KR100886318B1

KR100886318B1 - 이중경화 방식을 이용한 전사인쇄층을 가지는 마루바닥재및 이의 제조방법

Info

Publication number: KR100886318B1
Application number: KR1020070047055A
Authority: KR
Inventors: 김종범
Original assignee: 주식회사 엘지화학
Priority date: 2007-05-15
Filing date: 2007-05-15
Publication date: 2009-03-04
Also published as: KR20080100970A; WO2008140183A1

Abstract

본 발명은 이중경화 방식을 이용한 전사인쇄층을 가지는 마루바닥재 및 그 제조방법에 관한 것으로, 판상의 기재층 상부에 열 및 광에 의해 이중으로 경화되는 특징을 가지는 수지층(이하 프라이머층)을 형성하고 이 프라이머층 위에 전사인쇄를 실시함으로써, 기재층과 전사인쇄층의 접착력을 강화시켰으며, 다양하고 정교한 표면 이미지 효과를 가지는 마루바닥재를 제공한다.

본 발명의 마루바닥재는 프라이머층으로 이중경화 방식의 수지를 사용함으로써, 이전의 마루바닥재가 가지는 인쇄층과 기재층의 박리와 같은 문제점을 해결하였으며, 이중경화 방식에 의해 경화도가 증가하여 내찍힘성, 내스크래치성, 연필경도 등의 마루바닥재의 기본 표면물성이 월등히 개선되었다. 또한 열과 광에 의해 이중으로 경화되기 때문에 마루 바닥재의 생산 공정중 불량 발생 요인이 적어지고 생산성과 작업성이 향상되는 장점을 갖는다.

이중경화, 전사인쇄, 마루바닥재

Description

이중경화 방식을 이용한 전사인쇄층을 가지는 마루바닥재 및 이의 제조방법{Flooring having transfer-printed layer by dual cure system and process for manufacturing the same}

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 마루바닥재의 단면도이다.

도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 마루바닥재의 단면도이다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 마루바닥재의 제조공정도이다.

도 4는 본 발명에 따른 마루바닥재의 T & G(Tongue and Groove) 형태를 갖는 완제품의 평면도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10: 표면도장층

20: 전사인쇄층

30: 프라이머층

35: 베다층

40: 기재층

50: 이면층

60: Groove

70: Tongue

본 발명은 이중경화 방식을 이용한 전사인쇄층을 가지는 마루바닥재 및 그 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 판상의 기재층 상부에 열 및 광에 의해 이중으로 경화되는 특징을 가지는 프라이머층을 형성하고 이 프라이머층 위에 전사인쇄를 실시하여 제조하는 마루바닥재에 관한 것이다.

종래의 전사인쇄층을 가지는 마루바닥재는 전사인쇄를 위해 기재층 상부에 형성시키는 프라이머층이 열에 의해서만 경화되는 특징을 갖는다. 따라서 경화에 충분한 열을 받지 못할 경우 전사인쇄층이 제대로 형성되지 않거나, 기재층과의 접착력이 떨어지는 단점이 있다. 반대로 경화도를 높이기 위해 과도한 온도나 시간의 열을 가할 경우에는 전사인쇄층의 잉크나 수지의 변형이 생겨 인쇄의 품질이 떨어질 우려가 있다.

또한 대부분의 열경화 반응의 경우 단시간에 완벽한 경화도를 가지는 것이 아니라 시간이 지남에 따라 경화도가 증가하기 때문에 초기에는 기재층과 인쇄층의 접착력이 떨어지고 낮은 경화도에 의해 내찍힘성, 내스크래치성, 연필 경도 등의 표면물성이 나쁘다는 단점이 있다.

본 발명은 전술한 종래의 마루바닥재의 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 이중경화 방식을 이용하여 전사인쇄층을 형성함으로써, 이전의 마루바닥재가 가지는 인쇄층과 기재층의 박리와 같은 문제점을 해결하고, 내찍힘성, 내스크래치성, 연필경도 등의 마루바닥재의 기본 표면물성이 우수한 마루바닥재를 제공함에 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은 일정한 조건에서 프라이머층, 전사인쇄층을 형성하는 방법을 포함하는, 작업성과 생산성이 향상된 마루바닥재의 제조방법을 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성을 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 마루 바닥재는 아래로부터 기재층, 프라이머층, 전사인쇄층 및 표면도장층으로 이루어진다.

