KR100688878B1 - 온돌마루 바닥재 및 이의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 위로부터 무늬목, 합판, 보강층을 포함하며, 상기 합판은 3매 이상의 홀수매 합판이고, 상기 보강층은 목질재료의 단판 또는 홀수매 구조를 가져, 전체 적층구조가 홀수매 다층구조로 이루어지며, 상기 보강층의 밀도가 무늬목 밀도 대비 100±50%인 것을 특징으로 하는 온돌마루 바닥재에 관한 것이다.

본 발명은 홀수매 적층구조, 대칭적인 밀도 균형, 함수율 보정을 통하여 우수한 치수안정성, 시공안착성 및 경제성을 갖는 친환경적인 온돌마루 바닥재를 제공한다.

온돌마루 바닥재, 합판, 보강층, 홀수매 적층, 밀도 균형, 함수율 보정

Description

온돌마루 바닥재 및 이의 제조방법{Plywood flooring and process for preparing the same}

도 1은 종래 온돌마루 바닥재의 단면도이다.

도 2는 본 발명에 따른 온돌마루 바닥재의 개략적인 단면도이다.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 온돌마루 바닥재의 단면도이다.

도 4는 도 3의 사시도이다.

도 5는 본 발명에 따른 교차 적층구조의 설명도이다.

도 6은 종래 온돌마루 바닥재의 밀도 분포도(Density Profile)를 나타낸 것이다.

도 7은 3매 합판 + 단판의 밀도 분포도(Density Profile)를 나타낸 것이다.

도 8은 본 발명에 따른 온돌마루 바닥재의 밀도 분포도(Density Profile)를 나타낸 것이다.

도 9 및 도 10은 종래 온돌마루 바닥재의 벤딩(bending) 정도를 나타낸 사진이다.

도 11 및 도 12는 본 발명에 따른 온돌마루 바닥재의 벤딩 정도를 나타낸 사진이다.

도 13은 열압 프레스에 의한 함수율의 변화를 나타낸 모식도이다.

도 14는 본 발명에 따른 함수율 보정 시스템을 나타낸 모식도이다.

도 15는 종래 온돌마루 바닥재의 치수안정성을 나타낸 그래프이다.

도 16은 본 발명에 따른 온돌마루 바닥재의 치수안정성을 나타낸 그래프이다.

도 17은 종래 온돌마루 바닥재에 대한 포름알데히드와 VOC(휘발성 유기 화합물)의 Gas Chromatogram을 나타낸 것이다.

도 18은 본 발명에 따른 온돌마루 바닥재에 대한 포름알데히드와 VOC의 Gas Chromatogram을 나타낸 것이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10: 무늬목

20: 합판(기재층)

21: 3매 적층 합판

22: 5매 적층 합판

30: 보강층

31: 단판 보강층

본 발명은 온돌마루 바닥재 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 우수한 치수안정성, 시공안착성 및 경제성을 갖는 친환경적인 온돌마루 바닥재와 이의 제조방법에 관한 것이다.

현재 국내에서 제품으로 유통되고 있는 온돌마루 바닥재의 대부분은 치수안정성 이 뛰어난 합판을 주요기재로 사용하고 있다. 범용 합판의 종류에는 5매 적층 합판(5 plywood), 7매 적층 합판(7 plywood) 등이 있고, 온돌마루 바닥재에 있어서 대부분 5매 적층 합판 또는 7매 적층 합판을 주요기재로 사용하고 있으며, 외국제품의 경우 5매, 7매, 9매 적층 합판이 용도에 따라 다양하게 사용되고 있는 상황이다.

3매 적층 합판(3 plywood)의 경우, 5매 적층, 7매 적층, 9매 적층 합판과 비교하여 가격은 저렴하나, 상대적으로 두께가 얇기 때문에 시공안착성 및 치수안정성이 불안하다. 따라서 현재까지는 국내 온돌마루 바닥재 제품에서 상기한 시공안착성 문제 및 상대적으로 얇은 두께로 인한 치수불안정성 때문에, 3매 적층 합판은 사용되지 못하고 있는 실정이다.

