KR100696119B1 - 합성수지를 이용한 표면층 및 목질계 보드를 포함하는마루바닥재 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 합성수지 원료를 이용한 표면층과 목질계보드를 기재로 사용한 마루바닥재에 관한 것으로, 바람직하게는 본 발명의 마루바닥재는 일반적인 그라비아인쇄, 전사인쇄, 열승화형인쇄, 실크스크린인쇄, 프린터를 이용한 실사인쇄 등의 공법을 적용하여 제조된 인쇄층과 합성수지 원료를 사용한 보호층, 그리고 자외선 경화형 또는 열경화형 표면처리층으로 이루어진 표면층과, 내수합판, MDF, HDF, 파티클보드, 수지목분 혼합보드 등과 같은 목질계 보드와, 이 보드 하부에 적층되어 바닥의 습기를 막아주는 기능을 하는 이면층으로 구성되며, 적절한 규격으로 재단된 후 T & G(Tongue and Groove) 형태로 가공된 완제품 형태를 가진다.
본 발명의 마루바닥재는 표면층에 PVC, LDPE, HDPE, PP, PET, PETG, HIPS, PU, ABS와 같은 열가소성 수지를 원료로 사용한 보호층을 포함함으로써, 천연무늬목을 사용한 합판(plywood)마루나 멜라민수지를 표면재로 사용하는 종래의 강화마루보다 찍힘이나 충격에 의한 파손이 개선된 우수한 표면 물성을 가진다.
합판, HDF, MDF, 합성수지, 목질, 보드, 인쇄, 엠보, 열가소성 수지, 마루, 바닥재
Description
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 마루바닥재의 전체 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 표면층의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 표면층의 단면도이다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표면층의 단면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 마루바닥재의 제조공정도이다.
도 6은 본 발명에 따른 마루바닥재의 T & G(Tongue and Groove) 형태를 갖는 완제품의 형상이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10 : 표면층 20 : 접착층
11 : 표면처리층 30 : 기재층
12 : 보호층 31 : 목질계 보드
13 : 인쇄층 32 : 이면층
14 : 인쇄면 40 : 제 1공정
15 : 인쇄기재층 50 : 제 2공정
16 : 함침 인쇄지층 60 : 제 3공정
17 : 유리섬유층 70 : Tongue
80 : Groove
본 발명은 합성수지를 이용한 표면층을 포함하며, 합판, MDF, HDF, 파티클보드, 수지목분 혼합기재와 같은 목질계 보드를 기재층으로 이용한 마루바닥재에 관한 것이다.
종래의 마루바닥재로서 널리 사용되고 있는 제품으로서, 치수변형을 방지하기 위하여 1개 이상의 천연목재 베니어(veneer)들이 합체된 내수합판을 기재로 하고 그 상부에 천연무늬목을 접착제로 일체화시킨 다음 우레탄 아크릴레이트 소재의 표면처리제로 도장처리한 합판 온돌마루 제품이 있다.
이러한 종래 합판 온돌마루 바닥재는 단순히 합판 위에 무늬목을 적층하고 표면 도장처리하여 마감한 것으로, 천연감을 극대화하는 것을 그 목적으로 하고 있으나, 천연 무늬목 자체 물성의 한계에 의하여 무거운 물체나 날카로운 물체의 낙하시 표면이 찍히는 등 표면의 파손이 발생하는 문제점이 있다.
상기의 합판 온돌마루 이외에 MDF나 HDF층을 기재로 하여 그 상부에 멜라민수지로 함침한 인쇄층과 멜라민 소재의 표면처리층으로 이루어진 강화마루 제품이 있다.
이러한 종래 강화마루 바닥재는 열경화성 멜라민 수지를 표면재로 사용하기 때문에 표면이 매우 브리틀(Brittle)한 특성을 가지고 있어서, 일정 하중 이상의 날카로운 물체나 무거운 물체가 떨어질 때 충격부위가 깨지거나 찍히는 등 부분 파손이 발생하는 단점이 있다.
또한, 종래의 강화마루제품은 멜라민수지층을 표면재로 사용하기 때문에 습기와 온도 등 주변환경에 따라 치수안정성이 취약하여 이를 보완하기 위해서 이면에 별도의 밸런스층을 가져야 하는 제품 구조적인 제약이 따르는 단점이 있다.
