KR101440033B1 - 인조대리석을 활용한 복합판재 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 BMC인조대리석을 활용한 복합판재 제조방법을 개시한다.
본 발명에 따른 인조대리석을 활용한 복합판재 제조방법은,
복수의 BMC인조대리석의 양면을 평활처리하고 스크래칭 면을 형성하는 스크래칭단계;상기 복수의 BMC인조대리석을 특수접착제로 적층형성하는 적층형성단계;
상기 복수의 BMC인조대리석에 접합되는 중간심재를 준비하는 중간심재 준비단계;상기 적층된 복수의 BMC인조대리석과 상기 중간심재가 접합되는 경계면 사이의 중간에 휨방지 및 박리방지용 보강재를 삽입형성하기 위하여, 상기 적층된 복수의 BMC인조대리석과 상기 중간심재에 각각 보강재 삽입홈을 형성하는 보강재 삽입홈 형성단계;상기 적층된 복수의 BMC인조대리석과 중간심재를 특수접착제로 접합하는 중간심재 접합단계; 및 상기 접합된 복수의 BMC인조대리석과 중간심재의 상부면과 하부면에 특수접착제로 표면재를 접착하는 표면재 접착단계;을 포함하며,
상기 보강재 삽입홈 형성단계에서, 상기 보강재 삽입홈에 휨방지 및 박리방지를 위하여 휨방지 및 박리방지용 보강재를 삽입형성하는 보강재 형성단계를 더 추가하는 것을 특징으로 하는 것이다.
본 발명의 BMC 인조대리석은 주재료가 불포화폴리에스테르 레진을 주성분으로 사용하는 것이다. 본 발명의 특징은, 특수접착제로 BMC 인조대리석과 동일 성분(불포화폴리에스테르 레진)을 사용함으로써 수축, 팽창 등 외부의 온도, 습도 영향을 받지 않게 되는 효과가 있다. 일반 타 계열의 접착제로 적층하여 제작된 에지(edge)의 단면은 미세하게 어긋난 턱이 발생함을 볼 수 있다.
또한, 본 발명의 특징은, 인조대리석의 면의 수직으로 복수개의 홀을 형성하여 이 구멍 사이로 인조대리석과 동일한 재료인 특수접착제(불포화폴리에스테르 레진)를 주입하여 인조대리석과 함께 응고되게 함으로써, 강력한 접착력으로 다층의 인조대리석이 일체형으로 되는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 특징은, 다층의 인조대리석과 접합되는 중간심재의 경계면에 휨방지 및 박리방지를 위하여 보강재를 삽입하는 것이다. 종래기술에서 복합판재 제조시에 사용되는 중간심재로 사용되는 목재나 MDF, PB 등은 넓고 길어질수록 온도, 습도 등 외부조건에 영향을 많이 받아 휨, 갈라짐, 수축, 팽창 등의 현상이 많이 발생한다. 특히, PB에 에지(edge) 마감처리를 했을시 PB의 단면 목재칩의 사이 사이에 불특정 다수의 공간이 형성됨으로 접착의 면적이 축소되어 외부적인 요인 혹은 일정 기간 경과시 박리현상이 생기며 특히, 상/하 마감재의 두께가 얇을수록 충격에 취약하다.
이러한 휨, 박리 등의 문제점을 보완하기 위해 중간재의 단부, 외부, 중심부
에 홈을 형성하고 에지(edge)접착 중심부에 홈을 형성하여 홈과 홈 사이에(중간심재와 에지(edge)의 홈) BMC(Bulk molding compound) 인조대리석의 각재(보강재)를 준비하여 특수접착제 도포 후 엣지와 함께 접착함으로써, 종래기술의 문제점인 휨,박리 등을 방지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 인조대리석 원판을 재단하는 과정에서 발생하는 스크랩뿐만 아니라 두께편차, 휨 발생, 스크래치 등의 다양한 불량원인에 의해 발생되는 폐 인조 대리석을 재활용함으로써 재료손실을 줄이고 환경오염을 방지할 수 있으며, 인조대리석 스크랩을 다른 부재와 결합하여 복합판재를 제조함으로써 접착강도가 뛰어나고 상품적 가치와 미적 효과가 우수한 복합판재가 제공된다.