또한, 아쉽게도 온돌마루 바닥재로 사용하고 있는 모든 합판은 전량 외국에서 수입하여 사용하고 있는 실정이며, 이러한 이유로 원자재 가격이 폭등할 경우 제품단가 상승은 불가피하게 된다.

한편, 현재 온돌마루 바닥재 분야의 유사기술을 살펴보면, 구조 분야에서는 단판 적층시에 수평적층, 수직적층 또는 상호 교차적층에 관한 기술 정도이며, 기능성 기술분야에서는 내오염성, 내열성, 표면강도, 차음성, 천연입체 무늬목, 와이핑 인쇄 모양지, 황토, 숯, 맥반석, 원적외선, 음이온 등의 기능성을 완제품의 상부나 하부에 부여하는 방식 등이 있다.

종래의 통상적인 온돌마루 바닥재는 도 1에 도시된 바와 같이, 5매 적층 합판(22)을 기재층으로 하고 그 상부에 적층되는 무늬목(10)으로 이루어져 있다. 이러한 온돌마루 바닥재는 합판 5매 + 무늬목 1매로 구성되어, 총 6매 적층구조를 갖는다.

이와 같이 종래의 온돌마루 바닥재는 짝수매 구조로 되어 있어 치수안정성이 매우 떨어지게 된다. 이로 인하여 온돌마루의 양단부가 뒤틀리거나 휘어지는 현상이 발생하여 구조적으로 불안정할 뿐만 아니라 시공시에도 불편함을 유발하게 된다. 이러한 현상은 열압 프레스에 의한 제조과정에서 함수율 불균형이 발생하여 더욱 심화된다.

또한, 종래의 온돌마루 바닥재는 표면도장 등에 포름알데히드와 같은 유기용제를 사용하므로, 이로 인하여 발생하는 휘발성 유기 화합물(VOC; Volatile Organic Compound) 등에 의한 새집증후군(Sick house syndrome)이 최근 문제화되고 있어서 친환경적 소재의 마감재가 필요한 실정이다.

본 발명은 상기한 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 우수한 치수안정성, 시공안착성 및 경제성을 갖는 친환경적인 온돌마루 바닥재 및 이의 제조방법을 제공하는 것이다.

본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위하여, 위로부터 무늬목, 합판, 보강층을 포함하며, 상기 합판은 3매 이상의 홀수매 합판이고, 상기 보강층은 목질재료의 단판 또는 홀수매 구조를 가져, 전체 적층구조가 홀수매 다층구조(odd lamination)로 이루어지며, 상기 보강층의 밀도가 무늬목 밀도 대비 100±50%인 것을 특징으로 하는 온돌마루 바닥재를 제공한다.

본 발명은 이러한 홀수매 구조와 대칭적인 밀도 균형(symmetric density balance)을 통하여 온돌마루 바닥재의 구조적으로 우수한 치수안정성과 시공안착성을 확보할 수 있다. 즉, 홀수매 적층 합판을 균형 축으로 하여 상부 무늬목층과 하부 보강층의 대칭구조로 우수한 치수안정성을 확보할 수 있다.

본 발명에서 기재층으로 사용되는 합판은 3매 이상의 합판으로, 예를 들어 3매 적층, 5매 적층, 7매 적층, 9매 적층, 11매 적층 등의 홀수매 적층 합판이며, 바람직하게는 5매 미만의 적층 합판, 더욱 바람직하게는 3매 적층 합판을 기재층으로 사용한다.

본 발명은 기존에 온돌마루 바닥재용으로 사용되지 못하였던 3매 적층 합판을 사용함으로써, 전량 수입에 의존하는 합판의 사용량을 최소화하여 원가를 절감할 수 있는 효과가 있다. 3매 적층 합판을 사용함에 따라 발생하는 시공안착성 및 치수불안정성 문제는 상기 합판과 물성거동이 비슷한 다른 목질재료로 이루어진 보강층을 적층함으로써 해소할 수 있다.

본 발명의 온돌마루 바닥재는 기재층으로 3매 적층 합판을 사용하는 것이 바람직하나, 기존의 5매 적층 합판이나 7매 적층 합판 등도 적용 가능함은 물론이다.