본 발명은 전술한 종래의 마루바닥재의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 무겁거나 날카로운 물체에 의한 찍힘, 깨짐 등의 표면 파손을 방지하도록 표면물성이 개선된 마루바닥재를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 천연무늬목을 사용하지 않고 천연질감 효과를 부여하여 천연자원 보존효과를 가지는 마루바닥재를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 사용환경의 습도와 온도에 의한 치수변화율이 안정된 마루바닥재를 제공하는 것이다.
상기한 목적은 달성하기 위하여, 본 발명은 여러 개의 층으로 구성된 마루바닥재에 있어서, 목질계 보드를 기재로 하고, 상기 목질계 보드 상부에 적층되는 표면층을 포함하며, 상기 표면층은 합성수지계의 보호층을 포함하는 것을 특징으로 하는 마루바닥재를 제공한다.
본 발명의 마루바닥재는 무겁거나 날카로운 물체에 의한 찍힘, 깨짐 등의 표 면 파손을 방지하도록 표면물성을 개선한 것을 특징으로 하며, 이를 위하여 상기 표면층에는 우수한 기계적 물성을 가짐과 동시에 외부 충격 등에 완충작용을 하도록 신율을 갖는 합성수지, 예를 들면 PVC(Poly Vinyl Chloride), PE(Poly Ethylene), PP(Poly Propylene), PET(Poly Ethylene Terephthalate), PETG(Poly Ethylene Terephthalate Glycolmodified), HIPS(High Impact Polystyrene), ABS(Acrylonitrile Butadiene Styrene), PU(Poly Urethane), SBS(Styrene Butadiene Styrene block copolymer), SEBS(Styrene Ethylene Butylene Styrene block copolymer), SPS(Syndiotactic Poly Styrene), SEPS(Styrene Ethylene Propylene Styrene block copolymer) 등을 사용하는 것이 바람직하다.
바람직하게는 상기 표면층은 아래로부터 인쇄층, 보호층, 표면처리층으로 이루어지며, 표면 물성을 개선하기 위하여 표면층 중에서 인쇄층 및/또는 보호층, 특히 보호층에 상기한 합성수지류를 사용하는 것이 바람직하다.
본 발명에서 바람직한 보호층의 조성은 PVC, PE, PP, PET, PETG, HIPS, ABS, PU, SBS, SEBS, SPS, SEPS 중에서 선택되는 1종 이상의 합성수지 100 중량부에 대하여 보호층의 경도를 조정하기 위한 가소제 또는 EVA(Ethylene Vinyl Acetate)수지 10 내지 50 중량부, 가공활제 1 내지 5 중량부를 포함한다.
본 발명에서 인쇄층은 나무 무늬, 대리석 무늬, 기타 무늬 등에 의한 인쇄효과를 부여함으로써, 천연무늬목을 사용하지 않고 천연질감을 제공함에 따라 천연자원을 보존할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 인쇄층은 합성수지계의 인쇄기재층 및 상기 인쇄기재층에 부여되는 인쇄면으로 이루어진다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 인쇄층은 종이에 인쇄한 인쇄지 또는 종이에 인쇄한 후 합성수지로 함침시킨 함침인쇄지로 이루어진다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 상기 인쇄층은 유리섬유시트를 합성수지로 함침시킨 유리섬유층, 상기 유리섬유층에 적층되는 합성수지계의 인쇄기재층 및 상기 인쇄기재층에 부여되는 인쇄면으로 이루어진다.
본 발명에서 기재로 사용되는 목질계 보드는 내수합판, MDF(Medium Density Fiberboard), HDF(High Density Fiberboard), 파티클보드, 수지목분 혼합보드 중에서 선택되는 1종 이상으로 이루어진다.
본 발명의 마루바닥재는 상기 목질계 보드 하부에 적층되는 이면층을 더욱 포함할 수 있으며, 이때 상기 이면층은 종이류, 실리콘계 발수제, 실리콘계 방수제, 합성수지류 중에서 선택되는 1종 이상으로 이루어진다.
본 발명에서 표면층의 인쇄층과 이면층에 사용되는 합성수지는 PVC, PE, PP, PET, PETG, HIPS, ABS, PU, SBS, SEBS, SPS, SEPS, 아크릴레이트 중에서 선택되는 1종 이상이다.
본 발명의 마루바닥재는 조립의 용이성을 고려하여 완제품이 T & G(Tongue and Groove) 형태로 가공되는 것이 바람직하며, 또한 입체무늬 효과를 극대화하도록 상기 표면층에 엠보싱이 부여될 수 있다.
