KR101430724B1 - 난연성을 지닌 목재마루용 패널 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명의 일면에 의하면, 합판(10)에 난연성을 부여하여 완성되는 목재마루용 패널에 있어서: 상기 합판(10)의 상측으로 부착되는 난연성페놀수지 시트(20); 상기 난연성페놀수지 시트(20)의 상측으로 부착되는 난연성멜라민수지 시트(30); 및 상기 난연성페놀수지 시트(20)와 난연성멜라민수지 시트(30)의 측면부를 은폐하도록 도포되는 UV수지코팅층(40);을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이에 따라, 건축물의 바닥에 설치되어 화재에 대한 안전성을 바탕으로 다기능을 구현하는 동시에 양산에 적용시 작업성이 용이하여 공수와 원가를 절감할 수 있는 효과가 있다.

Description

난연성을 지닌 목재마루용 패널 및 그 제조방법{Wooden floor panel having flame-retardant function and Method of manufacturing the same}

본 발명은 난연성을 지닌 목재마루용 패널에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 건축물의 바닥에 설치되어 화재에 대한 안전성을 바탕으로 다기능을 구현하는 동시에 양산에 적용시 작업성이 용이하여 공수와 원가를 절감할 수 있는 난연성을 지닌 목재마루용 패널 및 그 제조방법에 관한 것이다.

각종 화재에 대응하여 인적ㆍ물적인 피해를 축소하고자 플라스틱, 시트, 호스, 섬유 등의 다양한 제품에 난연성이 요구된다. 건축물 마감재료의 경우에도 난연성능 및 화재 확산 방지구조에 대한 기준이 강화되고 있다. 특히, 건축물에 시공되는 목재의 마루는 화재시 비교적 큰 피해를 초래하기 때문에 난연성 제품이 선호되고 있다.

이와 관련되는 선행특허의 일예로, 한국 등록특허공보 제0801613호는 원목으로 제작하는 마루바닥재에 있어서, 최하단에 위치한 원목층과, 상기 원목층 상부에 도포된 난연접착제층과, 그 상부로 밀착시킨 원목층으로 이루어지며; 그 내부에 물, 유산암모늄, 암모니아와 인산암모니아, 린산에스테르, TCEP, 수산화알루미늄, 마그네슘 등을 투입하여 생산된 약상의 난연물질이 함침된 원목마루목재와; 상기 원목마루목재의 좌우 양단에 삽입돌기와 삽입홈이 형성된다. 이에 따라, 화염에 노출된다 할지라도 쉽게 타지 않고, 매연이나 악취를 발산하지 않기에 내장제로 사용되기 유용한 효과를 기대한다.

선행특허의 다른 예로서, 한국 등록특허공보 제0350424호는 메라민수지함침 오버레이지, 천연 무늬목, 메라민수지함침 차폐지 및 페놀수지함침 크라프트지가 차례대로 적층되고, 상기 메라민수지 및 페놀수지가 난연 첨가제를 함유하고, 상기 난연 첨가제가 인산암모늄인 것을 특징으로 한다. 이에 따라, 내수성, 내열성, 내마모성, 내스크레치성, 내약품성 및 내충격성이 우수한 동시에 나무 질감을 나타내고, 난연 처리하여 화재시 마루판의 연소를 막고 인명과 재산을 보호하는 효과를 기대한다.

그러나, 상기한 선행특허에 의하면 유류화재의 경우 화염의 확산을 지연하거나 방지하기 곤란하고, 난연성에 치중하여 마루로서의 기능성을 약화시키는 단점을 지니고 있다.

1. 한국 등록특허공보 제0801613호 "난연성 원목 마루바닥재 제조방법과 그 원목 마루바닥재"(공개일자 : 2008. 2. 11.) 2. 한국 등록특허공보 제0350424호 "난연성을 갖는 표면강화처리 마루바닥재 및 이를 이용한 마루판"(공개일자 : 2004. 5. 12.)