본 발명에서 보강층은 원목, 단판(Veneer), 합판(Plywood), 파티클보드, MDF(Medium Density Fiberboard), HDF(High Density Fiberboard), HPL(High Pressure Laminate), LPL(Low Pressure Laminate), OSB(Oriented Strand Board), 플레이크 보드(Flake board), 적층제재목(Block board), 원목단판(Solid wood veneer), 골판지, 종이 중에서 선택되는 적어도 하나의 목질재료로 이루어지며, 바람직하게는 합판과의 밀도관계와 섬유배향성에 따른 물리적 성질 등을 고려하여 단판, HDF, MDF, OSB, Flake board, 더욱 바람직하게는 단판을 보강층으로 사용한다. 특히 보강층으로서 베이스 우드(Bass wood), 자포니카(Japonica) 또는 포플라(Poplar) 수종의 단판이 바람직하다.

본 발명에서 합판을 보강할 목적으로 사용되는 보강층을 구성하는 재료로서, Veneer, HDF, MDF, PB, OSB, flake board, block board, solid wood, paper와 같은 다양한 목질재료를 사용하여 상기 합판의 하부에 적용함으로써, 다양한 구조의 제품을 제공할 수 있다. 예를 들어 고급감을 부여하는 원목(solid wood), block board와 같은 목질재료를 보강층으로 사용함으로써 제품의 차별화를 유도할 수 있다. 또한, 보강층의 재료 선택을 자유롭게 활용함으로써 합판의 종류를 선택할 수 있고 다양한 용도의 제품을 만들 수 있다.

온돌마루 바닥재 용도의 합판에 다른 목질기재를 보강층으로 적용할 때, 각각의 목질재료들이 갖고 있는 고유의 밀도, 함수율, 섬유이방성 등에 대한 재료 물리적인 특성 분석과 이들 재료를 바닥재 용도의 합판에 적층시킬 경우 발생할 수 있는 각각 다른 물리적 특성들에 대한 상호작용을 고려하여야 한다.

이와 같이 밀도, 두께, 함수율 등의 제품 물성에 영향을 미칠 수 있는 요인들을 분석하여 제품의 용도, 원재료 가격 수급 동향에 따라 선택적으로 적용함으로써 다양한 제품 구성이 가능하게 된다.

일반적으로 온돌마루 바닥재는 가공 중에 특히, 열압프레스를 이용한 무늬목의 접착시에, 수분경사에 의한 응력(stress) 발생으로 함수율 평형상태가 깨지게 됨으로써, 제품이 뒤틀리거나 틀어지는 문제가 발생하게 된다.

본 발명에서는 보강층을 이용한 냉압프레스 공정을 실시함으로써, 열압프레스를 이용하여 무늬목을 접착하는 선 공정에서 발생하는 수분경사 및 응력발생을 최소화하여 함수율 평형상태를 유지할 수 있고, 최종적으로 홀수매 적층 및 대칭적인 밀도 균형과 더불어 온돌마루 바닥재의 치수안정 구조를 유도하여 평활한 제품 생산이 가능하게 된다.

본 발명에서 사용되는 합판은 나무결 방향이 직교되도록 교차 적층구조(cross lamination)를 갖는 것이 바람직하다. 이는 목재 자체가 섬유 길이방향보다 섬유 폭방향의 치수변화율이 크기 때문에 교차(cross)로 적층하여 안정성을 확보하기 위함이다.

바람직하게는, 본 발명의 온돌마루 바닥재는 무늬목 상부에 적층되는 표면도장층을 더욱 포함하며, 상기 표면도장층에 사용되는 도장도료는 무용제 타입인 것이 바람직하다. 이와 같이 도장도료로서 무용제 타입을 사용함으로써 새집증후군을 미연에 방지하고 친환경적 마감재를 제공할 수 있다.

용제타입의 경우 친환경 건축자재의 인증등급을 일반 수준 정도만 얻을 수 있으나, 무용제 타입의 경우는 최우수 등급의 수준을 유지할 수 있어 친환경에 가장 적합한 타입이라고 볼 수 있다.

친환경 인증등급은 5단계로, 즉 최우수, 우수, 양호, 일반Ⅰ, 일반Ⅱ 등의 순으로 나누어지는데, 실내 공기질 환경을 최상으로 유지하기 위해서는 최우수 등급 또는 우수등급 수준의 자재를 사용하는 것이 바람직하다.