본 발명에서 기재층으로는 무기질계, 합성수지계, 목질계 보드가 모두 사용 가능하다.

무기질계 보드로는 마그네슘, 규소, 석고, CRC(Cellulose fiber Reinforced Cement Board) 보드 등이 사용될 수 있다.

합성수지계 보드로는 PVC(Poly Vinyl Chloride), PC(Poly Carbonate), PE(Poly Ethylene), PP(Poly Propylene), PET(Poly Ethylene Terephthalate), PETG(Poly Ethylene Terephthalate Glycol modified), PCTG(Poly Cyclohexylene dimethylene Terephthalate Glycol), ABS(Acrylonitrile Butadiene Styrene), 아크릴(Acryl) 보드 등이 사용될 수 있다.

그리고, 목질계 보드로는 내수합판, MDF(Medium Density Fiberboard), HDF(High Density Fiberboard), 파티클보드, 케냐프보드, 수지목분 혼합보드 등의 보드 중 1종 이상이 사용될 수 있다.

상기 언급한 보드류 중 본 발명에 있어서 바람직한 보드는 HDF이다. HDF는 파티클보드보다 상당히 경질이고 수분에 저항성이 크다. 그러므로 바닥재의 충격강도와 내습성을 개선할 수 있다. 또한 HDF는 상당히 대규모로 제조 가능하기에 비용면에서 내수합판, 수지목분 혼합보드에 비해 저가인 장점이 있다. 특히 HDF는 용이하게 가공할 수 있고, 가공처리 후 매우 부드러운 표면을 얻을 수 있다. 한편으로는 이러한 재료가 스냅식 및 앵글(Angle)식 체결 효과를 실현하고, 탄성적으로 팽창력 및 수축력을 수용함으로써 바닥재간 결합이 풀려지거나 손상되는 것을 피할 수 있다.

본 발명에서 프라이머층은 환경오염을 고려하고 생산성 및 작업성을 개선하도록 무용제형 수지로 구성하는 것이 바람직하다. 수지로는 에폭시계, 폴리우레탄계, 폴리이소시아네이트계, 폴리에스터계, 아크릴레이트계, 에틸렌-초산비닐 공중합체, 폴리아미드계, 멜라민계, 합성고무계, 폴리비닐알콜계 수지 등이 사용 가능하며, 바람직하게는 에폭시 아크릴레이트계, 우레탄 아크릴레이트계, 폴리에스터 아크릴레이트계, 불포화 폴리에스터계 수지, 특히 우레탄 아크릴레이트계 수지가 바람직하다.

특히, 본 발명에서 프라이머층은 우레탄 아크릴레이트계 수지(30 내지 70 중량%)를 주제로 하고, 열경화제와 광경화제를 포함하는 경화제를 주제의 중량 대비 1 내지 10% 첨가하여 형성하는 것이 바람직하다. 그리고 기재층의 바탕 무늬결을 은폐시키고 전사인쇄층의 인쇄 품질을 높이기 위해 프라이머층을 형성하기 전에 베다를 도장하는 것이 바람직하다.

열경화제로는 Benzoic Peroxide(BPO), Di-t-Butyl Peroxide(DTBPO), Cumene Hydroperoxide(CHPO), t-Butyl Peroxy-2-Ethylhexanoate, t-Butyl Peroxy Benzoate, Azobis Dimethyl Valeronitrile(V-65), Azobis Isobutyro Nitrile(AIBN) 등을 사용할 수 있다.

광경화제로는 Benzyl Dimethyl Ketal, 1-Hydroxy Cyclohexyl Acetophenone, α-Dimethoxy-α-Hydroxy Acetophenone, 2,4,6-Trimethyl Benzoyl Diphenyl Phosphine Oxide, Bisacryl Phosphine Oxide(BAPO), 2,4-Diethyl Thioxanthone 등을 사용할 수 있다.

위와 같은 조성의 프라이머층은 기재층과 전사인쇄층 사이의 접착력을 증대시키고, 마루바닥재의 중요한 특성 중의 하나인 완제품의 내수성을 강화시키며, 이중경화 방식에 의해 경화도가 증가하여 내찍힘성, 내스크래치성, 연필경도 등의 마루바닥재의 기본 표면물성이 월등히 개선되는 효과를 갖는다.

본 발명에서 전사인쇄층은 범용 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 전사지를 사용하여 전사인쇄한 층이다.

