperature of 180°C.
  • a transparent layer having a thickness of 0.5 mm was prepared.
  • the balance layer sequentially from the bottom to the top; Base layer; A foam layer bonded to the dimensionally stable layer (so that the foam layer contacts the base layer); Middle layer; A white layer with a printed layer formed thereon; And a transparent layer (so that the transparent layer contacts the printing layer).
  • the tile flooring material of Example 1 having a thickness of 5.25mm was prepared by heat plying at a temperature of 150°C.
  • a balance layer, a base layer, a dimensional stability layer, a foam layer, a stop layer, a white layer, and a transparent layer were prepared in the same manner as in Example 1, except for the layers described below.
  • a printed layer having a thickness of 80 ⁇ m was formed by transferring printing at 130° C. on one side of the transparent layer using a PET transfer printing film having a thickness of 0.025 mm on which a predetermined pattern was printed. However, the transfer printing film remained in contact with one side of the transparent layer without removing it yet.
  • a tuning emboss was formed on the other side of the transparent layer on which a printing layer was formed on one side through a tuning embossing process at 150° C. to match the print pattern.
  • the transparent layer was cooled to 25° C. to prevent restoration of the synchronous emboss, and the transfer printing film was removed.
  • the base layer After that, after placing the balance layer, the base layer, the foam layer bonded with the dimensionally stable layer (so that the foam layer contacts the base layer), the stop layer and the white layer sequentially from the bottom to the top, Heat plywood.
  • the thickness is 5.25 mm.
  • the tile flooring material of Example 2 was prepared.
  • a balance layer, a base layer, a dimensional stability layer, a stop layer, a white layer, a printing layer, and a transparent layer were prepared in the same manner as in Example 1, except for the layers described below.
  • a composition for a foam layer was prepared by mixing 100 parts by weight of a polyvinyl chloride resin (d), 100 parts by weight of a plasticizer, 20 parts by weight of a filler, 8 parts by weight of a chemical foaming agent, and 3 parts by weight of a heat stabilizer with a mixer.
  • the foam layer composition was applied on the top of the dimensionally stable layer using a knife coater and then gelled at 160° C. for 15 seconds. Thereafter, the foam layer bonded with the dimensionally stable layer was placed in a foaming oven at 200° C. and foamed to obtain a foam layer having a foaming ratio of 150% and chemically foamed.
  • the sum of the thicknesses of the bonded dimensional stability layer and foam layer was 1.2 mm.
  • Each layer prepared above is sequentially balanced from bottom to top; Base layer; A foam layer bonded to the dimensionally stable layer (so that the foam layer contacts the base layer); Middle layer; A white layer with a printed layer formed thereon; And a transparent layer (so that the transparent layer contacts the printing layer). After positioning, it was thermally laminated at a temperature of 150° C. to prepare a tile flooring material having a thickness of 5.25 mm.
  • a balance layer, a base layer, a dimensional stability layer, a foam layer, a white layer, a printing layer, and a transparent layer were prepared in the same manner as in Example 1, except for the layers described below.
  • a middle layer composition comprising 100 parts by weight of a polyvinyl chloride resin (a), 50 parts by weight of a plasticizer, 160 parts by weight of a filler, and 4 parts by weight of a heat stabilizer at 180°C with a Banbari mixer
  • the kneaded middle layer composition Calender molding was performed at a temperature of 160° C. to prepare a middle layer having a thickness of 1.0 mm.
  • Each layer prepared above is sequentially balanced from bottom to top; Base layer; A foam layer bonded to the dimensionally stable layer (so that the foam layer contacts the base layer); Middle layer; A white layer with a printed layer formed thereon; And a transparent layer (so that the transparent layer contacts the printing layer). After positioning, it was thermally laminated at a temperature of 150° C. to prepare a tile flooring material having a thickness of 5.25 mm.
  • a dimensionally stable layer, a foam layer, a stop layer, a white layer, a printing layer, and a transparent layer were prepared in the same manner as in Example 1, except for the layers described below.
  • a balance layer composition comprising 100 parts by weight of a polyvinyl chloride resin (a), 60 parts by weight of a plasticizer, 60 parts by weight of a filler, 3 parts by weight of a heat stabilizer, and 3 parts by weight of a processing aid at 180°C with a Banbari mixer, the The kneaded balance layer composition was calendered at a temperature of 160° C. to prepare a balance layer having a thickness of 0.1 mm.
  • a base layer composition comprising 100 parts by weight of a polyvinyl chloride resin (a), 40 parts by weight of a plasticizer, 650 parts by weight of a filler, and 4 parts by weight of a heat stabilizer at 180°C with a Banbari mixer
  • the kneaded base layer composition Calender molding was performed at a temperature of 160° C. to prepare a base layer having a thickness of 1.0 mm.
  • each layer prepared above is sequentially balanced from bottom to top; Base layer; Foam layer; Middle layer; A white layer with a printed layer formed thereon; And a transparent layer (so that the transparent layer contacts the printing layer).
  • the tile flooring material of Comparative Example 3 was prepared by thermally plying at a temperature of 150° C. with a thickness of 3.95 mm.
  • the thickness of the lower layer including the balance layer and the base layer was 27.8% of the total thickness of the tile flooring material.
  • a dimensionally stable layer, a foam layer, a stop layer, a white layer, a printing layer, and a transparent layer were prepared in the same manner as in Example 1, except for the layers described below.
  • a balance layer composition comprising 100 parts by weight of a polyvinyl chloride resin (a), 60 parts by weight of a plasticizer, 60 parts by weight of a filler, 3 parts by weight of a heat stabilizer, and 3 parts by weight of a processing aid at 180°C with a Banbari mixer, the The kneaded balance layer composition was calendered at a temperature of 160° C. to prepare a balance layer having a thickness of 1.5 mm.
  • a base layer composition comprising 100 parts by weight of a polyvinyl chloride resin (a), 40 parts by weight of a plasticizer, 650 parts by weight of a filler, and 4 parts by weight of a heat stabilizer at 180°C with a Banbari mixer
  • the kneaded base layer composition Calender molding was performed at a temperature of 160° C. to prepare a base layer having a thickness of 3.0 mm.
  • each layer prepared above is sequentially balanced from bottom to top; Base layer; Foam layer; Middle layer; A white layer with a printed layer formed thereon; And a transparent layer (so that the transparent layer contacts the printing layer).
  • the tile flooring material of Comparative Example 4 was prepared by heat plying at a temperature of 150° C. with a thickness of 7.35 mm.
  • the thickness of the lower layer including the balance layer and the base layer was 61.2% of the total thickness of the tile flooring material.
  • composition of all layers was the same as in Example 1, but a tile flooring was manufactured through the following manufacturing method.
  • the balance layer, the base layer, the middle layer, the white layer, and the transparent layer were each prepared by calendering. Subsequently, a print layer was formed by transfer printing on the surface of the white layer.
  • a composition for a foam layer in which air is blown was applied and gelled on the upper part of the dimensionally stable layer to prepare a mechanically foamed foam layer having a foaming ratio of 150% and bonded to the dimensionally stable layer.
  • the foam layer is sequentially bonded to the dimension stability layer from the bottom to the top; A balance layer (so that the dimensional stability layer contacts the balance layer); Base layer; Middle layer; A white layer with a printed layer formed thereon; And a transparent layer (so that the transparent layer contacts the printing layer).
  • the tile flooring material of Comparative Example 5 having a thickness of 5.25mm was prepared by heat plying at a temperature of 150°C.
  • Foaming magnification After measuring the initial density of a specimen (length and width of 50mm x 50mm) of the bonded dimensional stability layer and foam layer, the specimen was subjected to a pressure of 500kgf/cm 2 at a temperature of 160°C. After pressing for a minute, the pressure is removed, and the density of the compressed specimen can be measured and calculated as shown in Equation 1 below.
  • Ratio of closed pores, average diameter and number of pores After cutting the tile flooring in the horizontal direction, within the horizontal section (1mm 2 ) of the cut foam layer using an optical microscope (OM) The ratio, average diameter, and number of closed pores among the total pores formed were measured.
  • Pressability 2 According to ASTM F970 (static load), a jig with a diameter of about 28.6 mm is placed on the top of the specimen (length and width is 50 mm x 50 mm) of the tile flooring material and a certain pressure is applied for 1 day. , After 1 day after removing the pressure, the thickness of the specimen was measured, and the maximum value of the pressure was measured when the change in thickness was 0.125 mm or less.
  • Pressability 3 In accordance with EN 433, the initial thickness of the specimen (length and width is 50mm x 50mm) of the tile flooring is measured, and a pressure of 500N is applied to the top of the specimen for 150 minutes, and then the pressure is removed. Then, the thickness after 150 minutes was measured, and the changed thickness compared to the initial thickness (the value obtained by subtracting the later thickness from the initial thickness) was measured.
  • Apparent density was measured using a British apparent density meter (RAY-RAN, Apparent Bulk Density).
  • Tuning rate (%) The degree of deviation in the length or width direction of the print pattern of the printed layer and the tuning emboss was measured using Lupe (PEAK, Scale 10x).
  • the foam layer is located in the middle of the tile flooring material, so that the cushioning property is excellent, and in particular, the ratio of the closed pores is formed by mechanical foaming. It was large, had an average diameter of a specific range, and included in a specific range of numbers within a cross-sectional area, and it was confirmed that both the sound insulation and pressability of the tile flooring material were excellent.
  • the middle layer contains less plasticizer and is formed hard, and is formed thicker than the conventional one at about 19-23% of the total thickness of the tile flooring material, so that the hardness of the tile flooring material is high and pressability is high. It could be confirmed that it was even more excellent.
  • the thickness of the lower layer is formed to about 44%-46% of the total thickness of the tile flooring material 1, It was confirmed that the upper and lower layers including the layers were balanced as a whole, so that the structural balance of the tile flooring material was excellent.
  • the thickness of the lower layer is 27.8% of the thickness of the tile flooring, and the tile flooring of Comparative Example 3 is too thin, and the thickness of the lower layer is 61.2% of the thickness of the tile flooring. It was confirmed that the structural balance of the tile flooring material was lowered. Particularly, it was confirmed that the tile flooring material of Comparative Example 4 is not preferable because the thickness of the tile flooring material is thick and the weight is heavy as the overall thickness of the tile flooring material becomes thick.
  • the dimensional stability layer used as a carrier is located in the lower part of the tile flooring material, thereby reducing structural balance such as curling. I could confirm.
  • the comparative example 5 tile floor material the foam layer is located at the bottom unlike Examples 1 and 2, using an adhesive forced , and adhesive occurs in the case of deformation to the bone layer construction.