본 발명의 온돌마루 바닥재는 다양한 기능성 부여를 위하여, 상기 무늬목, 합판, 보강층 중에서 적어도 하나의 층은 숯, 황토, 은, 맥반석, 게르마늄, 자철광, 옥, 항균제, 방충제 중에서 선택되는 적어도 하나의 물질; 에폭시, 페놀, 아크릴, 멜라민, 폴리우레탄, 불포화폴리에스터, 디알릴프탈레이트 중에서 선택되는 적어도 하나의 경화수지; 탄 산칼슘, 활석, 산화티타늄, 실리카, 유리분말, 이산화규소 중에서 선택되는 적어도 하나의 충전재; 및/또는 포스포릭에스테르, 할로겐탄화수소, 산화안티모, 알루미늄하이드록시, 인산화합물, 디시안디아미드 중에서 선택되는 적어도 하나의 난연제를 포함할 수 있다. 이와 같이 본 발명의 온돌마루 바닥재에 기능성 물질, 경화수지, 충전재, 난연제 등의 물질을 첨가하여 온돌마루 제품에 다양한 기능성을 부여할 수 있다.

또한, 본 발명은 3매 이상의 홀수매 합판 상부에 무늬목을 적층하고 열압 프레스를 이용하여 일체화하는 단계; 및 무늬목이 적층된 합판 하부에 목질재료의 단판 또는 홀수매 구조를 갖는 보강층을 적층하고 냉압 프레스를 이용하여 일체화하는 단계를 포함하는 온돌마루 바닥재의 제조방법을 제공한다.

상기 열압 프레스 단계에서는 무늬목과 합판에 접착제를 도포하여 합판 상부에 무늬목을 적층한 후, 열압 프레스를 이용하여 120±10℃의 온도에서 10±5 ㎏/㎠의 압력으로 짧게는 30초에서 길게는 2분간 열압착하여 일체화 시킨 후, 프레스에서 반제품을 분리한 후, 상온에서 양생시킨다.

상기 냉압 프레스 단계에서는 무늬목이 적층된 합판과 보강층에 접착제를 도포하고 합판 하부에 보강층을 적층한 후, 냉압 프레스를 이용하여 상온에서 10±5 ㎏/㎠의 압력으로 30분 내지 2시간 동안 압착하여 일체화한 다음, 상온에서 양생하여 접착제를 경화시킨다.

상기 열압 및 냉압 프레스의 온도, 압력 및 시간 등의 공정조건은 함수율 보정 시스템 및 그에 따른 치수안정성을 고려하여 최적으로 설정된 것이다.

무늬목은 천연소재의 외관을 표현하는 것으로 소비자의 취향에 맞는 수종을 적 용한다. 즉, 벚나무(Cherry), 단풍나무(Maple), 참나무(Oak), 자작나무(Birch) 등과 같은 나무를 사용하는데, 나무에 따라 결과 무늬가 동일한 것은 없고, 단지 나무결 형태에 따라 정목판, 판목판으로 구분하며, 통상 원목을 일정한 두께로 슬라이스한 것을 사용한다.

합판은 통상 남양재를 사용하여 이를 일정한 두께로 슬라이스한 후 3매 이상의 홀수매로 적층한 것으로, 3매 이상의 단판을 페놀수지 또는 멜라민수지 접착제를 사용하여 나무결 방향이 직교되도록 접착하고 프레스로 압착하여 제조한다.

보강층으로는 여러가지 목질재료가 사용 가능하나, 단판으로서 Bass wood, Japonica, Poplar와 같은 수종이 바람직하다.

각 층의 일체화시에 사용되는 접착제는 페놀수지 또는 멜라민수지 접착제, 에폭시 접착제 등이 사용가능하고, 도포량은 100 내지 170 g/㎡의 범위에서 적절하게 사용한다.