본 발명에서 전사인쇄층의 보호를 위해 표면도장층을 형성시킬 수 있으며, 표면도장층으로는 PVC, PC, PE, PP, PET, PETG, PCTG, ABS, SBS, PU, 아크릴레이트 등의 합성수지류나 일반적인 마루바닥재에 표면도장층으로 많이 쓰이는 자외선 경화형 도료를 사용할 수 있는데, 본 발명에서는 자외선 경화형 도료를 사용하는 것 이 바람직하다.

표면도장층은 표면 프라이머층, 하도층, 중도층 및 상도층으로 구성되며, 하중도층 및 상도층에는 세라믹, 유리조각(glass chop), 점토, 실리카 등의 무기물을 첨가하여, 내스크래치성 등의 표면물성을 월등히 개선시킴으로써, 무겁거나 날카로운 물체에 의한 찍힘, 깨짐, 긁힘 등의 표면파손을 방지할 수 있다.

본 발명에서 마루 바닥재의 구조적 안정성을 위하여 이면층을 형성할 수 있는데, 이면층은 종이류, 금속박류, 자외선 경화형 표면처리제, 열경화형 표면처리제, 합성수지류, 왁스류, 실리콘계 발수제, 실리콘계 방수제 등을 코팅하여 형성된 것이다. 기재층의 이면에 이면층을 형성함으로써 습도의 변화에 의한 변형문제를 해결할 수 있다.

본 발명의 마루바닥재는 상호 결합될 수 있도록 최종적으로 T & G(Tongue and Groove), 클릭(Click) 시스템, 또는 커넥터에 의한 연결구조를 가진다.

또한, 본 발명은 전사인쇄지와 기재층을 준비하는 단계; 기재층 하부에 이면층을 형성하는 단계; 기재층 상부에 프라이머층을 형성하는 단계; 열과 광의 이중경화에 의하여 프라이머층 상부에 전사인쇄를 실시하여 전사인쇄층을 형성하는 단계; 전사인쇄층 상부에 표면 프라이머층, 하도층, 중도층 및 상도층으로 이루어지는 표면도장층을 형성하는 단계; 재단 및 형상 가공하는 단계를 포함하는 마루바닥재의 제조방법을 제공한다.

본 발명에 따라 기재층 상부에 프라이머층을 형성하는 단계에서 무용제형 수지를 일정한 두께로 코팅한 후 60 내지 160℃의 오븐에서 5초 내지 5분 동안 통과 시키는 것이 바람직하다.

본 발명에서 이중경화는 전사인쇄와 동시에 수행되며, 전사인쇄는 열경화 후 광경화 혹은 광경화 후 열경화의 순으로 수행할 수 있는데, 제품의 변형 방지 및 생산성 향상을 고려하여, 온도 60 내지 130℃, 압력 0.2 내지 3.0 MPa의 조건으로 열을 가지고 있는 롤에 의해 열경화를 수행하고, 광량 100 내지 600 mJ/㎠, 시간 5초 내지 30초의 조건으로 광경화를 수행하는 것이 바람직하다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명을 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 마루바닥재의 단면도로서, 이 마루바닥재는 위로부터 표면도장층(10), 전사인쇄층(20), 프라이머층(30), 기재층(40), 이면층(50)으로 구성되어 있다.

상기 표면도장층(10)은 전사인쇄층(20) 위에 자외선 표면도장처리를 하여 마감한 것으로, 표면도장층은 일반적으로 아래로부터 표면 프라이머, 하도, 중도 및 상도층으로 이루어진다.

상기 표면 프라이머층은 표면의 내충격성 및 내찍힘성의 증대를 위해, 분자량이 비교적 낮은 단량체 및 올리고머를 자외선 경화시켜 형성함으로써, 도료가 더 용이하게 코팅될 수 있으며, 이때 10초 내지 4분간 경과하여 경화시키는 것이 바람직하다.

상기 하도층에는 표면 물성의 증대를 위해, glass chop 등 무기물이 첨가될 수 있으며, 첨가량은 0.1 내지 10 중량%인 것이 바람직하다.

상기 상도층에는 표면의 내스크래치성 및 내마모성의 증대를 위해, 나노무기 물, 실리카 등이 첨가될 수 있으며, 첨가량은 0.1 내지 10 중량%인 것이 바람직하다.