  • the foam foam absorbs the adhesive, so that the pressing and cushioning properties of the tile flooring material deteriorate.
  • Example 2 of the present invention including the tuned emboss had a high tuning rate of the printed pattern and the tuned embo, and had very excellent appearance.

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Abstract

본 발명은 타일 바닥재에 관한 것으로, 차음성, 눌림성, 쿠션성 및 구조 밸런스 등이 우수한 타일 바닥재에 관한 것이다.

Description

타일 바닥재
본 발명은 타일 바닥재에 관한 것으로, 차음성, 눌림성, 쿠션성 및 구조 밸런스 등이 우수한 타일 바닥재에 관한 것이다.
건축구조물의 바닥면은 콘크리트 및 시멘트로 되는 것이 일반적이다. 이때, 콘크리트 및 시멘트로 되는 건축구조물의 바닥면이 그대로 노출될 경우, 미감이 저하될 뿐만 아니라 냉기가 올라오게 되므로 바닥면에 바닥재를 시공하여 미감을 향상시키고 바닥면으로부터 올라오는 냉기를 차단하고 있다.
상기와 같은 바닥재의 일 예로는 가격이 저렴하고, 다양한 디자인을 부여하면서 수분에 강한 특성을 가진 폴리염화비닐(PolyvinylChloride, 이하 'PVC'라 함) 타일 바닥재가 있다.
일 예로, 대한민국 공개특허공보 제10-2017-0130221호(이하, '특허문헌 1')는 하부에서 상부로 논 슬립층(70); 발란스층(20); 하지층(10); 글라스 파이버층(30); 중지층(40); 인쇄층(50); 및 표면층(60)을 포함하는 PVC 타일 바닥재를 개시하고 있다.
그러나, 상기 특허문헌 1이 개시한 PVC 타일 바닥재는 발포 폼(foam)을 포함하지 않아 차음성이 좋지 않은 문제점이 있다.
최근에는 공동주택에서의 층간 소음으로 인한 갈등이 고조되고, 도서관이나 독서실 등 소음 저하가 요구되는 장소에서는 발소리, 의자 끄는 소리 등 바닥재와의 접촉을 통해 발생되는 소음 저하가 특히 요구되기에 타일 바닥재의 차음성은 더욱 중요시되고 있다.
따라서 상기 특허문헌 1과 같이 차음성이 좋지 않은 타일 바닥재의 문제점을 개선하기 위해, 대한민국 공개특허공보 제10-2018-0032764호(이하, '특허문헌 2')는 상기 발란스층(20) 하부에 위치한 논 슬립층(70)에 발포제를 첨가하여, 발포 폼인 차음 및 논 슬립층(70)을 포함하는 타일 바닥재를 제안하고 있다.
하지만, 상기 특허문헌 2의 타일 바닥재는 발포 폼이 타일 바닥재 최하부에 위치하고 있어 보행 시 쿠션감이 좋지 않고, 화학 발포제로 발포시킴으로 인해 발포 폼 내 열린 형상의 기공(opened pore or open cell)이 많이 포함됨과 더불어 상부에 위치하는 중지층에 가소제가 많이 포함되어 타일 바닥재의 눌림성이 저하되는 문제점이 있었다.
따라서, 타일 바닥재의 구조 밸런스를 유지하면서 발포 폼을 포함하여 차음성을 구현하고, 발포 폼을 포함하는 타일 바닥재의 단점인 눌림성을 개선할 수 있으며, 보행 시 쿠션감도 우수한 타일 바닥재의 출현이 절실한 상황이다.
〔선행기술문헌〕
〔특허문헌〕
(특허문헌 1) KR 10-2017-0130221 A (공개일: 2017.11.28)
(특허문헌 2) KR 10-2018-0032764 A (공개일: 2018.04.02)
본 발명은 상술한 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 차음성, 눌림성, 쿠션성 및 구조 밸런스 등이 우수한 타일 바닥재를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여,
본 발명은 하부에서 상부로, 순차적으로 하부층; 발포층; 치수안정층; 및 상부층을 포함하는 타일 바닥재로,
상기 발포층은 수평 단면의 1mm2의 단면적 내에 포함된 기공의 90% 이상이 닫힌 형상의 기공(closed pore)이고,
상기 타일 바닥재의 차음성(ISO 10140)이 △10-20dB이고, 경도(shore D)가 80-95이며, 컬링성(ISO 23999)이 0.7mm이하인 것인 타일 바닥재를 제공한다.
본 발명의 타일 바닥재는 차음성, 눌림성, 쿠션성 및 구조 밸런스 등이 우수한 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 타일 바닥재의 적층구조의 일 실시예를 보여주는 측단면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 타일 바닥재의 적층구조의 다른 일 실시예를 보여주는 측단면도이다.
본 발명자들은 차음성, 눌림성, 쿠션성 및 구조 밸런스 등이 우수한 타일 바닥재를 제조하기 위해 각고의 노력 끝에 타일 바닥재가 발포층을 포함하여 차음성을 구현하도록 하되 기존 타일 바닥재의 최하부에 위치하였던 발포층의 위치를 타일 바닥재의 중간부에 위치하도록 변경할 경우 쿠션성이 개선되고, 발포층이 특정 범위의 닫힌 형상의 기공 비율을 가지고 상부층의 경도를 높일 경우 눌림성이 현저하게 개선되며, 상기 상부층과 하부층이 특정 두께를 가질 경우 구조 밸런스를 유지할 수 있는 것을 확인하여 본 발명의 타일 바닥재를 완성하게 되었다.
이하에서는, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 타일 바닥재에 대해 보다 구체적으로 설명해보기로 한다.
도 1을 참조하면, 본 발명은 하부에서 상부로, 순차적으로 하부층(10); 발포층(20); 치수안정층(30); 및 상부층(40)을 포함하는 타일 바닥재(1)로,
상기 발포층(20)은 수평 단면의 1mm2의 단면적 내에 포함된 기공의 90% 이상이 닫힌 형상의 기공(closed pore)이고,
상기 타일 바닥재(1)의 차음성(ISO 10140)이 △10-20dB이고, 경도(shore D)가 80-95이며, 컬링성(ISO 23999)이 0.7mm이하인 것인 타일 바닥재에 관한 것이다.
구체적 일 실시예로, 본 발명의 타일 바닥재(1)는 하부에서 상부로 밸런스층(11) 및 베이스층(12)을 포함하는 하부층(10); 발포층(20); 치수안정층(30); 중지층(41), 백색층(42), 인쇄층(42'), 및 투명층(43)을 포함하는 상부층(40)을 포함할 수 있다(도 2 참조).
위와 같은 적층구조를 가지는 본 발명의 타일 바닥재(1)는 차음성(ISO 10140)이 △10-20dB 또는 △13-18dB일 수 있으며, 상기 범위 미만일 경우 차음성 개선이 미미하므로 상기 범위 내의 차음성을 가질 수 있다.
상기 차음성은 ISO 10140에 의거하여 경량충격음을 측정한 후, 대조군 대비 저감된 소음(△dB)일 수 있다. 대조군은 바닥재로 마감되어 있지 않은 시멘트면인 바닥면을 대상으로 측정한 것으로, 상기 대조군의 경량충격음은 70-75dB이다.
또한, 본 발명의 타일 바닥재(1)는 경도(shore D)가 80-95 또는 85-92일 수 있으며, 상기 범위 미만일 경우 눌림성 개선이 미미하고, 상기 범위를 초과할 경우 쿠션성이 저하되므로 상기 범위 내의 경도를 가질 수 있다.
상기 경도는 쇼어 D 경도계(ASKER社, Kobunshi keiki)를 이용하여 측정된 타일 바닥재의 표면 경도일 수 있다.
또한, 본 발명의 타일 바닥재(1)는 컬링성(ISO 23999)이 0.7mm이하 또는 0.5mm이하일 수 있으며, 상기 범위 내에서 타일 바닥재의 구조 밸런스가 우수한 효과가 있다.
상기 컬링성은 ISO 23999에 의거하여 타일 바닥재의 시편(길이, 너비가 150mm x 1260mm) 6개를 각각 고온 변형 조건(80℃에서 6시간 동안)에서 방치하고 이를 상온에 꺼내 충분히 25℃가 되도록 기다리고 또는, 저온 변형 조건(-5℃에서 6시간 동안)에서 방치한 후 이를 상온에 꺼내 충분히 25℃가 되도록 기다린 후, 각 조건에서 타일 바닥재의 가장자리가 바닥으로부터 컬링이 발생하는 높낮이를 틈새 게이지(MITUTOYO社, 184-304S)로 측정하여 각 변형 조건에서의 평균치로 확인할 수 있다.
이하, 각 층에 대해 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
상부층(40)
본 발명의 상부층(40)은 구체적 일 실시예로 중지층(41), 백색층(42), 인쇄층(42') 및 투명층(43)을 포함할 수 있다(도 2 참조).
상기 중지층(41)은 타일 바닥재에 구조 밸런스 및 눌림성을 부여하는 역할을 하는 층으로, 폴리염화비닐 수지 100중량부에 대해 가소제 10-28중량부 및 충전제 100-200중량부를 포함할 수 있다.
상기 폴리염화비닐 수지는 염화비닐 단독중합체로서 연, 경질 제품 모두에 적용될 수 있는 범용 폴리염화비닐 수지가 사용될 수 있다.
또한, 상기 폴리염화비닐 수지는 중합도가 일례로, 650-1000 또는 700-900일 수 있으며, 상기 범위 내에서 가공성이 우수하면서도 타일 바닥재에 우수한 내구성 및 기계적 물성을 부여할 수 있는 효과가 있다.
상기 가소제는 프탈레이트계 가소제, 테레프탈레이트계 가소제, 벤조에이트계 가소제, 시트레이트계 가소제, 포스페이트계 가소제 및 아디페이트계 가소제로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상일 수 있으며, 구체적인 일 실시예로 친환경적인 테레프탈레이트계 가소제를 사용할 수 있다.
또한, 상기 가소제는 상기 폴리염화비닐 수지 100중량부에 대해 10-28중량부 또는 15-25중량부로 사용할 수 있으며, 상기 범위 미만일 경우 가공성이 저하될 수 있고, 상기 범위를 초과할 경우 타일 바닥재에 특정 범위의 경도를 부여하지 못해 눌림성 개선이 미미할 수 있어 상기 범위 내로 사용할 수 있다.
상기 충전제는 탄산칼슘, 목분, 운모, 비정질 실리카, 활석, 제올라이트, 탄산마그네슘, 황산칼슘, 인산칼슘, 인산마그네슘, 산화알루미늄, 카올린, ATH(Alumina trihydrate) 및 탈크로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상일 수 있으며, 본 발명에서는 구체적 일 실시예로 가격 및 범용성 측면에서 유리하고, 내열성 및 내구성을 높일 수 있는 탄산칼슘을 사용할 수 있다.