표면도장층은 통상 UV 도장처리로 형성하는데, 먼저 무늬목의 표면을 샌딩하여 이물질을 제거하고 피착재의 표면에 도료의 침투가 용이하도록 하고, 그 위로 하도, 중도 및 상도층을 차례대로 코팅하여 경화시킨다. 이때 사용되는 도료는 무용제 타입의 도료를 사용한다. 표면도장 후 마루바닥재의 재단에서 발생하는 바닥에 의한 굴곡 및 제품간의 단차이 문제를 해결하기 위하여, T & G(Tongue & Groove) 형태로 재단한다.

이하 첨부도면을 참조하여 본 발명을 상세하게 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 온돌마루 바닥재의 개략도로서, 본 발명의 온돌마루 바닥재는 위로부터 표면층인 무늬목(10), 기재층인 합판(20) 그리고 이면층인 보강층(30)으 로 구성되어 있다.

상기 합판(20)은 3매 이상의 홀수매 합판이고, 바람직하게는 3매 적층 합판을 사용한다.

상기 보강층(30)의 경우 재질 측면에서는 합판과의 밀도관계와 섬유배향성, 고급감과 기능성 부여 등을 고려하여 원목, 단판, 합판, 파티클보드, MDF, HDF, HPL, LPL, OSB, 플레이크 보드, 적층제재목, 원목단판, 골판지, 종이 등과 같은 목질재료가 바람직하고, 구조 측면에서는 전체 적층구조가 홀수매 다층구조로 이루어지도록 단판 또는 3매 합판과 같은 홀수매 구조를 가지는 것이 바람직하며, 물성 측면에서는 대칭적인 밀도 균형이 이루어지도록 무늬목(10) 밀도 대비 100±50%인 것이 바람직하다.

도면에는 도시하지 않았지만 무늬목(10)의 상부에는 표면도장층이 얇게 형성되어 있으며, 이 표면 도장층에는 무용제 타입의 도료가 사용된다.

또한, 본 발명의 온돌마루 구조에서 다양한 기능성 부여를 위하여, 상기 무늬목(10), 합판(20), 보강층(30) 중에서 적어도 하나의 층에 숯, 황토, 은, 맥반석, 게르마늄, 자철광, 옥, 항균제, 방충제 등의 기능성 물질을 첨가하여 원적외선 방사기능, 음이온 발산기능, 향균기능, 방충기능 등 건강에 이로운 기능을 부여할 수 있다. 또한, 에폭시, 페놀, 아크릴, 멜라민, 폴리우레탄, 불포화폴리에스터, 디알릴프탈레이트 등의 경화수지를 첨가하여 제품의 내구성, 내마모성, 내수성 등의 물성을 개선시킬 수 있고, 탄산칼슘, 활석, 산화티타늄, 실리카, 유리분말, 이산화규소 등의 충전재를 첨가하여 구들장 효과, 열전도 향상 등의 기능을 제공할 수 있으며, 포스포릭에스테르, 할로겐탄화수소, 산화안티모, 알루미늄하이드록시, 인산화합물, 디시안디아미드 등의 난연제를 첨가하여 난연기 능을 제공할 수 있다.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 온돌마루 바닥재의 단면도로서, 상기 온돌마루 바닥재는 기재층으로 3매 적층 합판(21), 보강층으로는 단판 보강층(31)을 적용한 것이다.

도 4는 도 3의 사시도로서, 무늬목(10) + 3매 합판(21) + 단판(31)으로 구성되는 본 발명의 가장 바람직한 온돌마루 바닥재의 구조이다. 이러한 3매 합판(21) + 단판(31)의 구조는 경제성과 치수안정성을 동시에 만족하는 본 발명의 최적의 실시예이다. 3매 합판을 사용할 경우 합판 비용이 5매 합판 사용시보다 절감되며, 구체적으로 약 20% 정도 절감된다. 단판(31)의 경우 저비중이고 경제성과 수급용이성을 갖춘 Chinese Poplar 등의 수종이 바람직하다.

도 5는 본 발명에 따른 교차 적층구조를 도시한 것으로, 5매 합판의 경우 아래로부터 이판, 부심판, 심판, 부심판, 표판으로 이루어지며, 각 판들은 나무결 방향이 직교되게 적층된다. 이와 같이 교차 적층을 통하여 치수변화율 및 균형(Balance)을 맞춰 안정성 있게 설계가 가능하다.