상기 전사인쇄층(20)은 나무의 천연효과를 창출하기 위해 전사인쇄 기술이 적용되며, 소비자의 요구에 따라 참나무(Oak), 자작나무(Birch), 벚나무(Cherry), 단풍나무(Maple), 호두나무(Walnut) 등 무늬목으로 사용되는 모든 수종의 무늬를 진실하고 자유롭게 구현할 수 있으며, 전사지로는 범용 PET 전사지를 사용할 수 있다.

상기 프라이머층(30)은 기재의 바탕 무늬결을 은폐시키고 기재층(40)과 전사인쇄층(20) 사이의 접착력을 강화시키기 위한 것으로, 이때 사용 가능한 수지로는 환경을 고려하여 무용제형 수지로써 에폭시계, 폴리우레탄계, 폴리이소시아네이트계, 폴리에스터계, 아크릴레이트계, 에틸렌-초산비닐 공중합체, 폴리아미드계, 멜라민계, 합성고무계, 폴리비닐알콜계 수지 등이 사용 가능하며, 바람직하게는 에폭시 아크릴레이트계, 우레탄 아크릴레이트계, 폴리에스터 아크릴레이트계, 불포화 폴리에스터계 수지, 특히 우레탄 아크릴레이트계 수지가 바람직하다.

일반적으로 널리 사용되는 유기 용제형 수지는 최근 휘발성 유기 화합물(VOC)에 대한 엄격한 규제와 새집증후군의 원인이 되기에 사용할 수 없으며, 무용제형 수지를 사용함으로써 포름알데히드의 방산량을 제로화하고 휘발성 유기용매의 발생을 예방할 수 있다.

상기 기재층(40)은 무기질계, 합성수지계, 목질계 보드 등을 사용할 수 있으며, 특히 고밀도섬유판(HDF)이 바람직하다. HDF의 경우 비중이 0.85 내지 1.1 g/㎤ 인 것을 사용하는 것이 바람직하다. 고밀도섬유판은 중밀도섬유판(MDF)이나 파티클보드(PB)보다 상당히 경질이고 내수성과 치수안정성이 우수하며 기계적 강도가 높으므로, 마루바닥재의 기재층으로 사용시 치수안정성, 충격강도 및 내습성을 크게 개선시킬 수 있다.

이러한 고밀도섬유판은 내수합판에 비해 저가이고 내마모성 및 내충격성이 우수하며, 옹이 등과 같은 결함이 제거되고 섬유가 각 방향에 따라 균일하게 배열되어 물성이 균일하다. 또한 HDF는 용이하게 가공할 수 있고, 가공처리 후 매우 평활하고 부드러운 표면을 얻을 수 있어서, 이를 사용하여 제조된 마루바닥재도 표면이 평활하고 부드러운 느낌을 준다. 그리고 마루바닥재를 수직 또는 수평방향으로 결합하는 형태인 일체화된 기계식 고정시스템, 예를 들어 클릭(click) 시공구조, 커넥터에 의한 연결구조를 실현할 수 있고, 탄성적으로 팽창력 및 수축력을 수용함으로써 바닥재간 결합이 풀려지거나 손상되는 것을 피할 수 있다.

상기 이면층(50)은 종이류, 금속박류, 자외선 경화형 표면처리제, 열경화형 표면처리제, 합성수지류, 왁스류, 실리콘계 발수제, 실리콘계 방수제 등을 코팅하여 형성된 층으로, 제품의 구조적 대칭성을 위해 표면도장층과 같은 자외성 경화형 도료를 사용하여 형성시키는 것이 바람직하다.

본 발명의 마루바닥재는 조립의 용이성을 고려하여 완제품이 일반적인 T & G 형태로 가공되는 것이 바람직하지만, 수직 또는 수평방향으로 결합하는 형태인 일체화된 기계적 고정시스템, 예를 들어 클릭 시공구조, 커넥터에 의한 연결구조를 가질 수 있다.

도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 마루바닥재의 단면도로서, 이 마루바닥재는 위로부터 표면도장층(10), 전사인쇄층(20), 프라이머층(30), 베다층(35), 기재층(40), 이면층(50)으로 구성되어 있다.

베다층(35)은 기재층(40)의 바탕 무늬결을 은폐시키고 전사인쇄층(20)의 인쇄 품질을 높이기 위해 프라이머층(30)을 형성하기 전에 베다를 도장한 것으로, 수성 아크릴레이트 등의 수지와 10 내지 40 중량%의 이산화티탄을 포함한다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 마루바닥재의 제조공정도로서, 기재층(40) 하부에 이면층(50)을 형성하는 제1공정; 기재층(40) 상부에 프라이머층(30)을 형성하는 제2공정; 프라이머층(30) 상부에 열과 광의 이중경화에 의한 전사인쇄를 실시하여 전사인쇄층(20)을 형성하는 제3공정; 전사인쇄층(20) 상부에 표면도장층(10)을 형성하는 제4공정; 재단 및 형상 가공하는 제5공정 등 총 5가지 공정으로 구분된다.