또한, 상기 충전제는 상기 폴리염화비닐 수지 100중량부에 대해 100-200중량부 또는 130-180중량부로 사용할 수 있으며, 상기 범위 내에서 적절한 원가를 유지하면서 타일 바닥재에 우수한 기계적 물성을 부여할 수 있는 효과가 있다.
상기 중지층(41)은 두께가 0.7-1.5mm 또는 0.9-1.3mm일 수 있으며, 상기 범위 미만일 경우 타일 바닥재에 특정 범위의 경도를 부여하지 못해 눌림성이 저하될 수 있고, 상기 범위를 초과할 경우 쿠션성이 저하되므로 상기 범위 내의 두께를 가질 수 있다.
또한, 상기 중지층(41)의 두께는 타일 바닥재의 전체 두께의 15-30% 또는 17-25%일 수 있으며, 상기 범위 내에서 타일 바닥재의 눌림성 및 쿠션성이 우수한 효과가 있다.
상기 백색층(42)은 후술되는 인쇄층(42')의 무늬 또는 패턴을 더 돋보일 수 있도록 역할을 하는 층으로, 폴리염화비닐 수지 100중량부에 대해 가소제 15-30중량부, 충전제 1-15중량부 및 안료 15-30중량부를 포함할 수 있다.
상기 폴리염화비닐 수지는 중합도가 일례로, 800-1300 또는 900-1200일 수 있으며, 상기 범위 내에서 가공성이 우수하면서도 타일 바닥재에 우수한 내구성 및 기계적 물성을 부여할 수 있는 효과가 있다.
상기 가소제 및 충전제는 위에서 서술한 중지층(41)에 포함되는 가소제 및 충전제와 동일한 종류를 사용할 수 있으므로 중복된 기재는 생략하도록 한다.
상기 가소제는 상기 폴리염화비닐 수지 100중량부에 대해 15-30중량부 또는 20-25중량부로 사용할 수 있으며, 상기 범위 내에서 우수한 가공성을 부여할 수 있는 효과가 있다.
상기 충전제는 상기 폴리염화비닐 수지 100중량부에 대해 1-15중량부 또는 5-10중량부로 사용할 수 있으며, 상기 범위 내에서 적절한 원가를 유지하면서 타일 바닥재에 우수한 기계적 물성을 부여할 수 있는 효과가 있다.
상기 안료는 이산화티탄일 수 있으나, 후술되는 인쇄층(42')의 색을 확실히 구현할 수 있는 백색 안료면 제한하지 않는다. 또한, 상기 안료는 상기 폴리염화비닐 수지 100중량부에 대해 15-30중량부 또는 20-25중량부로 사용할 수 있으며, 상기 범위 내에서 후술되는 인쇄층의 무늬 또는 패턴이 더욱 돋보여 타일 바닥재의 외관이 우수한 효과가 있다.
상기 백색층(42)은 두께가 0.01-0.3mm 또는 0.05-0.1mm일 수 있으며, 상기 범위 내에서 인쇄층의 무늬 또는 패턴이 더욱 돋보여 타일 바닥재의 외관이 우수한 효과가 있다.
상기 인쇄층(42')은 타일 바닥재에 다양한 외관 및 디자인 효과를 부여하는 역할을 하는 층으로, 전사인쇄를 통해 상기 백색층(42)의 상면에 형성되거나 또는 소정 무늬 또는 패턴이 인쇄된 전사인쇄 필름을 이용한 전사인쇄를 통해 후술되는 투명층(43)의 일면에 형성될 수 있다.
구체적으로, 일 실시예로 본 발명의 타일 바닥재가 동조엠보를 포함하지 않을 경우 상기 인쇄층(42')은 백색층(42)의 상면에 형성될 수 있으며, 다른 일 실시예로 본 발명의 타일 바닥재가 선택적으로 동조엠보싱 공정을 통해 형성된 동조엠보(미도시)를 더 포함할 경우 상기 인쇄층(42')은 투명층(43)의 일면에 형성될 수 있다.
본 발명에서 동조엠보싱 공정이란 인쇄층의 인쇄 무늬와 일치하는 엠보 무늬를 형성하여 우수한 외관을 구현하도록 하는 것을 의미한다.
상기 인쇄층(42')은 두께가 일 예로 60-120㎛ 또는 70-100㎛일 수 있으나 이로 제한되는 것은 아니다.
상기 투명층(43)은 하부에 형성된 인쇄층(42')의 인쇄 무늬 또는 패턴을 보호하는 역할을 하는 층으로, 폴리염화비닐 수지 100중량부에 대해 가소제 30-50중량부를 포함하는 폴리염화비닐 투명필름일 수 있다.
상기 폴리염화비닐 수지는 위에서 서술한 백색층(42)에 포함되는 폴리염화비닐 수지와 동일한 종류를 사용할 수 있으므로 중복된 기재는 생략하도록 한다.
상기 가소제는 위에서 서술한 중지층(41)에 포함되는 가소제와 동일한 종류를 사용할 수 있으므로 중복된 기재는 생략하도록 한다.
또한, 상기 가소제는 상기 폴리염화비닐 수지 100중량부에 대해 30-50중량부 또는 30-40중량부로 사용할 수 있으며, 상기 범위 내에서 우수한 가공성을 부여할 수 있는 효과가 있다.
상기 투명층(43)은 두께가 0.1-1.0mm 또는 0.3-0.8mm일 수 있으며, 상기 범위 내에서 적절한 원가를 유지하면서 하부에 형성된 인쇄층(42')을 보호할 수 있는 효과가 있다.
상기 중지층(41), 백색층(42), 인쇄층(42') 및 투명층(43)을 포함하는 상부층(40)의 두께는 타일 바닥재의 전체 두께의 28-35% 또는 30-33%일 수 있으며, 상기 범위 내에서 타일 바닥재의 눌림성이 우수하면서, 후술되는 하부층(10)과의 특정 두께비를 가져 타일 바닥재에 우수한 구조 밸런스를 부여할 수 있는 효과가 있다.
치수안정층(30)
본 발명의 치수안정층(30)은 타일 바닥재에 우수한 치수안정성을 부여함과 아울러, 발포층을 타일 바닥재 중간부에 위치시키기 위한 캐리어 역할을 하는 층으로, 일 실시예로 유리섬유(glass fiber) 시트를 폴리염화비닐 졸(이하 'PVC 졸'이라 함)로 함침 후 겔링시켜 제조된 것일 수 있다.
상기 유리섬유 시트는 유리섬유 직포 또는 부직포일 수 있으며, 이에 제한하지 않는다.
상기 PVC 졸은 일 실시예로, 폴리염화비닐 수지 100중량부에 대해 가소제 60-100중량부 또는 65-90중량부 및 충전제 40-80중량부 또는 50-70중량부를 포함할 수 있다.
상기 폴리염화비닐 수지는 바람직하게 후술되는 발포층(20)에 사용되는 폴리염화비닐 수지와 동일한 것을 사용할 수 있다.
상기 가소제 및 충전제는 위에서 서술한 중지층(41)에 포함되는 가소제 및 충전제와 동일한 종류를 사용할 수 있으므로 중복된 기재는 생략하도록 한다.
상기 치수안정층(30)의 평량은 35-70g/m2 또는 40-65g/m2일 수 있으며, 상기 범위 내에서 타일 바닥재의 치수안정성이 우수한 효과가 있다.
또한, 상기 치수안정층(30)의 두께가 0.05-0.5mm 또는 0.1-0.3mm일 수 있으며, 상기 범위 내에서 타일 바닥재의 치수안정성이 우수한 효과가 있다.
발포층(20)
본 발명의 발포층(20)은 타일 바닥재 최하부가 아닌 중간부에 위치하여 보행 시 쿠션성이 우수하면서도, 특히 기계적 발포로 형성되어 타일 바닥재에 우수한 눌림성을 부여하는 효과가 있다.
바람직하게는 발포층(20)은 발포층 두께의 1/2 지점(M1)이 타일 바닥재 두께의 1/2 지점(M2) 보다 상측에 위치할 경우 더욱 우수한 쿠션성을 구현할 수 있다(도 2 참조).
본 발명에서 기계적 발포란 화학 발포제를 사용하지 않고 발포층(20) 내에 기공을 형성시키는 것을 의미한다.
통상, 발포는 화학 발포제를 이용한 화학 발포 및 물리 발포제를 이용한 물리 발포로 나뉜다. 좀 더 구체적으로 설명하면, 상기 화학 발포는 화학 발포제가 화학 반응에 의해 분해되면서 가스를 발생시켜 기공을 형성하는 것을 의미한다.
상기 화학 발포제는 일 예로 4,4'-옥시비스(벤젠술포닐)히드라지드, 4,4'-옥시벤젠술포닐 세미카르바지드, 아조디카본아미드, p-톨루엔술포닐 세미카르바지드, 바륨 아조디카르복실레이트, 아조디이소부티로니트릴, 벤젠술폰히드라지드, 트리히드라지노트리아진, 아조디카르복실산의 금속염, 옥살산 히드라지드, 히드라조카르복실레이트, 디페닐옥시드-4,4'-디술포히드라지드, 테트라졸화합물, 중탄산나트륨, 중탄산암모늄, 카르보네이트 화합물과 폴리탄산의 제제, 시트르산과 중탄산나트륨의 혼합물, N,N'-디메틸-N,N'-디니트로소테레프탈아미드 및 N,N'-디니트로소펜타메틸렌테트라아민으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.
상기 물리 발포제는 무기 및 유기 발포제를 포함하는 것일 수 있다.
상기 무기 물리 발포제는 일 예로 질소, 아르곤, 산소, 공기, 헬륨 및 이산화탄소로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다. 여기서 공기란 인위적으로 주입하는 가스(gas)가 아닌 지구를 둘러싼 대기 중에 존재하는 일반적인 에어(air)를 의미한다.
상기 유기 물리 발포제는 일 예로 지방족 탄화수소(일 예로 메탄, 에탄, 프로판, n-부탄, 이소부탄, n-펜탄, 이소펜탄 및 이들의 조합), 지방족 알코올(일 예로 메탄올, 에탄올, n-프로판올 및 이소프로판올 및 이들의 조합), 완전 및 부분 할로겐화 지방족 탄화수소(일 예로 플루오로카본, 클로로카본 및 클로로플루오로카본 및 이들의 조합)으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.