도 6은 종래 온돌마루 바닥재의 밀도 프로파일(Density Profile)을 나타낸 것으로, 무늬목(10)+ 5매 적층 합판(22)의 6매 짝수매 적층구조로 인하여, 밀도 프로파일의 불균형이 존재함을 확인할 수 있다. 여기서 피크부분은 접착제를 나타낸다.

도 7은 3매 합판 + 단판의 밀도 프로파일을 나타낸 것으로, 무늬목(10) + 3매 적층 합판(21)의 4매 짝수매 적층구조로 인하여, 이 역시 무늬목(10) 쪽으로 치우치는 밀도 프로파일의 불균형이 존재한다.

도 8은 본 발명에 따른 온돌마루 바닥재의 밀도 프로파일을 나타낸 것으로, 단판 보강층(31)을 3매 합판(21)의 이면에 적층함으로써, 무늬목(10) + 3매 합판(21) + 단판(31)으로 이루어지는 5매 홀수매 적층구조를 가지며, 이로 인하여 상하부가 대칭적인 밀도 프로파일의 균형이 이루어짐을 확인할 수 있다.

즉, 무늬목(10) + 3매 합판(21) + 단판(31)의 구조가 도 6에서 나타나는 무늬목(10)+ 5매 적층 합판(22)의 구조에 비하여 상대적으로 밀도 균형을 이루고 있음을 알 수 있다. 이것은 무늬목(10)과 단판(31)에 대하여 단위 부피당 질량, 즉 밀도의 차이가 크지 않음을 나타내는 것이다. 결과적으로, 무늬목(10)과 단판(31)의 밀도 균형이 도 6 및 도 7의 구조에 비하여 안정하다는 것을 의미한다.

본 발명에서 무늬목(10)과 단판(31)의 밀도 차이가 크지 않는 것이 바람직하며, 단판(31)의 밀도가 무늬목 밀도 대비 100±50%의 범위 내에 있으면 본 발명에 따른 대칭적인 밀도 균형 효과를 기대할 수 있다. 상기 밀도 범위를 벗어나면 종래 온돌마루와 같이 밀도 불균형이 초래될 수 있다.

무늬목(10)은 대체로 두께가 얇고 밀도가 높기 때문에, 단판(31)의 경우 무늬목(10)과의 밀도 균형을 맞추기 위하여, 밀도에 따라 두께를 조절할 수 있다. 온돌마루 바닥재 전체 두께, 경제성, 수급 용이성 등을 고려하면 밀도가 낮으면서 다소 두꺼운 단판(31)이 바람직하다. 따라서, 경제성이 있고 수급이 용이하며 저비중인 수종을 검색한 결과, Bass wood, Japonica 또는 Poplar 수종이 적절하였다.

도 9 및 도 10은 종래 온돌마루 바닥재의 벤딩 정도를 나타낸 사진으로, 10 ㎜ 정도의 벤딩 현상이 발생하여 육안으로도 뒤틀림을 확인할 수 있다.

도 11 및 도 12는 본 발명에 따른 온돌마루 바닥재의 벤딩 정도를 나타낸 사진으로, 균형이 잘 잡힌 구조(well balanced structure)로 인하여 벤딩 정도가 2 ㎜ 수준이라서 육안으로는 뒤틀림을 확인할 수 없다.

도 13은 열압 프레스에 의한 함수율의 변화를 나타낸 모식도로서, 일반적으로 온돌마루의 제조과정에서 열압 프레스로 합판과 무늬목을 일체화시키는데, 이 과정에서 함수율이 크게 감소하여 열압 전 대비 약 3.0%의 차이가 발생하고, 또한 수분 경사에 의한 응력(stress)이 발생하며, 이에 따라 치수불안정성이 증폭된다.

도 14는 본 발명에 따른 함수율 보정 시스템(moisture control system)을 나타낸 모식도로서, 여기서 함수율 보정층은 보강층이며, 이와 같이 목재내 평형함수율보다 높은 함수율을 갖는 보강층을 사용하고 냉압 프레스에 의한 함수율 보정 공정(moisture control process)에 의해 최종 완제품의 함수율은 약 0.6%의 차이로 완제품내 평형함수율에 근접함으로써, 우수한 치수안정성을 확보할 수 있다.