상기 제2공정에서 프라이머층(30)의 전처리는 60 내지 160℃의 오븐에서 5초 내지 5분 동안 수행하는 것이 바람직하다. 온도가 너무 높으면 기재층(40)의 변형이 심하게 일어나며, 온도가 너무 낮으면 프라이머층(30)의 열거동에 의한 기재층(40)으로의 침투가 불완전하여 전사인쇄층(20)과 기재층(40) 사이의 접착 불량을 야기시킬 수 있고 접착이 되더라도 표면 레벨링(leveling)이 좋지 않은 결과를 가져올 수 있다.

상기 제3공정에서 전사인쇄는 온도 60 내지 130℃, 압력 0.2 내지 3.0 MPa의 조건으로 열을 가지고 있는 롤에 의해 열경화를 수행하고 광량 100 내지 600 mJ/ ㎠, 시간 5초 내지 30초의 조건으로 광경화를 수행하는 것이 바람직하다. 롤에 의한 열경화시 압력이 너무 높으면 전사인쇄층이 파괴될 수 있으며, 압력이 너무 낮으면 인쇄불량을 야기시킬 수 있다. 또한, 광경화시 에너지량이 너무 낮으면 미경화로 인한 문제가 발생할 수 있으며 에너지량이 너무 높으면 오히려 전사인쇄층이 파괴될 수 있다.

상기 제4공정에서 상기 방법에 의해 제조된 반제품의 전사인쇄층(20) 위에 표면도장층(10)을 형성한다. 표면도장처리는 통상의 일반 마루판 공정의 자외선 경화방법으로 진행되는데, 전사인쇄층(20)의 위로 표면 프라이머, 하도, 중도 및 상도층의 순으로 코팅하여 경화시킨다.

표면도장층(10)은 우레탄 아크릴레이트를 주성분으로 하는 자외선 경화형 또는 열경화형 형태의 합성수지로서, 찍힘이나 충격에 강한 표면물성을 가지기 위해, 에폭시수지, 폴리아미드수지, 우레아수지, 아크릴레이트계수지로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 수지를 사용하는 것이 바람직하며, 특히 에폭시수지가 바람직하다.

또한, 표면의 내충격성 및 내찍힘성의 증대를 위해, 유성 또는 수성의 모노머 및 낮은 분자량의 올리고머를 80 내지 150℃에서 경화시켜 표면 프라이머층을 형성함으로써, 도료가 더 용이하게 인쇄층에 코팅될 수 있으며, 이때 10초 내지 4분 경과하여 경화시키는 것이 바람직하다.

하도층에는 세라믹, glass chop 등 무기물이 첨가될 수 있으며, 첨가량은 0.1 내지 10 중량%인 것이 바람직하다. 그리고 마루바닥재 표면의 내스크래치성을 향상시키기 위해, 상도층에는 점토광물, 세라믹, 실리카 등 무기물 또는 나노무기물 중에서 1가지 이상을 선택하여 첨가할 수 있으며, 투명성에 영향을 주지 않도록 우레탄 아크릴레이트수지 100 중량부에 0.1 내지 10 중량부 범위에서 충분히 분산시켜 첨가하는 것이 바람직하다.

도 4는 본 발명에 따른 마루바닥재의 T & G 형태를 갖는 완제품의 평면도로서, 가공공정에서 길이방향과 폭방향의 4면을 도 4에서 도시된 바와 같이, Tongue(70) 2개 부위, Groove(60) 2개 부위로 가공하여 마루바닥재의 외관을 가지게 제작하는 것이 바람직하며, 클릭시스템이나 커넥터를 이용한 시스템 등 수직 또는 수평방향으로 결합하는 형태인 일체화된 기계적 고정시스템으로도 가공할 수 있다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 기재한다. 그러나 하기 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐, 본 발명이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.