상기와 같은 종래의 문제점들을 개선하기 위한 본 발명의 목적은, 건축물의 바닥에 설치되어 화재에 대한 안전성을 바탕으로 다기능을 구현하는 동시에 양산에 적용시 작업성이 용이하여 공수와 원가를 절감할 수 있는 난연성을 지닌 목재마루용 패널 및 그 제조방법을 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일면에 의하면, 합판에 난연성을 부여하여 완성되는 목재마루용 패널에 있어서: 상기 합판의 상측으로 부착되는 난연성페놀수지 시트; 상기 난연성페놀수지 시트의 상측으로 부착되는 난연성멜라민수지 시트; 및 상기 난연성페놀수지 시트와 난연성멜라민수지 시트의 측면부를 은폐하도록 도포되는 UV수지코팅층;을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명에 따르면 상기 합판은 측면부 상으로 화재의 번짐을 방지하도록 불연성금속재를 구비하는 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명에 따르면 상기 난연성페놀수지 시트는 유리섬유, SiO₂, Al₂O₃, CaCO₃에서 선택되는 무기질을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명에 따르면 상기 난연성멜라민수지 시트는 저면에 모양지멜라민수지 시트를 더 구비하는 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명에 따르면 상기 합판과 난연성페놀수지 시트의 사이에 차음완충재를 더 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 일면에 의하면 합판에 난연성을 부여하여 완성되는 목재마루용 패널의 제조방법에 있어서: 상기 합판의 상측으로 차음완충재, 난연성페놀수지 시트, 난연성멜라민수지 시트를 적층하여 접합하는 제1단계; 상기 합판의 측면부에 UV수지코팅층을 도포하는 제2단계; 및 상기 합판의 측면부에 불연성금속재를 접합하는 제3단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명에 따르면 상기 불연성금속재는 시트 상태로 형성하여 접착하거나 삽입편을 지닌 판재 상태로 형성하여 압접하는 것을 특징으로 한다.

이상과 같이 본 발명에 의하면, 건축물의 바닥에 설치되어 화재에 대한 안전성을 바탕으로 다기능을 구현하는 동시에 양산에 적용시 작업성이 용이하여 공수와 원가를 절감할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 패널을 단면으로 나타내는 구성도
도 2는 본 발명의 변형예에 따른 패널을 단면으로 나타내는 구성도
도 3은 본 발명에 따른 제조방법의 일 공정예를 나타내는 구성도

이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 일면은 합판(10)에 난연성을 부여하여 완성되는 목재마루용 패널에 관련된다. 본 발명은 합판(10)을 사용하는 합판마루를 대상으로 하지만 반드시 이에 국한되는 것이 아니며 원목마루 또는 강화마루에 적용하는 것도 가능하다. 일반 합판(10)의 경우 기본적 강도 외에 내수1급성을 갖추는 것이 좋다. 합판(10)의 4측면 중에서 일부에 돌기(11)를 형성하고 일부에 요홈(12)을 형성하여 상호 맞물림이 가능하도록 구성한다.

본 발명에 따르면 상기 합판(10)의 상측으로 난연성페놀수지 시트(20)가 부착된다. 난연성페놀수지 시트(20)는 모양지를 페놀수지 함침액에 함침량이 35~50%가 되도록 함침시킨 다음 건조시키고, 난연성재를 페놀수지 함침액, 엑폭시수지 함침액 또는 폴리에스테르 함침액 등으로 함침시키고, 상기 난연성재의 일면이나 양면에 상기의 모양지를 적층한 다음 열가압으로 접합하여 완성한다. 모양지와 난연성재는 용도에 따라 다겹으로 적층할 수도 있다.

이때, 상기 난연성페놀수지 시트(20)는 유리섬유, SiO₂, Al₂O₃, CaCO₃에서 선택되는 무기질을 포함하는 것을 특징으로 한다. 페놀수지 함침액에 유리섬유, SiO₂, Al₂O₃, CaCO₃에서 선택되는 무기질을 부가하면 난연성을 증진시킬 수 있다. 유리섬유는 총조성물 100중량부에 대하여 5~10중량부를 사용하고, SiO₂, Al₂O₃, CaCO₃는 총조성물 100중량부에 대하여 10~15중량부를 사용한다. 상기 무기물의 함량이 적정 범위에 미달하면 난연성 개선이 미흡하고, 적정 범위를 초과하면 함침의 균질성이나 작업성이 불량해진다.

한편, 유리섬유는 반드시 함침액에 부여하는 방식 외에 직접 난연성재로 사용할 수도 있다. 어느 경우에나 유리섬유는 기계적 물성을 크게 개선하고 열변형이 적을뿐더러 화재시 유독가스를 발생하지 않고 화재의 확산을 억제한다.

또, 본 발명에 따르면 상기 난연성페놀수지 시트(20)의 상측으로 난연성멜라민수지 시트(30)가 부착된다. 난연성멜라민수지 시트(30)는 모양지를 멜라민수지 함침액에 함침량이 45~55%가 되도록 함침시킨 다음 건조시키고, 난연성재를 페놀수지 함침액, 엑폭시수지 함침액 또는 폴리에스테르 함침액 등으로 함침시키고, 상기 난연성재의 일면이나 양면에 상기의 모양지를 적층한 다음 열가압으로 접합하여 완성한다. 모양지와 난연성재는 용도에 따라 다겹으로 적층할 수도 있다.