이하 첨부도면을 참조하여 본 발명을 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 마루바닥재의 전체적인 구성상태 를 예시한 것으로, 상기 마루바닥재는 크게 표면층(10)과 기재층(30) 그리고 상기 두층을 결합시키는 접착층(20)으로 구성되어 있으며, 다시 상기 표면층(10)은 아래로부터 나무, 대리석, 기타 무늬 등의 인쇄가 부여된 인쇄층(13), 인쇄층의 인쇄면을 보호하기 위한 합성수지 원료의 보호층(12), 그리고 표면처리층(11)이 순차적으로 적층된 구성으로 이루어지고, 상기 기재층(30)은 아래로부터 이면층(32)과 목질계 보드(31)로 구성되어 있다. 본 발명에서 상기 인쇄층(13)은 다음 3가지의 구조를 갖는다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 표면층의 단면도로서, 상기 표면층(10)은 아래로부터 인쇄층(13), 보호층(12), 표면처리층(11)으로 구성되고, 상기 인쇄층(13)은 합성수지계의 인쇄기재층(15)과 그 상부에 부여되는 인쇄면(14)으로 구성되어 있다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 표면층의 단면도로서, 상기 표면층(10)은 아래로부터 인쇄층(13), 보호층(12), 표면처리층(11)으로 구성되고, 상기 인쇄층(13)은 종이에 인쇄한 인쇄지 또는 종이에 인쇄한 후 합성수지로 함침시킨 함침인쇄지(16)로 이루어져 있다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표면층의 단면도로서, 상기 표면층(10)은 아래로부터 인쇄층(13), 보호층(12), 표면처리층(11)으로 구성되고, 상기 인쇄층(13)은 아래로부터 유리섬유시트를 합성수지로 함침시킨 유리섬유층(Glass Fiber)(17), 인쇄기재층(15) 및 인쇄면(14)으로 구성되어 있다.
도 5는 본 발명에 따른 마루바닥재의 제조공정도로서, 상기 제조공정은 크게 다음의 3가지 공정으로 구분된다.
제 1공정(40)에서는 인쇄무늬가 부여된 인쇄층(13)을 보호층(12)과 120℃ 내지 150℃의 온도로 열합판시키거나 투명한 접착제를 사용하여 접합시킨 후, 우레탄 아크릴레이트를 주성분으로 하는 자외선경화형 또는 우레탄 아크릴레이트를 주성분으로 하는 열경화형 표면처리층(11)을 코팅하여 표면층(10)을 제조한다. 이때 표면처리층(11)을 처리하기 전후에, 적당한 모양의 엠보싱을 가하여 표면층 전면 또는 일부분에 엠보모양을 부여할 수 있다. 상기 제 1공정에서의 표면층(10) 제조시 표면처리층(11)은 완제품의 용도에 따라 처리하지 않을 수 있다.
상기 보호층(12)은 인쇄층(13)을 보호하면서 개선된 표면물성을 제공하는 기능층으로서, 인쇄층(13)의 인쇄무늬가 보이도록 투명 내지 반투명하며, 바람직하게는 PVC, PE, PP, PET, PETG, HIPS, ABS, PU, SBS, SEBS, SPS, SEPS 중에서 선택되는 1종 이상의 합성수지 100 중량부에 대하여 가소제 또는 EVA수지 10 내지 50 중량부, 가공활제 1 내지 5 중량부 등으로 조성된다.
상기 제 1공정에서의 인쇄층(13)은 열가소성 합성수지를 원료로 하여 성형한 인쇄기재층(15)에 그라비아 인쇄, 전사인쇄, 승화인쇄, 실크스크린인쇄, 프린터를 이용한 실사인쇄 등을 통하여 인쇄면(14)을 부여하여 도 2와 같은 구조로 제조되거나; 도 3과 같이 종이에 상기의 인쇄방법을 통하여 인쇄한 후 아크릴레이트나 열가소성 수지를 함침시킨 함침인쇄지(16) 형태로 제조되거나; 도 4와 같이 PVC수지를 이용하여 함침시킨 유리섬유층(17) 상부에 인쇄기재층(15)을 형성하고 상기의 인쇄방법으로 인쇄면(14)을 부여하여 제조되어질 수 있다.
인쇄기재층(15)의 구체적인 조성은 PVC, PE, PP, PET, PETG, HIPS, ABS, PU, SBS, SEBS, SPS, SEPS 등의 열가소성 합성수지 100 중량부에 대하여 가소제 또는 EVA수지 10 내지 50 중량부, 필러(filler)로서 칼슘카보네이트(CaCO3)계 탄석 0 내지 200 중량부, 필요에 따라 가공활제 1 내지 5 중량부를 포함한다.