본 발명에 따른 인조대리석을 활용한 복합판재 제조방법은,
복수의 BMC인조대리석의 양면을 평활처리하고 스크래칭 면을 형성하는 스크래칭단계;상기 복수의 BMC인조대리석을 특수접착제로 적층형성하는 적층형성단계;
상기 복수의 BMC인조대리석에 접합되는 중간심재를 준비하는 중간심재 준비단계;상기 적층된 복수의 BMC인조대리석과 상기 중간심재가 접합되는 경계면 사이의 중간에 휨방지 및 박리방지용 보강재를 삽입형성하기 위하여, 상기 적층된 복수의 BMC인조대리석과 상기 중간심재에 각각 보강재 삽입홈을 형성하는 보강재 삽입홈 형성단계;상기 적층된 복수의 BMC인조대리석과 중간심재를 특수접착제로 접합하는 중간심재 접합단계; 및 상기 접합된 복수의 BMC인조대리석과 중간심재의 상부면과 하부면에 특수접착제로 표면재를 접착하는 표면재 접착단계;을 포함하며,
상기 보강재 삽입홈 형성단계에서, 상기 보강재 삽입홈에 휨방지 및 박리방지를 위하여 휨방지 및 박리방지용 보강재를 삽입형성하는 보강재 형성단계를 더 추가하는 것을 특징으로 하는 것이다.
본 발명의 BMC 인조대리석은 주재료가 불포화폴리에스테르 레진을 주성분으로 사용하는 것이다. 본 발명의 특징은, 특수접착제로 BMC 인조대리석과 동일 성분(불포화폴리에스테르 레진)을 사용함으로써 수축, 팽창 등 외부의 온도, 습도 영향을 받지 않게 되는 효과가 있다. 일반 타 계열의 접착제로 적층하여 제작된 에지(edge)의 단면은 미세하게 어긋난 턱이 발생함을 볼 수 있다.
또한, 본 발명의 특징은, 인조대리석의 면의 수직으로 복수개의 홀을 형성하여 이 구멍 사이로 인조대리석과 동일한 재료인 특수접착제(불포화폴리에스테르 레진)를 주입하여 인조대리석과 함께 응고되게 함으로써, 강력한 접착력으로 다층의 인조대리석이 일체형으로 되는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 특징은, 다층의 인조대리석과 접합되는 중간심재의 경계면에 휨방지 및 박리방지를 위하여 보강재를 삽입하는 것이다. 종래기술에서 복합판재 제조시에 사용되는 중간심재로 사용되는 목재나 MDF, PB 등은 넓고 길어질수록 온도, 습도 등 외부조건에 영향을 많이 받아 휨, 갈라짐, 수축, 팽창 등의 현상이 많이 발생한다. 특히, PB에 에지(edge) 마감처리를 했을시 PB의 단면 목재칩의 사이 사이에 불특정 다수의 공간이 형성됨으로 접착의 면적이 축소되어 외부적인 요인 혹은 일정 기간 경과시 박리현상이 생기며 특히, 상/하 마감재의 두께가 얇을수록 충격에 취약하다.
이러한 휨, 박리 등의 문제점을 보완하기 위해 중간재의 단부, 외부, 중심부
에 홈을 형성하고 에지(edge)접착 중심부에 홈을 형성하여 홈과 홈 사이에(중간심재와 에지(edge)의 홈) BMC(Bulk molding compound) 인조대리석의 각재(보강재)를 준비하여 특수접착제 도포 후 엣지와 함께 접착함으로써, 종래기술의 문제점인 휨,박리 등을 방지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 인조대리석 원판을 재단하는 과정에서 발생하는 스크랩뿐만 아니라 두께편차, 휨 발생, 스크래치 등의 다양한 불량원인에 의해 발생되는 폐 인조 대리석을 재활용함으로써 재료손실을 줄이고 환경오염을 방지할 수 있으며, 인조대리석 스크랩을 다른 부재와 결합하여 복합판재를 제조함으로써 접착강도가 뛰어나고 상품적 가치와 미적 효과가 우수한 복합판재가 제공된다.
Description
본 발명은 인조대리석을 활용한 복합판재 제조방법에 관한 것으로서, 특히 인조대리석 원판을 재단하는 과정에서 발생하는 스크랩(scrap) 또는 상품성이 없는 인조대리석을 활용하여 재료손실을 줄이고 환경오염을 방지할 수 있는 인조대리석을 활용한 복합판재 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 싱크 상판이나 가구, 건축용 내외장재로서 사용되는 대리석은 천연 대리석도 사용되지만, 최근에는 인조 대리석이 많이 사용되고 있다.