본 발명에서 기계적 발포는 구체적 일 실시예로, 기계적 교반에 의해 물리 발포제로서 공기(air)를 발포층용 졸에 도입하여 발포층용 조성물을 제조한 후, 상기 발포층용 조성물의 겔링(gelling)에 의해 발포층 내에 기공을 형성하는 것을 의미한다.
상기 발포층용 졸은 폴리염화비닐 수지 100중량부에 대해 가소제 60-100중량부 및 충전제 30-70중량부를 포함할 수 있다.
상기 폴리염화비닐 수지는 중량평균분자량이 120,000-200,000g/mole 또는 140,000-170,000g/mole일 수 있으며, 상기 범위 미만일 경우 기공 벽이 단단하지 못해 눌림성 개선이 미미할 수 있고, 상기 범위를 초과할 경우 발포층용 졸의 형성이 어려워 이를 이용하여 발포층을 형성하기 곤란하여 결과적으로 차음성이 저하되므로 상기 범위 내의 중량평균분자량을 가질 수 있다.
또한, 상기 폴리염화비닐 수지는 중합도가 900-1300 또는 1000-1200일 수 있으며, 상기 범위 내에서 타일 바닥재의 눌림성이 우수한 효과가 있다.
상기 가소제 및 충전제는 위에서 서술한 중지층(41)에 포함되는 가소제 및 충전제와 동일한 종류를 사용할 수 있으므로 중복된 기재는 생략하도록 한다.
또한, 상기 가소제는 상기 폴리염화비닐 수지 100중량부에 대해 60-100중량부 또는 70-90중량부로 사용할 수 있으며, 상기 범위 내에서 가공성 및 쿠션감이 우수하면서 가소제 이행 현상이 발생하지 않아 타일 바닥재의 기계적 물성이 우수한 효과가 있다.
또한, 상기 충전제는 상기 폴리염화비닐 수지 100중량부에 대해 30-70중량부 또는 40-60중량부로 사용할 수 있으며, 상기 범위 내에서 적절한 원가를 유지하면서 타일 바닥재에 우수한 기계적 물성 및 가공성을 부여할 수 있는 효과가 있다.
또한, 상기 발포층용 졸은 선택적으로 발포층(20) 형성을 위해 치수안정층(30) 상부에 코팅 작업 시 발생하는 기포를 없애기 위해 상기 폴리염화비닐 수지 100중량부에 대해 0.5-5중량부 또는 1-3중량부의 소포제를 더 포함할 수 있으며, 이의 종류는 통상의 기술자에게 자명한 것으로 본 명세서에는 제한하지 않는다.
상기 발포층용 조성물은 발포층용 졸 외에 선택적으로 발포층(20) 내 안정적인 기공 형성을 위해 계면활성제를 더 포함할 수 있다. 상기 계면활성제는 발포층용 졸 내로 혼입된 기체가 안정적으로 유지되어 발포층 내 균일한 기공을 형성할 수 있도록 한 것으로, 이온(ion)계, 비이온(Nonion)계, 불소(Fluorine)계 및 실리콘(Silicon)계로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상일 수 있으며, 본 발명에서는 구체적 일 실시예로 소량을 사용하여도 안정적인 기공 형성이 우수하고 안정성이 높은 실리콘계 계면활성제를 사용할 수 있다.
상기 계면활성제는 상기 폴리염화비닐 수지 100중량부에 대해 1-15중량부 또는 5-10중량부로 사용할 수 있으며, 상기 범위 내에서 특정 형상 및 직경을 가진 기공이 발포층(20) 내에 특정 개수로 균일하게 분산되어 타일 바닥재의 눌림성 및 쿠션성이 우수한 효과가 있다.
위에서 서술한 상기 발포층용 조성물을 이용하여 기계적 발포로 형성된 본 발명의 발포층(20)의 수평 단면의 1mm2의 단면적 내에 포함된 기공의 90% 이상, 95% 이상 또는 98% 이상이 닫힌 형상의 기공(closed pore or closed cell)일 수 있으며, 상기 범위 미만일 경우 열린 형상의 기공(opened pore or open cell)이 많아 눌림성 개선이 미미할 수 있어 상기 범위 내의 닫힌 형상의 기공을 포함할 수 있다.
상기 1mm2의 단면적 내에 포함된 닫힌 형상의 기공 비율의 상한치는 특별히 제한하지 않으며, 일 예로 100%일 수 있다.
또한, 상기 발포층(20) 내 포함되는 상기 닫힌 형상의 기공은 평균 직경이 100-300㎛ 또는 100-250㎛일 수 있으며, 상기 범위 미만일 경우 타일 바닥재의 차음성이 저하될 수 있고, 상기 범위를 초과할 경우 기공 크기가 과도하여 타일 바닥재의 눌림성 및 내구성이 저하될 수 있어 상기 범위 내의 평균 직경을 가질 수 있다.
본 발명에서 상기 기공의 평균 직경이란 하나의 기공이 가질 수 있는 직경의 평균치를 나타내는 것으로, 상기 기공이 구 형상인 경우는 지름의 평균을 의미하고, 구 형상 외의 다른 형상인 경우는 장축과 단축으로 구분시 장축의 평균 길이를 의미하는 것일 수 있다.
또한, 상기 닫힌 형상의 기공은 발포층(20) 수평 단면의 1mm2의 단면적 내에 5-20개 또는 10-15개로 포함될 수 있으며, 상기 범위 미만일 경우 타일 바닥재의 차음성 및 쿠션성이 저하될 수 있고, 상기 범위를 초과할 경우 눌림성이 저하될 수 있어 상기 범위 내의 기공 수를 가질 수 있다.
상기 닫힌 형상의 기공의 비율, 기공의 평균 직경 및 개수는 타일 바닥재를 수평 방향으로 절단한 후, 광학현미경(Optical Microscope, OM)을 이용하여 절단된 발포층(20)의 수평 단면(1mm2) 내에 형성된 전체 기공 중 닫힌 형상의 기공의 비율, 기공의 평균 직경 및 개수를 측정할 수 있다.
또한, 상기 발포층(20)은 발포배율이 130-180% 또는 140-170%일 수 있으며, 상기 범위 미만일 경우 차음성 및 쿠션성이 저하될 수 있고, 상기 범위를 초과할 경우 눌림성이 저하될 수 있어 상기 범위 내의 발포배율을 가질 수 있다.
상기 발포배율은 상기 접합된 치수안정층과 발포층의 시편(길이, 너비가 50mm x 50mm)의 초기 밀도를 측정한 후, 상기 시편을 160℃의 온도에서 500kgf/cm2의 압력으로 15분동안 누른 후 압력을 제거하고 압착된 시편의 밀도를 측정하여 하기 식 1과 같이 계산할 수 있다.
[식 1]
발포배율 = T1/T0 X 100%
T0 : 시편의 초기 밀도
T1 : 시편의 압착 후 밀도
또한, 상기 발포층(20)은 ASTM F 1914에 의거한 잔류압입률이 20% 이하, 15% 이하 또는 10% 이하일 수 있으며, 상기 범위를 초과할 경우 쿠션성이 유지되지 않을 수 있어 상기 범위의 잔류압입률을 가질 수 있다.
상기 잔류압입률은 상기 접합된 치수안정층과 발포층의 시편(길이, 너비가 50mm x 50mm)의 초기 두께를 측정하고, 상기 시편의 상부에 직경이 약 19.5mm인 압입봉으로 22.7kg의 압력을 5분 동안 가하고 난 후, 상기 압력을 제거하고 다시 60분 지난 후의 두께를 측정하여 하기 식 2와 같이 계산할 수 있다.
[식 2]
잔류압입률 = Ta-Tb/Ta X 100%
Ta : 시편의 초기 두께
Tb : 시편의 나중 두께
또한, 상기 치수안정층(30) 및 발포층(20)의 두께의 합은 0.8-2.0mm 또는 1.0-1.8mm일 수 있으며, 상기 범위 내에서 타일 바닥재에 우수한 치수안정성, 차음성, 눌림성 및 쿠션성을 부여할 수 있는 효과가 있다.
또한, 상기 치수안정층(30) 및 발포층(20)의 두께의 합은 타일 바닥재의 전체 두께의 15-35% 또는 20-30%일 수 있으며, 상기 범위 내에서 타일 바닥재의 차음성, 눌림성 및 쿠션성이 우수한 효과가 있다.
상기와 같이 기계적 발포로 형성된 발포층(20)을 포함하는 본 발명의 타일 바닥재(1)는 화학 발포로 형성된 발포층을 포함하는 기존 타일 바닥재에 비해 닫힌 형상의 기공의 비율이 높아 눌림성이 매우 우수한 효과가 있다.
하부층(10)
본 발명의 하부층(10)은 구체적 일 실시예로 밸런스층(11) 및 베이스층(12)을 포함할 수 있다(도 2 참조).
상기 밸런스층(11)은 타일 바닥재의 가장 두꺼운 층인, 후술되는 베이스층(12)의 하부에 위치하여 타일 바닥재의 뒤틀림 및 휨을 방지하는 역할을 하는 층으로, 폴리염화비닐 수지 100중량부에 대해 가소제 40-80중량부 및 충전제 40-80중량부를 포함할 수 있다.
상기 폴리염화비닐 수지, 가소제 및 충전제는 위에서 서술한 중지층(41)에 포함되는 폴리염화비닐 수지, 가소제 및 충전제와 동일한 종류를 사용할 수 있으므로 중복된 기재는 생략하도록 한다.
상기 가소제는 상기 폴리염화비닐 수지 100중량부에 대해 40-80중량부 또는 50-75중량부로 사용할 수 있으며, 상기 범위 미만인 경우 타일 바닥재의 시공 시 접착제 없이 시공이 불가능하고, 상기 범위를 초과할 경우 타일 바닥재의 구조 밸런스 등 타 물성이 저하되어 상기 범위 내로 사용할 수 있다.
보다 구체적으로, 본 발명은 밸런스층(11) 내 가소제의 함량을 기존 타일 바닥재에 비해 증량하여 별도의 접착제 없이도 바닥면에 시공이 가능한바, 기술자가 아닌 일반인들도 쉽게 시공이 가능한 효과가 있다.
또는, 선택적으로 타일 바닥재를 접착 시공할 경우, 상기 가소제는 폴리염화비닐수지 100 중량부에 대해 10-40중량부 또는 20-30중량부로 사용할 수 있다.
상기 충전제는 상기 폴리염화비닐 수지 100중량부에 대해 40-80중량부 또는 50-75중량부로 사용할 수 있으며, 상기 범위 내에서 적절한 원가를 유지하면서 타일 바닥재에 우수한 기계적 물성 및 가공성을 부여할 수 있는 효과가 있다.