제 2공정에서는 제 1공정에서 제조된 표면층(10)과 기재층(30)을 에폭시 또는 폴리우레탄계 접착제를 사용하여 접합시킨다. 이때 기재층(30)의 목질계 보드(31)로는 내수합판, 파티클보드, MDF, HDF, 목분수지 혼합보드 등에서 선택된 1종을 사용한다.
이면층(32)은 일반적인 강화마루의 하지층으로 주로 사용되는 파치먼트(parchment) 페이퍼를 비롯한 종이재질이나 멜라민수지 함침지 또는 일반적인 수지코팅층 등이 사용되며, 기재층(30)과 표면층(10)을 접합시키기 전공정이나 후공정에서 부여할 수 있으며, 완제품의 용도에 따라 생략할 수도 있다.
제 3공정에서는 제 2공정을 통해서 일체화된 판넬을 일반적인 마루바닥재의 사이즈로 재단한 후, 길이방향과 폭방향의 4면을 도 6에서 도시된 바와 같이, Tongue(70) 2개 부위, Groove(80) 2개 부위로 가공하여 마루바닥재의 외관을 가지게 제작한다.
[실시예]
목질계 보드(31)로서 HDF를 사용하고 이면층(32)으로 합성수지를 코팅한 기재층(30) 상부에 PETG 100 중량부와 EVA 30 중량부로 각각 조성된 인쇄층(13) 및 보호층(12)과, UV경화 표면처리층(11)으로 구성된 표면층(10)을 적층하여 도 1과 같은 구조의 마루바닥재를 제조하였다.
이와 같이 제조한 본 발명의 마루바닥재(실시예), 종래의 내수합판을 기재로 하고 그 상부에 천연무늬목을 적층한 합판마루(비교예 1), 종래의 MDF나 HDF를 기재로 하고 멜라민수지 소재의 표면층을 적층한 강화마루(비교예 2)의 표면물성을 비교하였으며, 그 결과는 표 1과 같다.
| 테스트 항목 | 비교예 1 | 비교예 2 | 실시예 |
| 표면 찍힘성 | 10 ㎝ | 50 ㎝ | 100 ㎝ |
| 표면 깨짐성 | 20 ㎝ | 30 ㎝ | 150 ㎝ |
표 1의 테스트 항목중 표면 찍힘성은 무게 110 g의 일자 드라이버를 측정대상인 마루바닥재의 표면에 수직으로 자유낙하시킬 때 표면에 손상이 생기는 낙하 높이를 측정한 것이다. 표 1의 측정결과에 따르면, 열경화성 멜라민수지를 표면층으로 사용한 강화마루(비교예 2)의 경우 일자 드라이버를 50 ㎝ 높이에서 수직 자유낙하시 표면에 찍힘자국이 발생한 반면에, 본 발명의 마루바닥재(실시예)는 강화마루보다 더 높은 높이인 100 ㎝의 높이에서 찍힘자국이 발생하였다.
표 1의 테스트 항목중 표면 깨짐성은 직경 3 ㎝, 무게 228 g의 쇠공을 측정대상인 마루바닥재의 표면에 수직으로 자유낙하시킬 때 표면이 깨지는 낙하 높이를 측정한 것이다. 표 1의 측정결과에 따르면, 강화마루(비교예 2)의 경우 쇠공을 자유 낙하시 30 ㎝ 높이에서부터 표면이 깨지는 현상이 발생한 반면에, 본 발명의 마루바닥재(실시예)는 이보다 3배 이상 높은 150 ㎝ 높이에서 쇠공을 떨어뜨릴 때부 터 표면의 깨짐현상이 발생하였다.
상기 2가지 실험결과로부터 유추하면, 본 발명의 마루바닥재는 무거운 물체나 날카로운 물체에 의한 표면의 찍힘이나 손상에 대하여 종래의 멜라민수지 소재의 표면층을 갖는 강화마루와 대비하여 우수한 개선효과를 가진다는 결론을 내릴 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 마루바닥재는 표면층의 보호층에 의하여 종래의 천연무늬목과 내수합판으로 이루어진 합판마루 바닥재를 사용할 때 가장 큰 단점으로 지적되어온 무겁거나 날카로운 물체에 의한 찍힘, 깨짐 등 마루바닥재의 표면물성에 대하여 탁월한 개선효과를 가진다.
아울러서 천연무늬목을 주요 표면재로 사용하는 종래의 합판마루 바닥재는 산림자원 훼손을 야기시키는 반면에, 본 발명의 마루바닥재는 인쇄효과에 의한 천연질감의 마루바닥재를 제공함으로써 천연자원 보존효과를 가진다.