도 15 및 도 16은 각각 종래와 본 발명에 따른 온돌마루 바닥재의 치수안정성을 나타낸 그래프로서, 여기서 왼쪽은 %, 오른쪽은 ㎜ 단위로 수분과 열에 대한 치수안정성을 나타낸 것이다. 본 발명에 따른 홀수매 적층구조, 대칭적인 밀도 균형, 함수율 보정을 통하여 치수안정성이 종래 온돌마루 바닥재에 비하여 우수함을 확인할 수 있다.

도 17 및 도 18은 각각 종래와 본 발명에 따른 온돌마루 바닥재에 대한 포름알데히드와 VOC의 GC(gas chromatogram) 분석결과를 나타낸 것으로, 여기서 왼쪽은 포름알데히드(HCHO), 오른쪽은 총 휘발성 유기화합물(TVOC's)의 분석 데이타이다. 본 발명에서는 표면도장층에 무용제 타입의 도료를 사용함으로써, 종래 온돌마루에 비하여 HCHO와 TVOC's의 양을 대폭 감소시켰다.

표 1은 도 3에 도시된 구성으로 표면도장에 무용제형 도료를 사용한 본 발명의 온돌마루 바닥재와 도 1에 도시된 구성으로 일반 용제형 UV도료를 사용한 종래 온돌마루 바닥재에 대한 물성을 비교한 것으로, 모든 물성에서 본 발명의 온돌마루 바닥재가 종래 온돌마루 바닥재보다 우수함을 알 수 있다.

	본 발명 온돌마루	종래 온돌마루
Warp 안정성(㎜)	2	10
치수안정성(%)	0.14(water), 0.20(heat)	0.16(water), 0.25(heat)
치수안정성(㎜)	-0.20 (normal), 9.23(water), 2.73(heat)	2.69(normal), 10.01(water), 7.06(heat)
HCHO(㎎/㎡h)	0.003	0.085
TVOC's(㎎/㎡h)	0.09	0.188

본 발명의 온돌마루 바닥재를 신축건물 위주로 초기 2주 동절기 난방조건 및 내습 촉진조건에서 시공한 결과, 사용자는 내수변색없이 외관이 깔끔하고 초기 시공한 상태로 그대로이며 냄새가 전혀 나지 않아서 좋다고 평가하였고, 시공자는 제품이 변형과 틈벌어짐없이 편평(flat)하고 잘 들어가서 시공하기가 매우 수월하다고 평가하였다.

본 발명은 홀수매 적층구조, 교차 적층구조, 상하부의 대칭적인 밀도 균형, 함수율 보정 시스템을 통하여 온돌마루 바닥재의 구조적으로 우수한 치수안정성과 시공안착성을 제공한다.

본 발명에서 제시된 제품구조로 온돌마루 바닥재를 제조하면, 현재 전량 외국에서 수입하는 합판 대체 비용절감 효과를 가져올 수 있다. 즉, 온돌마루 바닥재 주요 기재로 사용되는 합판으로서 기존에 사용하지 못하였던 3매 적층 합판을 사용함으로써 합판 의 사용량을 최소화할 수 있고, 이에 따라 원자재 수급을 수입에 의존하고 있는 현실에서 커다란 가격 경쟁력을 가질 수 있게 된다. 3매 적층합판을 사용함에 따라 발생하는 문제점을 보완하기 위하여 물성치수거동이 유사한 다른 목질재료를 치수 보강층으로 적층함으로써 가격절감 효과를 유도하면서 시공안착성은 물론 보다 더 안정된 치수안정성 확보가 가능하다.

또한, 다양한 목질기재를 치수보강층으로 적용함으로써 다양한 구조의 제품을 생산할 수 있고, 치수 보강층의 재료 선택을 자유롭게 활용함으로써 합판의 종류를 선택할 수 있고 다양한 용도의 제품을 만들 수 있으며, 다양한 수종의 원목을 치수 보강층으로 사용하면 제품의 고급스러움과 차별화를 유도할 수 있다. 더욱이 기능성 물질, 경화수지, 충전재, 난연제 등의 물질을 첨가하여 온돌마루 제품에 다양한 기능성을 부여할 수 있으며, 휘발성 유기화합물의 방출량을 대폭 감소시킴으로써 친환경적 마감재를 제공할 수 있다.