상기 밸런스층(11)은 두께가 0.1-1.0mm 또는 0.2-0.6mm일 수 있으며, 상기 범위 내에서 타일 바닥재의 뒤틀림 및 휨을 방지함과 아울러, 우수한 차음성 및 눌림성을 구현할 수 있는 효과가 있다.
상기 베이스층(12)은 치수안정성, 내구성 및 재단성 등의 타일 바닥재로서 요구되는 물성을 부여하는 층으로, 폴리염화비닐 수지 100중량부에 대해 가소제 30-50중량부 및 충전제 500-800중량부를 포함할 수 있다.
상기 폴리염화비닐 수지, 가소제 및 충전제는 위에서 서술한 중지층(41)에 포함되는 폴리염화비닐 수지, 가소제 및 충전제와 동일한 종류를 사용할 수 있으므로 중복된 기재는 생략하도록 한다.
상기 가소제는 상기 폴리염화비닐 수지 100중량부에 대해 30-50중량부 또는 35-45중량부로 사용할 수 있으며, 상기 범위 내에서 우수한 가공성을 부여할 수 있는 효과가 있다.
또한, 상기 충전제는 상기 폴리염화비닐 수지 100중량부에 대해 500-800중량부 또는 600-750중량부로 사용할 수 있으며, 상기 범위 내에서 적절한 원가를 유지하면서 타일 바닥재에 우수한 기계적 물성 및 가공성을 부여할 수 있는 효과가 있다.
상기 베이스층(12)은 두께가 1.2-3.0mm 또는 1.5-2.5mm일 수 있으며, 상기 범위 내에서 타일 바닥재의 치수안정성, 내구성 및 재단성이 우수한 효과가 있다.
상기 밸런스층(11) 및 베이스층(12)을 포함하는 하부층(10)의 두께는 상부층(40)의 두께가 다소 두껍고 경도가 높은 점을 고려하여 타일 바닥재의 전체 두께의 40-58% 또는 42-55%일 수 있으며, 상기 범위 내에서 타일 바닥재의 구조 밸런스가 우수한 효과가 있다.
또한, 본 발명의 상부층(40)과 하부층(10)의 두께 비는 1 : 1 내지 2.5 또는 1 : 1.2 내지 2.0일 수 있으며, 상기 범위 내에서 타일 바닥재의 구조 밸런스가 우수한 효과가 있다.
위에서 서술한 각 층(10, 20, 30, 40)들은 활제, 가공조제, 열안정제, 광안정제, 산화방지제 및 난연제로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 첨가제를 더 포함할 수 있으며, 이들의 종류 및 함량은 특별히 제한되지 않으나 일 실시예로 상기 폴리염화비닐 수지 100중량부에 대해 0.5-20중량부 또는 1-17중량부로 포함될 수 있다.
또한, 본 발명의 타일 바닥재(1)는 선택적으로 일면에 인쇄층(42')이 형성된 투명층(43)의 타면에 동조엠보싱 공정을 통해 형성된 동조엠보(미도시)를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 타일 바닥재(1)는 선택적으로 상기 상부층(40) 상부에 형성되어 타일 바닥재 표면의 내스크래치성 및 내마모성을 향상시켜주며, 오염물이 부착되는 것을 방지해주는 UV코팅층(미도시)을 더 포함할 수 있다
상기 UV코팅층은 통상의 광경화형 수지를 코팅하여 형성할 수 있으며, 이의 두께는 0.005-0.1mm 또는 0.01-0.05mm일 수 있으나 이로 제한하지 않는다.
위와 같은 구성을 가진 본 발명의 타일 바닥재(1)는 차음성(ASTM E989)이 52 Class 이상 또는 53 Class 이상일 수 있으며, 상기 범위 미만일 경우 차음성 개선이 미미하므로 상기 범위 내의 차음성을 가질 수 있다.
상기 차음성은 ASTM E989에 의거하여 테이핑 기계를 이용한 충격음 전달일 수 있다.
또한, 본 발명의 타일 바닥재(1)는 눌림성(ASTM F970, 1000psi)이 0.125mm 이하 또는 0.120mm이하일 수 있으며, 상기 범위를 초과할 경우 눌림성이 개선되지 않아 상기 범위 내의 눌림성을 가질 수 있다.
상기 눌림성은 ASTM F970에 의거하여 상기 타일 바닥재의 시편(길이, 너비가 50mm x 50mm)의 초기 두께를 측정하고, 상기 시편의 상부에 직경이 약 28.6mm인 지그(jig)를 올려놓고 1000psi 압력을 1day동안 가하고 난 후, 상기 압력을 제거하고 다시 1day 지난 후의 두께를 측정하여, 초기 두께 대비 변화된 두께일 수 있다.
또한, 본 발명의 타일 바닥재(1)는 눌림성(ASTM F970, static load)이 800-1200psi 또는 900-1100psi일 수 있고, 상기 범위 내에서 발포층 내 기공 벽이 단단하여 기존 타일 바닥재에 비해 더 높은 압력을 견딜 수 있는 효과가 있다.
상기 눌림성은 ASTM F970에 의거하여 상기 타일 바닥재의 시편(길이, 너비가 50mm x 50mm) 상부에 직경이 약 28.6mm인 지그(jig)를 올려놓고 일정 압력을 1day동안 가하고 난 후, 상기 압력을 제거하고 다시 1day 지난 후 상기 시편의 두께를 측정하여, 두께의 변화가 0.125mm이하인 경우의 압력의 최대값일 수 있다.
또한, 본 발명의 타일 바닥재(1)는 눌림성(EN 433, mm)이 0.10mm 이하 또는 0.08mm이하일 수 있으며, 상기 범위를 초과할 경우 눌림성이 개선되지 않아 상기 범위 내의 눌림성을 가질 수 있다.
상기 눌림성은 EN 433에 의거하여 상기 타일 바닥재의 시편(길이, 너비가 50mm x 50mm)의 초기 두께를 측정하고, 상기 시편의 상부에 500N의 압력을 150분 동안 가하고 난 후, 상기 압력을 제거하고 150분이 지난 후의 두께를 측정하여 초기 두께 대비 변화된 두께일 수 있다.
또한, 본 발명의 타일 바닥재(1)는 겉보기 밀도가 1.5-3g/cm3 또는 1.8-2.5g/cm3일 수 있으며, 상기 범위 내에서 타일 바닥재가 경량화되는 효과가 있다.
상기 겉보기 밀도는 영국 겉보기 밀도계(RAY-RAN社, Apparent Bulk Density)를 이용하여 측정할 수 있다.
또한, 본 발명의 타일 바닥재(1)는 충격 흡수성 값이 750mm이하 또는 740mm이하일 수 있으며, 상기 범위 내에서 타일 바닥재의 쿠션성이 우수한 효과가 있다. 또한, 이의 하한치는 제한하지 않으나 일 예로 400mm이상 또는 500mm이상일 수 있다.
상기 충격 흡수성은 골프공을 1.5m 높이에서 타일 바닥재로 자유낙하 시 상기 골프공이 튀어오르는 높이로 측정할 수 있다.
또한, 본 발명의 타일 바닥재(1)가 동조엠보를 더 포함할 경우 투명층(43) 일면에 형성된 인쇄층(42')의 인쇄 무늬와 타면에 형성된 엠보 무늬와의 동조율은 95% 이상 또는 98% 이상일 수 있다.
상기 동조율은 인쇄층의 인쇄 무늬 및 동조엠보의 길이 또는 폭방향으로 벗어난 정도를 Lupe(PEAK社, Scale 10x)를 이용해서 측정할 수 있다.
또한, 본 발명의 타일 바닥재(1)는 유연성(처짐 정도)이 20-40cm 또는 25-35cm일 수 있으며, 상기 범위 내에서 타일 바닥재 시공 시 안착성이 우수한 효과가 있다.
상기 유연성은 타일 바닥재의 시편(길이, 너비가 150mm x 1260mm)을 25℃에서 하루동안 방치 후 거치대 밖으로 35cm 나오게 거치한 후, 5분동안 방치한 뒤 시편의 처진 길이를 측정할 수 있다.
이하에서는, 본 발명의 타일 바닥재를 제조하기 위한 구체적인 제조방법의 일 실시예를 설명해보기로 한다.
먼저, 밸런스층 조성물, 베이스층 조성물, 중지층 조성물, 백색층 조성물 및 투명층 조성물을 각각 160-190℃ 또는 170-180℃에서 혼련 후, 상기 혼련된 조성물을 150-190℃ 또는 160-180℃ 온도의 캘린더롤을 통과시킴으로써 밸런스층, 베이스층, 중지층, 백색층 및 투명층을 각각 제조한다.
상기 밸런스층 조성물, 베이스층 조성물, 중지층 조성물, 백색층 조성물 및 투명층 조성물은 위에서 서술한 각 층의 조성과 동일하므로 중복된 기재는 생략하도록 한다.
이어서, 상기 백색층 상부에 전사인쇄를 통해 인쇄층을 형성한다.
이와 별도로, 유리섬유(glass fiber) 시트를 PVC졸로 함침 및 겔링하여 치수안정층을 제조한다.
또한, 발포층용 졸을 믹서에서 2000-3500rpm 또는 2500-3200rpm으로 15-40분 또는 20-30분 동안 혼합한 후, 폼 믹서(mixer)에 상기 혼합된 발포층용 졸과 계면활성제를 각각 투입하여 2000-3500rpm 또는 2500-3200rpm으로 15-30분 또는 20-30분동안 공기가 충분히 취입되도록 기계적 교반하여 발포층용 조성물의 발포배율이 130-250% 또는 150-230%가 되도록 하였다. 또한 선택적으로, 발포배율을 조절하기 위해 상기 발포층용 조성물을 포터블 탱크(portable tank)에서 1-5시간, 2-5시간 또는 1-3시간 동안 숙성시킬 수 있다.
상기 PVC졸 및 발포층용 졸은 위에서 서술한 바와 동일하므로 중복된 기재는 생략하도록 한다.
이어서, 상기 치수안정층 상부에 상기 발포층용 조성물을 도포한 후 5-10m/min 또는 6-9m/min의 속도로 185-220℃ 또는 190-210℃의 온도의 오븐을 통과시켜 겔화(gelling)시킴으로써 기계적으로 발포된, 발포층을 제조한다.
상기 도포는 나이프 코타, 콤마 코타, 그라비아 코타 또는 롤 코타를 이용할 수 있으며 이에 제한하지 않는다.