[실시예 1]

기재층(40)에 먼저 구조적 안정성을 위한 이면층(50)을 형성하고, 상부에 프라이머층(30)을 형성한 후, 전사인쇄층(20)을 형성하였다. 상기 전사인쇄층(20) 위에 표면도장층(10)을 형성한 후, T & G(60, 70) 형태로 재단 및 형상 가공하여 도 1과 같은 전사인쇄층과 고밀도섬유판을 갖는 마루바닥재를 제조하였다.

이때 프라이머층(30)은 무용제형 우레탄 아크릴레이트계 수지가 70중량%인 주제를 이용하여 형성시켰는데, 경화제로는 열경화제(t-Butyl Peroxy-2-Ethylhexanoate)와 광경화제(Bisacryl Phosphine Oxide)를 주제의 중량 대비 3% 첨 가시켰다. 프라이머층(30)을 형성한 후 120℃의 오븐에서 10초간 전처리시킨 후, 110℃의 온도의 롤로 0.7 MPa의 압력으로 열압하여 열경화시키고 500 mJ/㎠의 에너지로 10초간 광경화를 실시함으로써, 이중경화 및 전사인쇄의 동시 수행을 통해 전사인쇄층(20)을 형성하였으며, 전사지로는 범용 PET 전사지를 사용하여 무늬목 문양을 전사인쇄하였다. 기재층(40)으로는 밀도가 900 ㎏/㎥ 이상, 함수율이 4.0 내지 7.0%, 두께가 7.5 내지 8.0 ㎜인 HDF를 사용하였다.

상기 전사인쇄층(20) 위에 표면 프라이머, 하도 및 중도 순으로 도장하였으며, 세라믹 5 중량%를 첨가한 하도층을 도장한 다음, 폭 85 내지 95 ㎜, 길이 850 내지 950 ㎜가 되도록 장부가공기(tenoner)를 이용하여 재단하고 측면에 T&G 가공을 실시한 후, 마지막으로 나노무기물 5 중량%를 첨가한 상도층을 도장하여 완제품을 제조하였다.

[실시예 2]

실시예 1에서 프라이머층(30) 하부에 기재층의 바탕 무늬결에 대한 은폐 효과를 높이기 위해, 프라이머층(30)을 형성시키기 전 이산화티탄이 40 중량% 첨가된 수성 아크릴레이트 성분의 흰색의 베다층(35)을 형성시킨 것을 제외하고 나머지 공정은 동일하게 제조하였다.

[비교예 1]

HDF를 기재로 하여 그 상부에 열경화성 프라이머층을 형성하고 100℃의 온도에서 0.7 MPa의 압력으로 1분간 열압하여 전사인쇄를 실시하였다. 그리고 표면도장층은 실시예 1과 같은 공정으로 형성시켰다.

[비교예 2]

내수합판을 기재로 하여 그 상부에 천연무늬목을 적층하고 UV경화 표면도장 처리한 합판마루

[시험예]

상기 실시예 1과 2 및 비교예 1과 2의 마루바닥재에 대하여 물성을 비교하였으며, 그 결과는 표 1과 같다.

구분	찍힘성	깨짐성	치수안정성, %				스크래치	흡수두께팽창율
			가열		침지			U형	M형
			L	W	L	W		U형	M형
실시예 1	30 ㎝	80 ㎝	-0.14	-0.16	0.05	0.19	6 N	1.5%	3%
실시예 2	30 ㎝	70 ㎝	-0.15	-0.17	0.06	0.20	5 N	1.5%	4%
비교예 1	20 ㎝	40 ㎝	-0.17	-0.18	0.08	0.25	4 N	3.0%	6%
비교예 2	10 ㎝	20 ㎝	-0.15	-0.15	0.04	0.15	2 N	1.5%	3%

표 1의 테스트 항목 중 표면 찍힘성은 무게 110 g의 일자 드라이버를 측정대상인 마루바닥재의 표면(수평면과 45도를 이룸)에 자유낙하시킬 때 표면에 손상이 생기는 낙하 높이를 측정한 것이다. 표 1의 측정결과에 따르면, 종래 합판마루(비교예 2) 및 열경화형 전사마루(비교예 1)의 경우 일자 드라이버를 20 ㎝와 10 ㎝ 높이에서 자유낙하 시 표면에 찍힘 자국이 발생한 반면에, 본 발명의 마루바닥재(실시예 1, 실시예 2)는 30 ㎝의 높이에서 찍힘자국이 발생하였다.