이러한 인조 대리석은 천연 대리석과 같은 견고성과, 나무와 같은 유연한 가공성, 그리고 다양한 색상과 부드러운 질감을 주는 등의 특성으로 인해 사무실이나 일반 주택용 내장 마감재로 널리 이용되고 있다.
특히, 표면에 미세한 구멍이 없고, 타일, 나무, 화강암이나 대리석과 같이 시공하더라도 이음새가 두드러지지 않아 박테리아나 곰팡이가 서식할 수 없기 때문에, 인조 대리석은 세면대 싱크대 등에도 많이 사용되고 있다.
그렇지만, 이러한 상기 인조 대리석은 싱크대나 건축용 내외장재로 사용하는 경우, 일정한 크기의 판재를 얻기 위해 원판을 일정한 크기로 절단하는 과정을 거치게 되고, 이러한 과정에서 필연적으로 스크랩이 발생하게 되는 문제점이 있었다.
또한, 두께편차, 휨 발생, 스크래치 등의 다양한 불량원인에 의해 폐 인조 대리석이 발생하기도 한다.
이에 따라, 상기 인조 대리석의 스크랩을 재활용하는 방안으로 한국공개특허 2010-0068612에서는 인조대리석 스크랩으로 구성된 인테리어 벽면 장식재를 개시하고 있고, 한국공개특허 2005-0110826에서는 인조대리석의 절단된 판재를 접착하여 넒은 판재를 만드는 방법을 개시하고 있다.
그러나 이들 종래의 기술들은 인조 대리석만을 이용하고 있기 때문에 다양한 분야에서 이용할 수 없었고, 접착부위의 결합이 미흡하다는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기의 문제점을 해소하기 위한 것으로, 인조대리석 스크랩을 재활용함에 있어 상품적 가치가 뛰어나고 접착강도가 우수한 인조대리석을 활용한 복합판재 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 인조대리석을 활용한 복합판재 제조방법은, 복수의 BMC인조대리석의 양면을 평활처리하고 스크래칭 면을 형성하는 스크래칭단계;상기 복수의 BMC인조대리석을 특수접착제로 적층형성하는 적층형성단계; 상기 복수의 BMC인조대리석에 접합되는 중간심재를 준비하는 중간심재 준비단계;상기 적층된 복수의 BMC인조대리석과 상기 중간심재가 접합되는 경계면 사이의 중간에 휨방지 및 박리방지용 보강재를 삽입형성하기 위하여, 상기 적층된 복수의 BMC인조대리석과 상기 중간심재에 각각 보강재 삽입홈을 형성하는 보강재 삽입홈 형성단계;상기 적층된 복수의 BMC인조대리석과 중간심재를 특수접착제로 접합하는 중간심재 접합단계; 및 상기 접합된 복수의 BMC인조대리석과 중간심재의 상부면과 하부면에 특수접착제로 표면재를 접착하는 표면재 접착단계;을 포함하며,
상기 보강재 삽입홈 형성단계 후 및 중간심재 접합단계에, 상기 보강재 삽입홈에 휨방지 및 박리방지를 위하여 휨방지 및 박리방지용 보강재를 삽입형성하는 보강재 형성단계를 더 추가하는 것을 특징으로 한다,
상기 BMC인조대리석의 적층형성단계는, 상기 BMC인조대리석 면상의 상하 수직으로 관통하는 하나 이상의 홀을 형성하여 특수접착제를 주입하며, 적층되는 BMC인조대리석 면 사이에 특수접착제를 도포하고, 적층된 BMC인조대리석을 압착하여 적층형성하는 것이다.
상기 특수접착제는 상기 BMC인조대리석의 주재료인 불포화 포리에스테르 레진을 주성분으로 사용하는 것이다. 상기 특수접착제는 상기 BMC인조대리석의 주재료인 불포화 포리에스테르 레진에 경화제 3%, 소포제 0.2%, 안정제 0.1%, 촉진제 0.5%(이상 %비율은 무게대비 기준)를 혼합 사용할 수 있다.