Claims (13)

1. 위로부터 무늬목, 합판, 보강층을 포함하며,

   상기 합판은 3매 이상의 홀수매 합판이고, 상기 보강층은 목질재료의 단판 또는 홀수매 구조를 가져, 전체 적층구조가 홀수매 다층구조(odd lamination)로 이루어지며,

   상기 보강층의 밀도가 무늬목 밀도 대비 100±50%인 것을 특징으로 하는 온돌마루 바닥재,
2. 제1항에 있어서, 상기 합판은 3매 적층 합판인 것을 특징으로 하는 온돌마루 바닥재.
3. 제1항에 있어서, 상기 보강층은 원목, 단판(Veneer), 합판(Plywood), 파티클보드, MDF(Medium Density Fiberboard), HDF(High Density Fiberboard), HPL(High Pressure Laminate), LPL(Low Pressure Laminate), OSB(Oriented Strand Board), 플레이크 보드(Flake board), 적층제재목(Block board), 원목단판(Solid wood veneer), 골판지, 종이 중에서 선택되는 적어도 하나의 목질재료로 이루어진 것을 특징으로 하는 온돌마루 바닥재.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 보강층은 단판인 것을 특징으로 하는 온돌마루 바닥재.
5. 제4항에 있어서, 상기 보강층은 베이스 우드(Bass wood), 자포니카(Japonica) 또는 포플라(Poplar) 수종의 단판인 것을 특징으로 하는 온돌마루 바닥재.
6. 제1항에 있어서, 상기 합판은 나무결 방향이 직교되도록 교차 적층구조(cross lamination)를 갖는 것을 특징으로 하는 온돌마루 바닥재.
7. 제1항에 있어서, 상기 무늬목 상부에 표면도장층을 더욱 포함하며, 상기 표면도장층에 사용되는 도장도료는 무용제 타입인 것을 특징으로 하는 온돌마루 바닥재.
8. 제1항에 있어서, 상기 무늬목, 합판, 보강층 중에서 적어도 하나의 층은 숯, 황토, 은, 맥반석, 게르마늄, 자철광, 옥, 항균제, 방충제 중에서 선택되는 1종 이상의 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 온돌마루 바닥재.
9. 제1항에 있어서, 상기 무늬목, 합판, 보강층 중에서 적어도 하나의 층은 에폭시, 페놀, 아크릴, 멜라민, 폴리우레탄, 불포화폴리에스터, 디알릴프탈레이트 중에서 선택되는 1종 이상의 경화수지를 포함하는 것을 특징으로 하는 온돌마루 바닥재.
10. 제1항에 있어서, 상기 무늬목, 합판, 보강층 중에서 적어도 하나의 층은 탄산칼슘, 활석, 산화티타늄, 실리카, 유리분말, 이산화규소 중에서 선택되는 1종 이상의 충전 재를 포함하는 것을 특징으로 하는 온돌마루 바닥재.
11. 제1항에 있어서, 상기 무늬목, 합판, 보강층 중에서 적어도 하나의 층은 포스포릭에스테르, 할로겐탄화수소, 산화안티모, 알루미늄하이드록시, 인산화합물, 디시안디아미드 중에서 선택되는 1종 이상의 난연제를 포함하는 것을 특징으로 하는 온돌마루 바닥재.
12. 3매 이상의 홀수매 합판 상부에 무늬목을 적층하고 열압 프레스를 이용하여 일체화하는 단계; 및

    무늬목이 적층된 합판 하부에 목질재료의 단판 또는 홀수매 구조를 갖는 보강층을 적층하고 냉압 프레스를 이용하여 일체화하는 단계를 포함하는 온돌마루 바닥재의 제조방법.
13. 제12항에 있어서, 상기 냉압 프레스 단계는 상온에서 10±5 ㎏/㎠의 압력으로 30분 내지 2시간 동안 압착하여 일체화하는 공정인 것을 특징으로 하는 온돌마루 바닥재의 제조방법.

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