또한, 종래의 강화마루는 멜라민수지를 원료로 하는 표면층으로 구성되어 사용환경의 습도와 온도에 따라 휘어지거나 뒤틀리는 문제점들이 있어 반드시 기재층 이면에 밸런스층을 부착해야 하는 구조적인 제약을 가지고 있으나, 본 발명의 마루바닥재는 습도와 온도에 의한 치수변화율이 멜라민수지와 대비하여 안정되어 있어서 별도의 밸런스층이 없는 마루바닥재를 제조할 수 있다.
Claims (9)
- 여러 개의 층으로 구성된 마루바닥재에 있어서, 아래로부터 이면층, 목질계 보드 및 표면층으로 이루어지며, 표면층이 목질계 보드 상부에 접착되고, 표면층이 아래로부터 인쇄층, 보호층 및 표면처리층으로 이루어지며,상기 보호층의 조성이 PVC(Poly Vinyl Chloride), PET(Poly Ethylene Terephthalate), PETG(Poly Ethylene Terephthalate Glycolmodified), HIPS(High Impact Polystyrene), ABS(Acrylonitrile Butadiene Styrene), PU(Poly Urethane), SBS(Styrene Butadiene Styrene block copolymer), SEBS(Styrene Ethylene Butylene Styrene block copolymer), SPS(Syndiotactic Poly Styrene), SEPS(Styrene Ethylene Propylene Styrene block copolymer) 중에서 선택되는 1종 이상의 합성수지 100 중량부에 대하여 EVA(Ethylene Vinyl Acetate)수지 10 내지 50 중량부를 포함하고,표면층에 엠보싱이 부여된 것을 특징으로 하는 마루바닥재.
- 제 1항에 있어서, 상기 인쇄층은 합성수지계의 인쇄기재층 및 상기 인쇄기재층에 부여되는 인쇄면으로 이루어지며,상기 합성수지가 PVC(Poly Vinyl Chloride), PET(Poly Ethylene Terephthalate), PETG(Poly Ethylene Terephthalate Glycolmodified), HIPS(High Impact Polystyrene), ABS(Acrylonitrile Butadiene Styrene), PU(Poly Urethane), SBS(Styrene Butadiene Styrene block copolymer), SEBS(Styrene Ethylene Butylene Styrene block copolymer), SPS(Syndiotactic Poly Styrene), SEPS(Styrene Ethylene Propylene Styrene block copolymer), 아크릴레이트 중에서 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 마루바닥재.
- 제 1항에 있어서, 상기 인쇄층은 종이에 인쇄한 인쇄지 또는 종이에 인쇄한 후 합성수지로 함침시킨 함침인쇄지로 이루어진 것을 특징으로 하는 마루바닥재.
- 제 1항에 있어서, 상기 인쇄층은 유리섬유시트를 합성수지로 함침시킨 유리섬유층, 상기 유리섬유층에 적층되는 합성수지계의 인쇄기재층 및 상기 인쇄기재층에 부여되는 인쇄면으로 이루어진 것을 특징으로 하는 마루바닥재.
- 제 1항에 있어서, 상기 목질계 보드는 내수합판, MDF(Medium Density Fiberboard), HDF(High Density Fiberboard), 파티클보드, 수지목분 혼합보드 중에서 선택되는 1종 이상으로 이루어진 것을 특징으로 하는 마루바닥재.
- 제 1항에 있어서, 상기 이면층은 종이류, 실리콘계 발수제, 실리콘계 방수제, 합성수지류 중에서 선택되는 1종 이상으로 이루어진 것을 특징으로 하는 마루바닥재.
- 제 3항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 인쇄층 및 이면층에 사용되는 합성수지는 PVC(Poly Vinyl Chloride), PET(Poly Ethylene Terephthalate), PETG(Poly Ethylene Terephthalate Glycolmodified), HIPS(High Impact Polystyrene), ABS(Acrylonitrile Butadiene Styrene), PU(Poly Urethane), SBS(Styrene Butadiene Styrene block copolymer), SEBS(Styrene Ethylene Butylene Styrene block copolymer), SPS(Syndiotactic Poly Styrene), SEPS(Styrene Ethylene Propylene Styrene block copolymer), 아크릴레이트 중에서 선택되는 1종 이상임을 특징으로 하는 마루바닥재.
- 제 1항에 있어서, T & G(Tongue and Groove) 형태로 가공된 것을 특징으로 하는 마루바닥재.
- 삭제
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