표 1의 테스트 항목 중 표면 깨짐성은 직경 3 ㎝, 무게 228 g의 쇠공을 측정대상인 마루바닥재의 표면에 수직으로 자유낙하시킬 때 표면이 깨지는 낙하 높이를 측정한 것이다. 표 1의 측정결과에 따르면, 종래의 합판마루(비교예 2) 및 열경화형 전사마루(비교예 1)의 경우 쇠공을 자유 낙하 시 각각 20 ㎝ 및 40 ㎝ 높이에서부터 표면이 깨지는 현상이 발생한 반면에, 본 발명의 마루바닥재(실시예 1, 실시예 2)는 80 ㎝와 70 ㎝ 높이에서 쇠공을 떨어뜨릴 때부터 표면의 깨짐현상이 발생하였다.

표 1의 테스트 항목 중 치수안정성은 측정대상인 마루바닥재를 80℃ 가열 오븐과 상온 수조에 24시간 동안 방치시킨 뒤 각각 길이(L) 및 폭(W)의 치수변화율을 측정한 것이다. 표 1의 측정 결과에 따르면, 본 발명의 마루 바닥재의 치수안정성은 합판온돌마루와는 유사하지만 기존 열경화형 전사마루보다는 월등히 우수하게 나타났다.

표 1의 테스트 항목 중 스크래치성은 클레멘스형 스크래치 경도 시험기를 사용하여 하중당(N) 표면이 긁히는 정도를 KS M3332의 3.15항 방법에 의해 측정한 것이다. 표 1의 측정 결과에 따르면, 본 발명의 마루 바닥재의 내스크래치성(6 N, 5 N)은 합판온돌마루(2 N) 및 열경화형 전사마루(4 N)보다 우수하게 나타났다.

표 1의 테스트 항목 중 흡수두께팽창율은 상온수에서 24시간(U형, KS F3200의 6.9항), 70℃ 온수에서 2시간(M형) 침지하여 그 두께 변화율을 측정한 것이다. 표 1의 측정 결과에 따르면, 본 발명의 마루 바닥재의 흡수두께팽창율은 기존 합판온돌마루와 비교하면 동등 수준이지만 M형 흡수두께팽창율(실시예 1: 3%, 실시예 2: 4%)은 열경화형 전사마루(6%)보다 우수하게 나타났다.

상기 실시예 1과 2 및 비교예 1과 2의 마루바닥재에 대하여 Warp(휨) 안정성을 비교하였으며, 그 결과는 표 2와 같다.

구분	Warp 안정성
구분	W (폭), ㎜	L (길이), ㎜
실시예 1	0.09	0.87
실시예 2	0.08	0.91
비교예 1	0.10	1.67
비교예 2	0.17	4.96

표 2의 Warp 안정성은 샘플을 80±2℃ 오븐에 24시간 방치한 후 컬(curl) 및 돔(dome) 수치를 측정한 것이다. 측정 결과 본 발명의 마루 바닥재의 폭 방향의 warp 안정성이 가장 우수하게 나타났으며, 본 발명의 마루 바닥재의 길이 방향 warp 안정성(실시예 1: 0.87 ㎜, 실시예 2: 0.91 ㎜)은 기존 열경화형 전사마루(비교예 1: 1.67 ㎜)나 합판온돌마루(비교예 2: 4.96 ㎜)보다는 월등히 우수하게 나타났다.

상기 실험결과로부터 유추하면, 본 발명의 마루바닥재는 무거운 물체나 날카로운 물체에 의한 표면의 찍힘이나 손상에 대하여 종래의 합판온돌마루 및 열경화형 전사마루 대비 우수한 표면물성을 가지고 있을 뿐만 아니라, 구조적으로도 변형이 적은 우수한 물성을 보인다.

본 발명은 이중경화 방식을 이용한 전사인쇄층을 가지는 마루바닥재 및 그 제조방법에 관한 것으로, 판상의 기재층 상부에 열 및 광에 의해 이중으로 경화되는 특징을 가지는 프라이머층을 형성하고 이 프라이머층 위에 전사인쇄를 실시함으로써, 기재층과 전사인쇄층의 접착력을 강화시켰으며, 다양하고 정교한 표면 이미지 효과를 가지는 마루바닥재를 제공한다.

본 발명의 마루바닥재는 프라이머층으로 이중경화 방식의 수지를 사용함으로 써, 이전의 마루바닥재가 가지는 인쇄층과 기재층의 박리와 같은 문제점을 해결하였으며, 이중경화 방식에 의해 경화도가 증가하여 내찍힘성, 내스크래치성, 연필경도 등의 마루바닥재의 기본 표면물성이 월등히 개선되었다. 또한 열과 광에 의해 이중으로 경화되기 때문에 마루 바닥재의 생산 공정중 불량 발생 요인이 적어지고 생산성과 작업성이 향상되는 장점을 갖는다.