이때, 상기 난연성멜라민수지 시트(30)는 저면에 모양지멜라민수지 시트(35)를 더 구비하는 것을 특징으로 한다. 난연성멜라민수지 시트(30)가 투명성 또는 반투명성을 지니도록 하면 저면의 모양지멜라민수지 시트(35)를 통하여 미감을 구현할 수 있다. 모양지멜라민수지 시트(35)는 반드시 난연성을 요하지 않으며 용도에 따라 부가하거나 생략할 수 있다.

또, 본 발명에 따르면 상기 난연성페놀수지 시트(20)와 난연성멜라민수지 시트(30)의 측면부를 은폐하도록 UV수지코팅층(40)이 도포된다. 본 발명의 난연성페놀수지 시트(20)와 난연성멜라민수지 시트(30)를 일정 크기로 절단하여 합판(10)에 부착하는 경우 측면부에서 보푸라기가 노출되어 날리거나 미감을 저하시키므로 UV수지코팅층(40)을 도포하여 은폐한다. UV수지코팅층(40)의 도포는 롤러를 사용하여 1~3㎛의 두께로 합판(10)의 4측면에 연속적으로 수행한다. UV수지코팅층(40)을 형성하는 대신 보푸라기를 수작업으로 제거하는 경우 작업시간이 크게 증가하는 것은 물론 작업과정에서 난연성페놀수지 시트(20)와 난연성멜라민수지 시트(30)에 손상을 초래할 우려가 크다.

이때, 상기 합판(10)은 측면부 상으로 화재의 번짐을 방지하도록 불연성금속재(50)를 구비하는 것을 특징으로 한다. 불연성금속재(50)는 가장 얇은 구조로 알루미늄 포일을 사용할 수 있으며 이 경우 난연성과 작업성 측면에서 적어도 12㎛의 두께를 지니는 것이 좋다. 불연성금속재(50)는 전술한 UV수지코팅층(40)을 포함하는 영역에 부착할 수도 있고, UV수지코팅층(40)의 하방향으로 연장되도록 부착할 수도 있다. 합판(10)에 결합용 돌기(11)와 요홈(12)이 형성된 경우 이 부분에는 UV수지코팅층(40)을 부착하지 않는다.

한편, 상기 합판(10)과 난연성페놀수지 시트(20)의 사이에 차음완충재(60)를 더 구비하는 것도 가능하다. 차음완충재(60)는 아파트와 같은 복합주거건물에서 층간 소음을 완화하고 목재마루에 탄성을 부여하여 완충 기능을 강화한다. 차음완충재(60)로서 발포수지로 형성된 시트 또는 판재를 사용하는 것이 강도유지와 작업성 측면에서 무난하다. 차음완충재(60)의 구체적인 예로서 올레핀계 또는 스틸렌계에서 선택되는 1종 또는 2종 이상의 수지를 사용할 수 있다. 차음성과 기능성을 목적으로 발포배율을 달리한 수지 시트와 판재를 적층하고 접합하여 차음완충재(60)를 완성할 수도 있다. 차음완충재(60)가 적층된 영역에는 전술한 불연성금속재(50)를 직접 부착하지 않는다.

본 발명의 다른 일면은 합판(10)에 난연성을 부여하여 완성되는 목재마루용 패널의 제조방법에 관련된다. 적용 가능한 합판(10)의 종류와 구조는 전술한 바와 동일하다. 본 발명의 제조방법은 컨베이어(도시 생략)를 기반으로 하여 단계적으로 진행하되, 반드시 전자동화가 아닌 부분적 자동화를 도입할 수 있다.

본 발명의 제1단계는 상기 합판(10)의 상측으로 차음완충재(60), 난연성페놀수지 시트(20), 난연성멜라민수지 시트(30)를 적층하여 접합하는 과정을 거친다. 적층된 접합면에 도포되는 접착제는 에틸렌비닐아세테이트(EVA), 수성비닐우레탄, 초산비닐아크릴공중합체 등에서 선택하여 사용한다. 양산에 있어서 접착제의 점도, 온도, 가압력이 중요한 설계요소이다. 접착제는 페이스트 상태를 사용하며 500~1500CP 범위의 점도를 택한다. 점도가 설정치보다 낮으면 압착과정에서 유출이 심하여 오염을 유발하고, 설정치보다 높으면 도포불량이 초래되거나 작업시간이 길어진다. 접착 온도는 접착제의 종류에 따라 100~150℃의 범위에서 선택하여 적용한다. 접착 온도가 설정치보다 낮으면 경화에 소요되는 시간이 증가되고, 설정치보다 높으면 접착의 균일성과 강도가 미흡하다. 차음완충재(60), 난연성페놀수지 시트(20), 난연성멜라민수지 시트(30)에 대한 가압력은 500~1500㎏/㎠ 범위에서 선택한다. 프레스를 이용한 가압력이 설정치를 벗어나면 접착 불량이 초래되어 설계 강도의 유지가 곤란하다.