상기 중간심재로는, MDF, PB등을 필요한 규격으로 재단하여 사용하는 것이다. 상기 휨방지 및 박리방지용 보강재는, BMC인조대리석을 필요규격으로 재단하여 사용하는 것이다. 상기 다층의 복합판재를 몰딩가공 및 왁싱처리하는 단계; 를 더 포함하는 것이다. 상기 BMC인조대리석을 나란하게 접합할 경우 접합면은 반턱맞춤 또는 짜임맞춤인 것이다.
상기 중간심재는 하니컴 판재, 볏짚보드, 중질 섬유판(MDF), 파티클보드(PB), 질석보드, 숯 보드 그리고 황토보드 중의 하나인 것이다. 상기 중간심재의 위치와 높이에 따라 상기 중간심재의 사면에 상기 BMC인조대리석을 복수개 적층하여 결합가능한 것이다.
또 다른 본 발명에 따른 인조대리석을 활용한 복합판재 제조방법은,
BMC인조대리석의 상면과 하면의 양면을 샌딩공법으로 스크래칭하거나, 요홈을 형성하는 스크래칭면 형성단계; 스크래칭면이 형성된 상기 BMC인조대리석 면의 상하 수직으로 관통하는 하나 이상의 홀을 형성하는 홀형성단계; 상기 홀이 형성된 BMC인조대리석을 복수개로 적층하는 적층단계; 상기 적층된 BMC인조대리석 면 사이를 특수접착제로 도포하고, 상기 각 BMC인조대리석 면 상에 형성된 홀에 상기 특수접착제를 주입하는 접착제 도포 및 주입단계;및 상기 접착제가 도포 및 주입되고 적층된 BMC인조대리석을 압착하는 압착단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 것이다.
상기 압착단계후, 적층된 BMC인조대리석을 필요한 규격의 각재로 재단하는 재단단계;를 더 포함하는 것이다. 상기 재단단계 후, 적층된 BMC인조대리석을 몰딩가공 및 왁싱처리하는 단계; 를 더 포함하는 것이다. 상기 특수접착제는 상기 BMC인조대리석의 주재료인 불포화 포리에스테르 레진을 주성분으로 사용하는 것이다. 상기 특수접착제는 상기 BMC인조대리석의 주재료인 불포화 포리에스테르 레진에 경화제 3%, 소포제 0.2%, 안정제 0.1%, 촉진제 0.5%(이상 %비율은 무게대비 기준)를 혼합 사용하는 것이다.
본 발명의 BMC 인조대리석은 주재료가 불포화폴리에스테르 레진을 사용하는 것이다. 본 발명의 특징은, 특수접착제로 BMC 인조대리석과 동일 성분(불포화폴리에스테르 레진)을 주성분으로 사용함으로써 수축, 팽창 등 외부의 온도, 습도 영향을 받지 않게 되는 효과가 있다. 일반 타 계열의 접착제로 적층하여 제작된 에지(edge)의 단면은 미세하게 어긋난 턱이 발생함을 볼 수 있다.
또한, 본 발명의 특징은, 인조대리석의 면의 수직으로 복수개의 홀을 형성하여 이 구멍 사이로 인조대리석과 동일한 재료인 특수접착제(불포화폴리에스테르 레진)를 주입하여 인조대리석과 함께 응고되게 함으로써, 강력한 접착력으로 다층의 인조대리석이 일체형으로 되는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 특징은, 다층의 인조대리석과 접합되는 중간심재의 경계면에 휨방지 및 박리방지를 위하여 보강재를 삽입하는 것이다. 종래기술에서 복합판재 제조시에 사용되는 중간심재로 사용되는 목재나 MDF, PB 등은 넓고 길어질수록 온도, 습도 등 외부조건에 영향을 많이 받아 휨, 갈라짐, 수축, 팽창 등의 현상이 많이 발생한다. 특히, PB에 에지(edge) 마감처리를 했을시 PB의 단면 목재칩의 사이 사이에 불특정 다수의 공간이 형성됨으로 접착의 면적이 축소되어 외부적인 요인 혹은 일정 기간 경과시 박리현상이 생기며 특히, 상/하 마감재의 두께가 얇을수록 충격에 취약하다.