또한, 본 발명의 마루바닥재는 표면도장층에 유리 조각, 세라믹, 점토, 실리카 등의 무기물을 선택하여 첨가함으로써 내찍힘성, 내스크래치성 등 표면물성이 월등히 개선되었으며, 이면에 표면도장층과 같은 자외성 경화형 도료로써 이면층을 형성함으로써 층구조적인 안정성을 확보하여 치수변화율이나 제품이 휘는 등의 Warp 안정성 등이 우수하다.

Claims

아래로부터 기재층, 프라이머층 및 열경화와 광경화의 이중경화를 통해 형성되는 인쇄층을 포함하며,

인쇄층이 범용 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 전사지를 사용하는 전사인쇄를 통해 형성되는 전사인쇄층인 것을 특징으로 하는 마루바닥재.
제1항에 있어서, 프라이머층이 무용제형 수지, 열경화제 및 광경화제를 포함하는 것을 특징으로 하는 마루바닥재.
제2항에 있어서, 무용제형 수지가 에폭시계, 폴리우레탄계, 폴리이소시아네이트계, 폴리에스터계, 아크릴레이트계, 에틸렌-초산비닐 공중합체, 폴리아미드계, 멜라민계, 합성고무계, 폴리비닐알콜계 수지 중에서 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 마루바닥재.
삭제
제1항에 있어서, 기재층과 프라이머층 사이에 베다층을 추가로 포함하는 마루바닥재.
제5항에 있어서, 베다층이 베다층 전체 중량에 대하여 10 내지 40 중량%의 이산화티탄을 포함하는 것을 특징으로 하는 마루바닥재.
삭제
제1항에 있어서, 전사인쇄와 이중경화가 동시에 수행되는 것을 특징으로 하는 마루바닥재.
제1항에 있어서, 기재층 아래에 이면층을 추가로 포함하고, 이면층이 종이류, 금속박류, 자외선 경화형 표면처리제, 열경화형 표면처리제, 합성수지류, 왁스류, 실리콘계 발수제, 실리콘계 방수제 중에서 선택되는 1종 이상으로 이루어진 것을 특징으로 하는 마루바닥재.
제1항에 있어서, 전사인쇄층 위에 표면도장층을 추가로 포함하고, 표면도장층이 아래로부터 하도층, 중도층 및 상도층을 포함하는 것을 특징으로 하는 마루바닥재.
제10항에 있어서, 하중도층 및 상도층이 무기물을 포함하고, 무기물이 세라믹, 유리조각(glass chop), 점토, 실리카 중에서 선택되는 1종 이상인 것을 특징으 로 하는 마루바닥재.
제1항에 있어서, 마루바닥재가 T & G(Tongue and Groove), 클릭(Click) 시스템, 또는 커넥터에 의한 연결구조를 갖는 것을 특징으로 하는 마루바닥재.
기재층 하부에 이면층을 형성하는 단계;

기재층 상부에 열경화제와 광경화제를 포함하는 프라이머층을 형성하는 단계;

프라이머층 상부에 열경화와 광경화의 이중경화에 의해 전사인쇄를 실시하여 전사인쇄층을 형성하는 단계;

전사인쇄층 상부에 표면도장층을 형성하는 단계;

재단 및 형상 가공하는 단계를 포함하며,

전사인쇄층이 범용 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 전사지를 사용하는 전사인쇄를 통해 형성되는 전사인쇄층인 것을 특징으로 하는 마루바닥재의 제조방법.
제13항에 있어서, 프라이머층의 형성단계에서 프라이머층을 코팅한 후 60 내지 160℃의 오븐에서 5초 내지 5분 동안 전처리하는 것을 특징으로 하는 마루바닥재의 제조방법.
제13항에 있어서, 전사인쇄층의 형성단계에서 전사인쇄와 이중경화를 동시에 수행하며, 온도 60 내지 130℃, 압력 0.2 내지 3.0 MPa의 조건으로 열을 가지고 있는 롤에 의해 열경화를 수행하고, 광량 100 내지 600 mJ/㎠, 시간 5초 내지 30초의 조건으로 광경화를 수행하는 것을 특징으로 하는 마루바닥재의 제조방법.