이 후, 하부에서 상부로 순차적으로 밸런스층, 베이스층, 상기 치수안정층과 접합된 발포층(발포층이 베이스층과 접하도록), 중지층, 상기 인쇄층이 형성된 백색층 및 투명층(투명층이 인쇄층과 접하도록)을 위치시킨 후 140-165℃ 또는 145-160℃ 온도에서 열합판하여 타일 바닥재를 제조할 수 있다.
또는, 선택적으로 타일 바닥재에 동조엠보를 형성할 경우 상기 백색층 상부에 인쇄층을 형성하는 것이 아닌, 투명층의 일면에 인쇄층을 형성할 수 있으며 이 외의 층들은 위에서 서술한 바와 동일하게 제조할 수 있다.
구체적으로, 상기 투명층의 일면에 소정 무늬 또는 패턴이 인쇄된 전사인쇄 필름을 이용하여 100-130℃ 또는 110-130℃에서 전사인쇄를 하고, 상기 투명층의 타면에는 130-160℃ 또는 135-155℃에서 동조엠보싱 공정을 통해 동조엠보를 형성하여 일면에는 인쇄층이, 다른 일면에는 동조엠보가 형성된 투명층을 제조한다.
이때, 상기 전사인쇄 필름은 동조엠보를 형성할 때까지 회수하지 않는 것이 바람직하다. 구체적으로, 상기 전사인쇄 필름은 동조엠보 형성 후 동조엠보의 복원을 방지하기 위해 상기 투명층을 10-60℃, 20-40℃ 또는 20-30℃로 냉각시키는 과정을 거친 후 제거할 수 있다.
상기 전사인쇄 필름은 전사인쇄부터 동조엠보 형성까지 상기 폴리염화비닐 투명필름 재질인 투명층의 불규칙한 연신을 억제할 수 있는, 일 예로 상기 폴리염화비닐 수지에 비하여 열 팽창율 및 고온 신율이 현저히 낮으면서도 강도 및 강성이 우수한 폴리에틸렌테레프탈레이트(Polyethylene terephthalate, PET), 폴리에틸렌테레프탈레이트 글리콜(Polyethylene terephthalate glycol, PETG) 및 테프론(Teflon)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 재질을 이용하여 형성된 것일 수 있다. 본 발명에서는 구체적 일 실시예로 우수한 극성 및 내열성을 가지고, 깊이감 있는 동조 입체 효과를 증진시킬 수 있는 폴리에틸렌테레프탈레이트 재질의 필름을 이용할 수 있다.
상기 전사인쇄 필름의 두께는 일 예로, 0.01-0.50mm 또는 0.02-0.40mm일 수 있으며, 상기 범위 내에서 적정 수준의 제조단가로 적정 강도 및 강성을 확보할 수 있는 효과가 있다.
이 후, 하부에서 상부로 순차적으로 밸런스층, 베이스층, 상기 치수안정층과 접합된 발포층(발포층이 베이스층과 접하도록), 중지층 및 백색층을 위치시킨 후 145-165℃ 또는 150-160℃ 온도에서 1차 열합판을 한다. 이어서, 상기 백색층 상부에, 상기 일면에는 인쇄층이 타면에는 동조엠보가 형성된 투명층(인쇄층이 백색층과 접하도록)을 위치시킨 후 110-140℃ 또는 120-130℃의 온도에서 2차 열합판하여 타일 바닥재를 제조할 수 있다.
또한, 선택적으로, 상기 타일 바닥재의 투명층 상면에 타일 바닥재 표면의 내스크래치성 및 내마모성을 향상시켜주며, 오염물이 부착되는 것을 방지해주도록 통상의 광경화형 수지를 코팅하여 UV코팅층을 더 형성할 수 있다.
위와 같은 제조방법으로 제조된 본 발명의 타일 바닥재는 차음성, 눌림성, 쿠션성 및 구조 밸런스 등이 우수한 효과가 있다.
이하에서는 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시하나, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 본 발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 다양한 변경 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변경 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연한 것이다.
[실시예]
후술되는 실시예 및 비교예에 사용되는 각 성분은 하기와 같다.
종류 제조사 및 그레이드
폴리염화비닐 수지(a) 중합도가 770-830인 폴리염화비닐 수지(LG화학社, LS080S)
폴리염화비닐 수지(b) 중합도가 950-1050인 폴리염화비닐 수지(LG화학社, LS100)
폴리염화비닐 수지(c) 중량평균분자량이 150,000g/mole이고, 중합도가 1000-1100인폴리염화비닐 수지(LG화학社, PB1202)
폴리염화비닐 수지(d) 중량평균분자량이 110,000g/mole이고, 중합도가 950-1050인 폴리염화비닐 수지(LG화학社, PB1120)
가소제 디옥틸테레프탈레이트(LG화학社, DOTP)
계면활성제 실리콘계 계면활성제(BYK社, BYK-8020)
소포제 폴리디메틸실록산 중합체(DOW Chemical社, XIAMETER PMX-200)
충전제 탄산칼슘(렉셈社, S1000)
화학 발포제 아조디카본아미드(동진쎄미켐社, D200)
열안정제 Ca-Zn계(송원산업社, SW-300)
가공조제 아크릴계 가공조제(LG화학社, PA828)
1. 타일 바닥재 제조
<실시예 1>
(밸런스층)
폴리염화비닐 수지(a) 100중량부, 가소제 60중량부, 충전제 60중량부, 열안정제 3중량부 및 가공조제 3중량부를 포함하는 밸런스층 조성물을 반바리 믹서로 180℃에서 혼련한 후, 상기 혼련된 밸런스층 조성물을 160℃의 온도에서 캘린더 성형하여 두께가 0.4mm인 밸런스층을 제조하였다.
(베이스층)
폴리염화비닐 수지(a) 100중량부, 가소제 40중량부, 충전제 650중량부 및 열안정제 4중량부를 포함하는 베이스층 조성물을 반바리 믹서로 180℃에서 혼련한 후, 상기 혼련된 베이스층 조성물을 160℃의 온도에서 캘린더 성형하여 두께가 2.0mm인 베이스층을 제조하였다.
(치수안정층)
유리섬유 부직포를 폴리염화비닐 수지(c) 100중량부, 가소제 80중량부, 충전제 60중량부 및 열안정제 2중량부를 포함하는 PVC졸에 함침 후 겔링하여, 평량이 52g/m2이고 두께가 0.2mm인 치수안정층을 제조하였다.
(발포층)
폴리염화비닐 수지(c) 100중량부, 가소제 80중량부, 충전제 50중량부, 소포제 1중량부 및 열안정제 1.5중량부를 포함하는 발포층용 졸을 믹서(Mondo社, MONDOMIX)에서 3000rpm으로 30분동안 혼합하였다. 이 후, 폼 믹서(Mondo社, MONDOMIX VB25)에 상기 혼합된 발포층용 졸과 계면활성제 5중량부를 투입하여 3000rpm으로 20분동안 공기가 충분히 취입되도록 기계적 교반하여 발포층용 조성물의 발포배율이 200%가 되도록 하고, 이를 포터블 탱크(portable tank)로 옮겨 4시간 정도 숙성시켜 발포배율이 150%가 되도록 조정하였다.
이어서, 상기 치수안정층 상부에 상기 발포층용 조성물을 콤마 코타를 이용하여 도포한 후 7m/min을 속도로 200-210℃온도의 3챔버 오븐을 통과시켜 겔화(gelling)시킴으로써 기계적 발포된, 발포배율이 150%인 발포층을 수득하였다.
상기 접합된 치수안정층과 발포층의 두께의 합은 1.2mm이였다.
(중지층)
폴리염화비닐 수지(a) 100중량부, 가소제 24중량부, 충전제 160중량부 및 열안정제 4중량부를 포함하는 중지층 조성물을 반바리 믹서로 180℃에서 혼련한 후, 상기 혼련된 중지층 조성물을 160℃의 온도에서 캘린더 성형하여 두께가 1.0mm인 중지층을 제조하였다.
(백색층 및 인쇄층)
폴리염화비닐 수지(b) 100중량부, 가소제 25중량부, 충전제 8중량부, 안료인 이산화티탄(TiO2) 20중량부 및 열안정제 3중량부를 포함하는 백색층 조성물을 반바리 믹서로 180℃에서 혼련한 후, 상기 혼련된 백색층 조성물을 180℃의 온도에서 캘린더 성형하여 두께가 0.07mm인 백색층을 제조하였다.
이어서, 상기 백색층 표면에 전사인쇄하여 두께가 80㎛인 인쇄층을 형성하였다.
(투명층)
폴리염화비닐 수지(b) 100중량부, 가소제 30중량부 및 열안정제 3중량부를 포함하는 투명층 조성물을 반바리 믹서로 180℃에서 혼련한 후, 상기 혼련된 투명층 조성물을 180℃의 온도에서 캘린더 성형하여 두께가 0.5mm인 투명필름인 투명층을 제조하였다.
(타일 바닥재)
이 후, 하부에서 상부로 순차적으로 밸런스층; 베이스층; 상기 치수안정층과 접합된 발포층(발포층이 베이스층과 접하도록); 중지층; 인쇄층이 형성된 백색층; 및 투명층(투명층이 인쇄층과 접하도록); 을 위치시킨 후 150℃ 온도에서 열합판하여 두께가 5.25mm인 실시예 1의 타일 바닥재를 제조하였다.
<실시예 2>
하기 후술되는 층을 제외하고 밸런스층, 베이스층, 치수안정층, 발포층, 중지층, 백색층 및 투명층은 실시예 1과 동일하게 제조하였다.
(인쇄층 및 동조엠보)
소정 무늬가 인쇄된, 두께가 0.025mm인 PET 전사인쇄 필름을 이용하여 상기 투명층의 일면에 130℃에서 전사인쇄하여 두께가 80㎛인 인쇄층을 형성하였다. 다만, 전사인쇄 필름은 아직 제거하지 않은 채 투명층 일면에 접면된 상태를 유지하였다.
일면에 인쇄층이 형성된 상기 투명층의 타면에는 상기 인쇄 무늬와 일치하도록 150℃에서 동조엠보싱 공정을 통해 동조엠보를 형성하였다.
이 후, 동조엠보의 복원을 방지하기 위해 상기 투명층을 25℃로 냉각시킨 후 상기 전사인쇄 필름을 제거하였다.
(타일 바닥재)
이 후, 하부에서 상부로 순차적으로 밸런스층, 베이스층, 상기 치수안정층과 접합된 발포층(발포층이 베이스층과 접하도록), 중지층 및 백색층을 위치시킨 후 150℃ 온도에서 1차 열합판을 한다.