이러한 휨, 박리 등의 문제점을 보완하기 위해 중간재의 단부, 외부, 중심부
에 홈을 형성하고 에지(edge)접착 중심부에 홈을 형성하여 홈과 홈 사이에(중간심재와 에지(edge)의 홈) BMC (Bulk molding compound) 인조대리석의 각재(보강재)를 준비하여 특수접착제 도포 후 엣지와 함께 접착하므로써, 종래기술의 문제점인 휨, 박리 등을 방지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 인조대리석 원판을 재단하는 과정에서 발생하는 스크랩뿐만 아니라 두께편차, 휨 발생, 스크래치 등의 다양한 불량원인에 의해 발생되는 폐 인조 대리석을 재활용함으로써 재료손실을 줄이고 환경오염을 방지할 수 있으며, 인조대리석 스크랩을 다른 부재와 결합하여 복합판재를 제조함으로써 접착강도가 뛰어나고 상품적 가치와 미적 효과가 우수한 복합판재가 제공된다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 인조대리석을 활용한 복합판재 제조방법 흐름도.
도 2는 본 발명의 본 발명의 일실시예에 따른 복합판재 사시도
도 3은 도 2의 B-B 선 단면도
도 4는 도 2의 C-C 선 단면도
도 5는 본 발명의 복합판재 단면도
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 복합판재 단면도
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 복합판재 단면도
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 복합판재 단면도
도 9는 본 발명에 따른 복수개의 BMC 인조대리석을 적층하여 형성하는 설명도 및 그 흐름도
도 10은 본 발명에 따른 보강재를 갖는 복합판재 제조 설명도 및 그 흐름도
도 11는 본 발명의 실시 예에 따른 복합판재 단면도
도 2는 본 발명의 본 발명의 일실시예에 따른 복합판재 사시도
도 3은 도 2의 B-B 선 단면도
도 4는 도 2의 C-C 선 단면도
도 5는 본 발명의 복합판재 단면도
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 복합판재 단면도
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 복합판재 단면도
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 복합판재 단면도
도 9는 본 발명에 따른 복수개의 BMC 인조대리석을 적층하여 형성하는 설명도 및 그 흐름도
도 10은 본 발명에 따른 보강재를 갖는 복합판재 제조 설명도 및 그 흐름도
도 11는 본 발명의 실시 예에 따른 복합판재 단면도
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구성 및 작용을 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 BMC 인조대리석은 주재료가 불포화폴리에스테르 레진을 사용하는 것이다. 본 발명의 특징은, 특수접착제로 BMC 인조대리석과 동일 성분(불포화폴리에스테르 레진)을 주성분으로 사용함으로써 수축, 팽창 등 외부의 온도, 습도 영향을 받지 않게 하는 것이다. 일반 타 계열의 접착제로 적층하여 제작된 에지(edge)의 단면은 미세하게 어긋난 턱이 발생함을 볼 수 있다.
또한, 본 발명의 특징은, 인조대리석의 면의 수직으로 복수개의 홀을 형성하여 이들 홀(구멍) 사이로 인조대리석과 동일한 재료인 특수접착제(불포화폴리에스테르 레진)를 주입하여 인조대리석과 함께 응고되게 함으로써, 강력한 접착력으로 다층의 인조대리석이 일체형으로 되게 하는 것이다.
또한, 본 발명의 특징은, 다층의 인조대리석과 접합되는 중간심재의 경계면에 휨방지 및 박리방지를 위하여 보강재를 삽입하는 것이다. 종래기술에서 복합판재 제조시에 사용되는 중간심재로 사용되는 목재나 MDF, PB 등은 넓고 길어질수록 온도, 습도 등 외부조건에 영향을 많이 받아 휨, 갈라짐, 수축, 팽창 등의 현상이 많이 발생한다. 특히, PB에 에지(edge) 마감처리를 했을시 PB의 단면 목재칩의 사이 사이에 불특정 다수의 공간이 형성됨으로 접착의 면적이 축소되어 외부적인 요인 혹은 일정 기간 경과시 박리현상이 생기며 특히, 상/하 마감재의 두께가 얇을수록 충격에 취약하다.