본 발명의 제2단계는 상기 합판(10)의 측면부에 UV수지코팅층(40)을 도포하는 과정을 거친다. UV수지코팅층(40)은 코팅제를 롤러에 공급하고 롤러를 접촉한 상태로 이동하면서 도포하는 것이 좋다. UV수지코팅층(40)의 코팅제는 전술한 접착제에 비하여 점도가 높으면서 상온에서 신속한 건조성을 요구한다. 필요에 따라 합판(10)의 측면으로 100~150℃의 고온 공기를 단속적으로 공급한다.

본 발명의 제3단계는 상기 합판(10)의 측면부에 불연성금속재(50)를 접합하는 과정을 거친다. 불연성금속재(50)로서 알루미늄 포일을 사용하는 경우 12~16㎛의 두께를 사용하고, 강판을 사용하는 경우 1~2㎜의 두께를 사용한다. 후자의 경우 돌기(11)와 요홈(12)에 의한 맞물림에 지장이 없도록 치수를 조절한다.

이때, 상기 불연성금속재(50)는 시트 상태로 형성하여 접착하거나 삽입편(55)을 지닌 판재 상태로 형성하여 압접하는 것을 특징으로 한다. 시트 상태의 불연성금속재(50)는 전술한 제1단계의 접착제를 사용하여 동일한 방식으로 부착한다. 판재 상태의 불연성금속재(50)는 도 3처럼 불연성금속재(50)의 양단에 일정한 간격으로 삽입편(55)을 형성하고 불연성금속재(50)를 프레스로 가압하여 합판(10)에 맞물려 부착되도록 한다.

본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 변형예 또는 수정예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 해야 할 것이다.

10: 합판 11: 돌기
12: 요홈 20: 난연성페놀수지 시트
30: 난연성멜라민수지 시트 35: 모양지멜라민수지 시트
40: UV수지코팅층 50: 불연성금속재
55: 삽입편 60: 차음완충재

Claims (7)

1. 합판(10)에 난연성을 부여하여 완성되는 목재마루용 패널에 있어서:
   상기 합판(10)의 상측으로 부착되는 난연성페놀수지 시트(20);
   상기 난연성페놀수지 시트(20)의 상측으로 부착되는 난연성멜라민수지 시트(30); 및
   상기 난연성페놀수지 시트(20)와 난연성멜라민수지 시트(30)의 측면부를 은폐하도록 도포되는 UV수지코팅층(40);을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 난연성을 지닌 목재마루용 패널.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 합판(10)은 측면부 상으로 화재의 번짐을 방지하도록 불연성금속재(50)를 구비하는 것을 특징으로 하는 난연성을 지닌 목재마루용 패널.
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 난연성페놀수지 시트(20)는 유리섬유, SiO₂, Al₂O₃, CaCO₃에서 선택되는 무기질을 포함하는 것을 특징으로 하는 난연성을 지닌 목재마루용 패널.
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 난연성멜라민수지 시트(30)는 저면에 모양지멜라민수지 시트(35)를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 난연성을 지닌 목재마루용 패널.
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 합판(10)과 난연성페놀수지 시트(20)의 사이에 차음완충재(60)를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 난연성을 지닌 목재마루용 패널.
6. 합판(10)에 난연성을 부여하여 완성되는 목재마루용 패널의 제조방법에 있어서:
   상기 합판(10)의 상측으로 차음완충재(60), 난연성페놀수지 시트(20), 난연성멜라민수지 시트(30)를 적층하여 접합하는 제1단계;
   상기 합판(10)의 측면부에 UV수지코팅층(40)을 도포하는 제2단계; 및
   상기 합판(10)의 측면부에 불연성금속재(50)를 접합하는 제3단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 난연성을 지닌 목재마루용 패널의 제조방법.
7. 청구항 6에 있어서,
   상기 불연성금속재(50)는 시트 상태로 형성하여 접착하거나 삽입편(55)을 지닌 판재 상태로 형성하여 압접하는 것을 특징으로 하는 난연성을 지닌 목재마루용 패널의 제조방법.

Images