이어서, 상기 백색층 상부에, 일면에는 인쇄층이 타면에는 동조엠보가 형성된 투명층(인쇄층이 백색층과 접하도록)을 위치시킨 후 130℃의 온도에서 2차 열합판하여 두께가 5.25mm인 실시예 2의 타일 바닥재를 제조하였다.
<비교예 1>
하기 후술되는 층을 제외하고 밸런스층, 베이스층, 치수안정층, 중지층, 백색층, 인쇄층 및 투명층은 실시예 1과 동일하게 제조하였다.
(발포층)
폴리염화비닐 수지(d) 100중량부, 가소제 100중량부, 충전제 20중량부, 화학 발포제 8중량부 및 열안정제 3중량부를 포함하는 발포층용 졸을 믹서로 혼합하여 발포층용 조성물을 제조하였다.
이어서, 치수안정층 상부에 상기 발포층용 조성물을 나이프 코타를 이용하여 도포한 후 160℃에서 15초간 겔링하였다. 이 후, 상기 치수안정층과 접합된 발포층을 200℃의 발포 오븐에 넣어 발포시켜 발포배율이 150%이고 화학 발포된, 발포층을 수득하였다.
상기 접합된 치수안정층과 발포층은 두께의 합이 1.2mm이였다.
(타일 바닥재)
상기에서 제조한 각 층을, 하부에서 상부로 순차적으로 밸런스층; 베이스층; 상기 치수안정층과 접합된 발포층(발포층이 베이스층과 접하도록); 중지층; 인쇄층이 형성된 백색층; 및 투명층(투명층이 인쇄층과 접하도록); 을 위치시킨 후 150℃의 온도에서 열합판하여 두께가 5.25mm인, 비교예 1의 타일 바닥재를 제조하였다.
<비교예 2>
하기 후술되는 층을 제외하고 밸런스층, 베이스층, 치수안정층, 발포층, 백색층, 인쇄층 및 투명층은 실시예 1과 동일하게 제조하였다.
(중지층)
폴리염화비닐 수지(a) 100중량부, 가소제 50중량부, 충전제 160중량부 및 열안정제 4중량부를 포함하는 중지층 조성물을 반바리 믹서로 180℃에서 혼련한 후, 상기 혼련된 중지층 조성물을 160℃의 온도에서 캘린더 성형하여 두께가 1.0mm인 중지층을 제조하였다.
(타일 바닥재)
상기에서 제조한 각 층을, 하부에서 상부로 순차적으로 밸런스층; 베이스층; 상기 치수안정층과 접합된 발포층(발포층이 베이스층과 접하도록); 중지층; 인쇄층이 형성된 백색층; 및 투명층(투명층이 인쇄층과 접하도록); 을 위치시킨 후 150℃의 온도에서 열합판하여 두께가 5.25mm인, 비교예 2의 타일 바닥재를 제조하였다.
<비교예 3>
하기 후술되는 층을 제외하고 치수안정층, 발포층, 중지층, 백색층, 인쇄층 및 투명층은 실시예 1과 동일하게 제조하였다.
(밸런스층)
폴리염화비닐 수지(a) 100중량부, 가소제 60중량부, 충전제 60중량부, 열안정제 3중량부 및 가공조제 3중량부를 포함하는 밸런스층 조성물을 반바리 믹서로 180℃에서 혼련한 후, 상기 혼련된 밸런스층 조성물을 160℃의 온도에서 캘린더 성형하여 두께가 0.1mm인 밸런스층을 제조하였다.
(베이스층)
폴리염화비닐 수지(a) 100중량부, 가소제 40중량부, 충전제 650중량부 및 열안정제 4중량부를 포함하는 베이스층 조성물을 반바리 믹서로 180℃에서 혼련한 후, 상기 혼련된 베이스층 조성물을 160℃의 온도에서 캘린더 성형하여 두께가 1.0mm인 베이스층을 제조하였다.
(타일 바닥재)
상기에서 제조한 각 층을, 하부에서 상부로 순차적으로 밸런스층; 베이스층; 발포층; 중지층; 인쇄층이 형성된 백색층; 및 투명층(투명층이 인쇄층과 접하도록); 을 위치시킨 후 150℃의 온도에서 열합판하여 두께가 3.95mm인, 비교예 3의 타일 바닥재를 제조하였다.
상기 밸런스층 및 베이스층을 포함한 하부층의 두께는 타일 바닥재의 전체 두께의 27.8%였다.
<비교예 4>
하기 후술되는 층을 제외하고 치수안정층, 발포층, 중지층, 백색층, 인쇄층 및 투명층은 실시예 1과 동일하게 제조하였다.
(밸런스층)
폴리염화비닐 수지(a) 100중량부, 가소제 60중량부, 충전제 60중량부, 열안정제 3중량부 및 가공조제 3중량부를 포함하는 밸런스층 조성물을 반바리 믹서로 180℃에서 혼련한 후, 상기 혼련된 밸런스층 조성물을 160℃의 온도에서 캘린더 성형하여 두께가 1.5mm인 밸런스층을 제조하였다.
(베이스층)
폴리염화비닐 수지(a) 100중량부, 가소제 40중량부, 충전제 650중량부 및 열안정제 4중량부를 포함하는 베이스층 조성물을 반바리 믹서로 180℃에서 혼련한 후, 상기 혼련된 베이스층 조성물을 160℃의 온도에서 캘린더 성형하여 두께가 3.0mm인 베이스층을 제조하였다.
(타일 바닥재)
상기에서 제조한 각 층을, 하부에서 상부로 순차적으로 밸런스층; 베이스층; 발포층; 중지층; 인쇄층이 형성된 백색층; 및 투명층(투명층이 인쇄층과 접하도록); 을 위치시킨 후 150℃의 온도에서 열합판하여 두께가 7.35mm인, 비교예 4의 타일 바닥재를 제조하였다.
상기 밸런스층 및 베이스층을 포함한 하부층의 두께는 타일 바닥재의 전체 두께의 61.2%였다.
<비교예 5>
모든 층의 조성은 실시예 1과 동일하게 하되, 하기와 같은 제조방법을 통해 타일 바닥재를 제조하였다.
밸런스층, 베이스층, 중지층, 백색층 및 투명층을 각각 캘린더 성형하여 제조하였다. 이어서, 상기 백색층의 표면에 전사인쇄하여 인쇄층을 형성하였다.
이와 별도로, 치수안정층 상부에 공기가 취입된 발포층용 조성물을 도포 및 겔링하여 치수안정층과 접합된, 발포배율이 150%인 기계적 발포된 발포층을 제조하였다.
이 후, 하부에서 상부로 순차적으로 치수안정층과 접합된 발포층; 밸런스층(치수안정층이 밸런스층과 접하도록); 베이스층; 중지층; 인쇄층이 형성된 백색층; 및 투명층(투명층이 인쇄층과 접하도록); 을 위치시킨 후 150℃ 온도에서 열합판하여 두께가 5.25mm인 비교예 5의 타일 바닥재를 제조하였다.
2. 타일 바닥재의 발포층 특성 측정
위에서 제조한 실시예 1 내지 2 및 비교예 1 내지 5의 타일 바닥재의 발포층의 발포배율 및 상기 발포층의 단면적(1mm2) 내 형성된 전체 기공 중 닫힌 형상의 기공의 비율, 평균 직경, 개수를 측정하여 하기 표 2에 그 결과를 나타내었다.
(1) 발포배율: 상기 접합된 치수안정층과 발포층의 시편(길이, 너비가 50mm x 50mm)의 초기 밀도를 측정한 후, 상기 시편을 160℃의 온도에서 500kgf/cm2의 압력으로 15분동안 누른 후 압력을 제거하고 압착된 시편의 밀도를 측정하여 하기 식 1과 같이 계산할 수 있다.
[식 1]
발포배율 = T1/T0 X 100%
T0 : 시편의 초기 밀도
T1 : 시편의 압착 후 밀도
(2) 닫힌 형상의 기공의 비율, 기공의 평균 직경 및 개수: 타일 바닥재를 수평 방향으로 절단한 후, 광학현미경(Optical Microscope, OM)을 이용하여 절단된 발포층의 수평 단면(1mm2) 내에 형성된 전체 기공 중 닫힌 형상의 기공의 비율, 평균 직경 및 개수를 측정하였다.
3. 타일 바닥재 물성 측정
위에서 제조한 실시예 1 내지 2 및 비교예 1 내지 5의 타일 바닥재의 차음성, 경도, 컬링성, 눌림성, 겉보기 밀도, 충격 흡수성 및 동조율을 측정하여 하기 표 2에 그 결과를 나타내었다.
(1) 차음성1: ISO 10140에 의거하여 경량충격음을 측정한 후, 대조군 대비 저감된 소음(△dB)을 측정하였다. 대조군은 바닥재로 마감되어 있지 않은 시멘트면인 바닥면을 대상으로 측정한 것으로, 상기 대조군의 경량충격음은 70-75dB이다.
차음성2: ASTM E989에 의거하여 테이핑 기계를 이용한 충격음 전달을 측정하였다.
(2) 경도: 쇼어 D 경도계(ASKER社, Kobunshi keiki)를 이용하여 타일 바닥재의 표면 경도를 측정하였다.
(3) 컬링성: 컬링성은 ISO 23999에 의거하여 타일 바닥재의 시편(길이, 너비가 150mm x 1260mm) 6개를 각각 고온 변형 조건(80℃에서 6시간 동안)에서 방치하고 이를 상온에 꺼내 충분히 25℃가 되도록 기다리고, 저온 변형 조건(-5℃에서 6시간 동안)에서 방치한 후, 이를 상온에 꺼내 충분히 25℃가 되도록 기다린 후, 각 조건에서 타일 바닥재의 가장자리가 바닥으로부터 컬링이 발생하는 높낮이를 틈새 게이지(MITUTOYO社, 184-304S)로 측정하여 각 변형 조건에서의 평균치를 계산하였다.
(+ : 컬의 방향이 위로 향함, - : 컬의 방향이 아래로 향함)
(4) 눌림성1: ASTM F970에 의거하여 상기 타일 바닥재의 시편(길이, 너비가 50mm x 50mm)의 초기 두께를 측정하고, 상기 시편의 상부에 직경이 약 28.6mm인 지그(jig)를 올려놓고 1000psi 압력을 1day동안 가하고 난 후, 상기 압력을 제거하고 다시 1day 지난 후의 두께를 측정하여, 초기 두께 대비 변화된 두께(초기 두께에서 나중 두께를 뺀 값)를 측정하였다.
눌림성2: ASTM F970(static load)에 의거하여 상기 타일 바닥재의 시편(길이, 너비가 50mm x 50mm) 상부에 직경이 약 28.6mm인 지그(jig)를 올려놓고 일정 압력을 1day동안 가하고 난 후, 상기 압력을 제거하고 다시 1day 지난 후 상기 시편의 두께를 측정하여, 두께의 변화가 0.125mm이하인 경우의 압력의 최대값을 측정하였다.