본 발명에서는, 이러한 휨, 박리 등의 문제점을 보완하기 위해 중간재의 단부, 외부, 중심부에 홈을 형성하고 에지(edge)접착 중심부에 홈을 형성하여 홈과 홈 사이에(중간심재와 에지(edge)의 홈) BMC (Bulk molding compound) 인조대리석의 보강재를 준비하여 특수접착제 도포 후 엣지와 함께 접착함으로써,종래기술의 문제점인 휨, 박리 등을 방지할 수 있는 것이다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 인조대리석을 활용한 복합판재 제조방법 흐름도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 인조대리석을 활용한 복합판재 제조방법은, 인조대리석 및 결합부재를 준비하는 단계(s100)와, 상기 인조대리석을 양면을 평활처리하고 스크래치 혹은 요홈을 형성하는 단계(s120)와, 상기 인조대리석 및 결합부재를 재단하는 단계(s140)와, 상기 재단된 인조대리석과 상기 재단된 결합부재를 접착제로 접착하여 다층의 복합 판재를 형성하는 단계(s160)와, 상기 다층의 복합판재를 몰딩가공 및 왁싱처리하는 단계(s180)를 포함한다.
도 2는 본 발명의 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 복합판재를 보이는 사시도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 인조대리석을 활용한 복합판재는, 인조대리석(210)과 상기 인조대리석(210) 양면에 적층된 결합부재(200)로 구성된다. 본 발명에 있어서 상기 결합부재(200)는 메라민시트(CMP,HPM), 열처리목재, 하니컴, MDF, 코팅한지 등이 사용되었으나 이에 한정하지 않는다. 먼저, 상기 인조대리석(210) 및 결합부재(200)를 준비하는 단계(s100)에 있어서, 인조대리석(210)으로서는 재단공정에서 발생하는 인조대리석 스크랩이나 검수과정에서 흠집, 스크래치, 휨이 발생되는 불량품과 같이 상품성이 없는 자재들이 사용 가능하다.
결합부재(200)인 메라민시트(CMP,HPM), 열처리목재, 하니컴, 중질 섬유판(MDF), 코팅한지 등과 접착이 가능하도록, 준비된 인조대리석(210)을 크기와 두께별로 분류하여 양면을 평활처리하고 상/하면 접합면(201)에 스크래치 혹은 요홈을 형성한다.
일반적으로 인조대리석 표면에는 왁스마감 처리가 되어 있으므로 접착제를 도포하여 프레싱을 가하여도 결합부재와 잘 접착되지 않아 추후 박리현상이 발생할 확률이 매우 높다. 이에 따라, 상기 인조대리석(210)의 표면의 왁스를 제거하고 두께가 일정하게 유지될 수 있도록 전용 사포지를 사용하여 샌딩 한다.
도 3은 도 2의 B-B 선 단면도이다.
도 3에 도시된 바와 같이 상기 인조대리석(210) 스크래치 혹은 요홈을 형성하여 상기 결합부재(200)와의 결착강도를 높여 박리현상과 같은 문제점을 방지할 수 있도록 한다. 바람직하게는 결합부재(200)에도 스크래치 혹은 요홈을 형성한다.
도 4는 도 2의 C-C 선 단면도이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 측면 접합면(202)을 결합할 때에는 접합면 끼리 완벽하게 맞닿게 하여 반턱맞춤 혹은 짜임맞춤을 통해 결합한다. 이와 같이 반턱맞춤 혹은 짜임맞춤을 사용하면, 스크랩과 스크랩을 서로 단단하게 고정시켜 줌으로써 결합강도를 증가시킨다. 샌딩이 완료되면 최종 완성되는 제품의 규격에 따라 인조 대리석 및 결합부재를 재단하는 단계(S140)를 진행한다.
상기 단계(S140)에서는 씨앤씨(CNC)런닝쏘 또는 테이블쏘, 씨앤씨(CNC)루터기, 박면기(copy shaper)등의 목공기계로 인조대리석을 컷팅 가공한다. 다음으로, 상기 재단된 인조대리석의 상/하면을 스프레더를 이용하여 접착제를 도포하고, 상기 재단된 결합부재를 접착제가 도포된 인조 대리석의 양면에 접착하여 다층의 복합판재를 형성(S160)한다. 다층의 복합 판재를 프레스 기계에 투입하여 프레스한다.
이때, 결합부재로 메라민시트(CPM,HPM)을 사용할 경우, 상기 메라민시트는 우드그레인(woodgrain), 내추럴 목재의 무늬결을 살린 솔리드 칼라, 천연마블칼라등 여러 종류의 패턴이 구현 가능하여, 다양한 질감을 지니지 못한 인조대리석의 단점을 보완할 수 있어서 가구, 인테리어 등에 광범위하게 사용할 수 있게 된다.
또한, 인조대리석 단독으로 사용하기에는 휨강도, 나사못 유지력 등의 물성이 미흡한 점이 있는데, 결합부재인 메라민시트를 인조대리석 상/하면에 접착함에 의해 휨강도, 나사못 유지력 등을 보강하여 줄 수 있다.
본 발명에 있어서, 도 5 내지 도 7에 도시된 바와 같이 복합판재의 두께에 따라 인조 대리석이나 결합부재를 복수개 접착하는 것이 가능 하다.
복수개 접착할 시에는 틈새가 벌어지지 않도록 인조대리석의 측면에 에폭시 계열의 강력순간접착제 또는 인조대리석 전용 접착제를 사용하며, 또한 보다 견고하게 결합되도록 인조대리석의 상/하 접착면(201)에는 스크래치 혹은 요홈을 형성하고, 측면 접합면(202)은 반턱맞춤 혹은 짜임맞춤을 사용한다.
도 5 내지 도 6에 도시된 바와 같이 제1단의 결합부재(200), 제2단의 인조대리석(210), 제3단의 결합부재(200), 제4단의 인조대리석(210), 제5단의 결합부재(200)와 같이 제조할 경우 중간에 들어가는 결합부재(200) 상/하면 접합면에는 인조대리석에 있어서와 같이 스크래치 또는 요홈을 두어 인조대리석과 접착이 원활하도록 한다. 본 발명에 있어서 결합부재(200)의 종류를 복수개 사용하여 접착하는 것도 가능하다.
예를 들면, 도 7에 도시되는 본 발명의 다른 실시 예에서는 하단에서부터 메라민시트(200)를 두고, 메라민시트(200)상부에는 합판(215)을 적층하고, 합판(215) 상부에는 인조대리석(210)을 적층하고, 인조대리석(210)상부에 메라민시트(200)를 적층한다.
본 발명에 있어서 대형 사이즈의 복합판재를 제작할 경우 인조대리석의 무게가 상당히 많이 나가기 때문에 필요에 따라 심재 부위에 하니컴 판재, 볏짚보드, 중질 섬유판(MDF), 파티클보드(PB), 질석보드, 숯보드 그리고 황토보드 등을 사용하여 경량화할 수 있다.
그러나 이에 한정하지 않고, 스티로폼이나 우레탄발포제와 같은 발포재, 공정 중 발생되는 자투리, 기타 불량품 등이 중간심재로서 이용 가능하므로 자원 재활용의 효과를 기대할 수 있게 된다.
도 8 내지 도 10에 도시된 바와 같이 중간심재(220)를 적층 할 경우, 휨강도 등이 완벽하지 않을 수 있으므로, 건축, 인테리어, 가구용도로 많이 사용되는 컴팩트보드(CMP)의 폐기물을 재활용하여 휨 보강 가이드로 사용하는 것도 바람직하다.
본 발명에 있어서 또 다른 실시 예로서 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 중간심재의 위치와 높이에 따라 상기 중간심재의 양 측면에 상기 인조대리석을 복수개 적층하여 결합하는 것도 가능하다.
상기와 같이 인조대리석을 사용하는 경우 인조대리석 자투리도 재활용이 가능하여 재료손실 없이 복합판재의 형성이 가능하다.
도 9는 본 발명에 따른 복수개의 BMC인조대리석을 적층하여 형성하는 설명도(도 9a) 및 그 흐름도(도 9b)이다.
가구용 판재는 실용적이며 편리해야만 하지만 시각적인 면에서는 미적요소의 가미로 정서적인 안정감을 충족시켜야 함이 기본이다. 종래의 가구용판재는 에지(edge)(테두리)에 PVC(폴리염화비닐, Polyvinyl Chloride), PP(폴리프로필렌, Polypropylene), ABS(Acrylonitrile Butadiene Styrene) 등의 재질로 된 마감재를 본드로 접착하는 방식으로 제작된다. 이는 생산성은 용이하나, 온도의 변화나 일정기간이 경과되는 박리현상이 발생하는 문제점이 있다. 또한, 사출 방식, 우레탄발포 방식 등이 있으나 제조설비, 금형 비용이 많이 소요되고, 인체에 유해한 물질과 세균의 서식 등 문제점이 많고 단조로운 색상으로 디자인적인 측면에서 완성도가 떨어진다.
본 발명은 생산이 용이하고 자원을 재활용하며 에지(edge) 색상을 단색에서부터 다양한 다층의 칼라(예:적색,백색,흑색,노란색,초록색,보라색)를 연출하여 아름답고 인체에 무해한 친환경 제품을 제공하는 것을 목적으로 한다.