눌림성3: EN 433에 의거하여 상기 타일 바닥재의 시편(길이, 너비가 50mm x 50mm)의 초기 두께를 측정하고, 상기 시편의 상부에 500N의 압력을 150분 동안 가하고 난 후, 상기 압력을 제거하고 150분이 지난 후의 두께를 측정하여 초기 두께 대비 변화된 두께(초기 두께에서 나중 두께를 뺀 값)를 측정하였다.
(5) 겉보기 밀도: 겉보기 밀도는 영국 겉보기 밀도계(RAY-RAN社, Apparent Bulk Density)를 이용하여 측정하였다.
(6) 충격 흡수성: 골프공을 1.5m 높이에서 타일 바닥재로 자유낙하 시 상기 골프공이 튀어오르는 높이로 측정하였다.
상기 값이 작을수록 쿠션성이 우수한 것을 의미한다.
(7) 동조율(%): 인쇄층의 인쇄 무늬와 동조엠보의 길이 또는 폭방향으로 벗어난 정도를 Lupe(PEAK社, Scale 10x)를 이용해서 측정하였다.
실시예 1 실시예 2 비교예 1 비교예 2 비교예 3 비교예 4 비교예 5
적층구조 - 동조엠보 - - - - -
투명층 투명층 투명층 투명층 투명층 투명층 투명층
인쇄층 인쇄층 인쇄층 인쇄층 인쇄층 인쇄층 인쇄층
백색층 백색층 백색층 백색층 백색층 백색층 백색층
중지층 중지층 중지층 중지층 중지층 중지층 중지층
치수안정층 치수안정층 치수안정층 치수안정층 치수안정층 치수안정층 베이스층
발포층 발포층 발포층 발포층 발포층 발포층 밸런스층
베이스층 베이스층 베이스층 베이스층 베이스층 베이스층 치수안정층
밸런스층 밸런스층 밸런스층 밸런스층 밸런스층 밸런스층 발포층
중지층 연질/경질 경질 경질 경질 연질 경질 경질 경질
두께 (mm) 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0
타일 바닥재 내 중지층 두께 (%) 19.0 19.0 19.0 19.0 25.3 13.6 19.0
발포층 기계적 발포 ○ ○ - ○ ○ ○ ○
화학적 발포 - - ○ - - - -
발포배율(%) 150 150 150 150 150 150 150
닫힌 형상의 기공 비율(%) 100 100 20 100 100 100 100
닫힌 형상의 기공의 평균직경(㎛) 200 200 350 200 200 200 200
닫힌 형상의 기공 개수(개/mm2) 13 12 2 12 13 12 12
하부층1) 두께 (mm) 2.4 2.4 2.4 2.4 1.1 4.5 2.4
타일 바닥재 내 하부층 두께 (%) 45.7 45.7 45.7 45.7 27.8 61.2 45.7
상부층2)과 하부층의 두께 비 1 : 1.45 1 : 1.45 1 : 1.45 1 : 1.45 1 : 0.66 1 : 2.7 1: 1.45
타일 바닥재 물성
타일 바닥재 두께 (mm) 5.25 5.25 5.25 5.25 3.95 7.35 5.25
차음성 1(ISO 10140, △dB) 13 13 13 13 10 15 12
2 (ASTM E989,class) 53-54 53-54 53-54 53-54 46-48 56-57 50
경도(shore D) 88 88 86 78 88 88 88
컬링성(mm)(80℃/-5℃) +0.15/+0.2 +0.15/+0.2 +0.3/+0.3 +0.2/+0.15 +0.9/+1.7 -1.8/-0.8 +0.9/+1.1
눌림성 1 (ASTM F970, 1000psi, mm) 0.116 0.116 0.170 0.135 0.110 0.113 0.117
2 (ASTM F970, static load, psi) 1000 1000 200 750 1000 1000 1000
3 (EN 433,mm) 0.06 0.06 0.2 0.10 0.05 0.07 0.06
겉보기 밀도 (g/cm3) 2.30 2.30 2.40 2.30 2.25 2.40 2.30
충격 흡수성 (mm) 730 730 750 740 790 700 770
동조율 (%) - 98 - - - - -
1)상부층 : 중지층, 백색층, 인쇄층 및 투명층2)하부층 : 밸런스층 및 베이스층
상기 표 2에서 확인된 바와 같이, 본 발명에 따른 실시예 1 내지 2의 타일 바닥재는 발포층이 타일 바닥재 중간부에 위치하여 쿠션성이 우수하고, 특히 기계적 발포로 형성되어 닫힌 형상의 기공의 비율이 크고, 특정 범위의 평균 직경을 가지며 단면적 내 특정 범위의 개수로 포함되어, 타일 바닥재의 차음성 및 눌림성이 모두 우수한 것을 확인할 수 있었다.
또한, 실시예 1 내지 2의 타일 바닥재는 중지층이 가소제를 적게 포함하여 경질로 형성되고 타일 바닥재 전체 두께의 약 19-23%로 종래에 비해 두껍게 형성됨에 따라 타일 바닥재의 경도가 높아 눌림성이 더욱 우수한 것을 확인할 수 있었다.
또한, 실시예 1 내지 2의 타일 바닥재는 상기 중지층이 경질이고 두께가 다소 두껍게 형성된 것을 고려하여, 하부층의 두께를 타일 바닥재(1)의 전체 두께의 약 44%-46%로 형성함으로써, 중지층을 포함하는 상부층과 하부층이 전체적으로 균형을 이루어, 타일 바닥재의 구조 밸런스가 우수한 것을 확인할 수 있었다.
반면, 발포층이 타일 바닥재의 중간부에 위치하였지만 화학 발포된 비교예 1의 타일 바닥재는 발포층 내 닫힌 형상의 기공 비율이 적어실시예 1 내지 2에 비해 눌림성이 저하되는 것을 확인할 수 있었다.
또한, 중지층이 연질인 비교예 2의 타일 바닥재는 경도가 낮아 실시예 1 내지 2에 비해 눌림성이 저하되는 것을 확인할 수 있었다.
또한, 하부층의 두께가 타일 바닥재의 두께의 27.8%로 하부층의 두께가 너무 얇은 비교예 3의 타일 바닥재와, 하부층의 두께가 타일 바닥재의 두께의 61.2%로 하부층의 두께가 너무 두꺼운 비교예 4의 타일 바닥재는 구조 밸런스가 저하되는 것을 확인할 수 있었다. 특히 비교예 4의 타일 바닥재는 하부층의 두께가 두꺼워짐으로써 전체적으로 타일 바닥재의 두께가 두껍고 중량이 무거워 바람직하지 않음을 확인할 수 있었다.
또한, 발포층이 기계적 발포로 형성되되 타일 바닥재의 최하부에 위치한 비교예 5의 타일 바닥재는 캐리어로 이용되는 치수안정층이 타일 바닥재의 하부에 위치하게 되어 컬링이 발생하는 등 구조 밸런스가 저하되는 것을 확인할 수 있었다. 이에　더해,　비교예　5의　타일　바닥재는　발포층이　최하부에　위치하여 실시예 1, 2와 달리 접착제를　사용하여　시공할　수밖에　없고,　접착제　시공할　경우　접착제의　헤라골에　의해　발포층에　변형이　발생되며, 또한 시간이 경과할수록 발포폼이 접착제를 흡수함으로 인해 타일 바닥재의 눌림성 및 쿠션성이 저하되는 단점이 있다.
한편, 동조엠보를 포함한 본 발명의 실시예 2의 타일 바닥재는 인쇄 무늬와 동조엠보의 동조율이 높아 매우 외관이 우수한 것을 확인할 수 있었다.
〔부호의 설명〕
1: 타일 바닥재
10: 하부층 11: 밸런스층
12: 베이스층 20: 발포층
30: 치수안정층 40: 상부층
41: 중지층 42: 백색층
42': 인쇄층 43: 투명층

Claims (15)

  1. 하부에서 상부로, 순차적으로 하부층(10); 발포층(20); 치수안정층(30); 및 상부층(40); 을 포함하는 타일 바닥재(1)로,
    상기 발포층(20)은 수평 단면의 1mm2의 단면적 내에 포함된 기공의 90% 이상이 닫힌 형상의 기공(closed pore)이고,
    상기 타일 바닥재(1)의 차음성(ISO 10140)이 △10-20dB이고, 경도(shore D)가 80-95이며, 컬링성(ISO 23999)이 0.7mm이하인 것인 타일 바닥재.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 하부층(10)은 하부에서 상부로, 순차적으로 밸런스층(11); 및 베이스층(12); 을 포함하고,
    타일 바닥재(1)의 눌림성(ASTM F970, 1000psi)이 0.125mm이하인 것인 타일 바닥재.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 상부층(40)은 하부에서 상부로, 순차적으로 중지층(41); 백색층(42); 인쇄층(42'); 및 투명층(43); 을 포함하는 것인 타일 바닥재.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 발포층(20)은 화학 발포제를 포함하지 않는 것인 타일 바닥재.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 타일 바닥재(1)는 경도(shore D)가 85-92인 것인 타일 바닥재.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 하부층(10)의 두께는 타일 바닥재(1)의 전체 두께의 40-58%인 것인 타일 바닥재.
  7. 제 3항에 있어서,
    상기 중지층(41)의 두께는 타일 바닥재(1)의 전체 두께의 15-30%인 것인 타일 바닥재.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 상부층(40)과 하부층(10)의 두께 비는 1 : 1 내지 2.5인 것인 타일 바닥재.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 타일 바닥재(1)는 컬링성(ISO 23999)이 0.5mm이하인 것인 타일 바닥재.
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 발포층(20)은 기계적 발포로 형성된 것인 타일 바닥재.
  11. 제 1항에 있어서,
    상기 닫힌 형상의 기공은 평균 직경이 100-300㎛인 것인 타일 바닥재.
  12. 제 1항에 있어서,
    상기 닫힌 형상의 기공은 발포층(20) 수평 단면의 1mm2의 단면적 내에 5-20개로 포함되는 것인 타일 바닥재.
  13. 제 1항에 있어서,
    상기 발포층(20)은 발포배율이 130-180%인 것인 타일 바닥재.
  14. 제 1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 타일 바닥재(1)는 눌림성(ASTM F970, static load)이 800-1200psi인 것인 타일 바닥재.
  15. 제 1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 타일 바닥재(1)는 충격 흡수성(mm)이 750mm이하인 것인 타일 바닥재.
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