다양한 다층의 색상으로 인조대리석 에지(edge)를 형성하기 위해서는 종래의 기술에서는, 각 번호대로 격벽을 형성한 삼면이 막힌 틀을 준비하고, 각각의 색상을 띤 인조대리석 액을 각 격벽 순서대로 주입하여 경화시켜야 한다.
그러나, 본 발명은, BMC(Bulk molding compound) 인조대리석을 활용함으로 두께 설정이 용이하고, 격벽없이 색동 에지(edge)를 적층하여 제조할 수 있는 것이다.
BMC(Bulk molding compound)의 특이점은, BMC(Bulk molding compound) 인조대리석은 보편적으로 두께 6mm를 씽크대 및 주방용으로 색상별로 생산하고 있다. 이 재료를 이용함으로써, 높이조절(적층이용)과 색동의 효과가 용이하며 몰딩의 굴곡을 형성함이 용이하다. 도 9a 및 도 9b를 참조하여 제조공정을 설명한다.
(제조공정)
A. 샌딩공법 양면을 사포지(샌드페이퍼) 40방 정도 굵기로 스크레치 가공한다.
B. 다축드릴머신으로 1cm2 에 지름 2mm 의 구멍을 최소 1개를 관통하여 뚫는다. C. 준비된 BMC (Bulk molding compound) 인조대리석 판재를 적층, 압착한다.
D. 본 발명의 특수접착제는 주성분으로 불포화폴리에스테르(unsaturated
polyester resin) 레진을 사용하거나, 불포화폴리에스테르 레진에 경화제 3%, 소포제 0.2%, 안정제 0.1%, 촉진제 0.5%(이상 %비율은 무게대비) 혼합하여 사용하는 것이다.
E. 본 발명의 특수 접착제로 불포화폴리에스테르 레진을 사용하는 경우의 장점은, BMC 인조대리석은 주재료가 불포화폴리에스테르 레진을 사용하기 때문에 동일 성분을 사용함으로써 수축, 팽창 등 외부의 온도, 습도 영향을 받지 않게 된다. 또한,일반 타 계열의 접착제로 적층하여 제작된 에지(edge)의 단면은 미세하게 어긋난 턱이 발생함을 볼 수 있으나, 본 발명에서는 이러한 것이 방지된다.
F. 다축보링기로 관통구멍을 형성하는 이유는,
도 9a에서와 같이, 적층 접착의 과정에서 구멍 사이로 접착제(불포화폴리에스테르 레진)가 함께 응고되어 강력한 접착력으로 일체형을 형성하기 위한 것이다.
본 발명의 BMC(Bulk Molding Compound)인조대리석을 활용한 복합판재 제조방법은, BMC인조대리석의 상면과 하면의 양면을 샌딩공법으로 스크래칭하거나, 요홈을 형성하는 스크래칭면 형성단계; 스크래칭면이 형성된 상기 BMC인조대리석 면의 상하 수직으로 관통하는 하나 이상의 홀을 형성하는 홀형성단계; 상기 홀이 형성된 BMC인조대리석을 복수개로 적층하는 적층단계; 상기 적층된 BMC인조대리석 면 사이를 특수접착제로 도포하고, 상기 각 BMC인조대리석 면상에 형성된 홀에 상기 특수접착제를 주입하는 접착제 도포 및 주입단계;및 상기 접착제가 도포 및 주입되고 적층된 BMC인조대리석을 압착하는 압착단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 것이다.
압착단계후, 적층된 BMC인조대리석을 필요한 규격의 각재로 재단하는 재단단계;를 더 포함할 수 있다. 재단단계후, 적층된 BMC인조대리석을 몰딩가공 및 왁싱처리하는 단계; 를 더 포함할 수 있다. 특수접착제는 BMC인조대리석의 주재료인 불포화 포리에스테르 레진을 사용하는 것이다. 또한, 특수접착제는 BMC인조대리석의 주재료인 불포화 포리에스테르 레진에 경화제 3%, 소포제 0.2%, 안정제 0.1%, 촉진제 0.5%(이상 %비율은 무게대비 기준)를 혼합 사용할 수 있다.
도 10은 본 발명에 따른 보강재를 갖는 복합판재 제조 설명도(도 10a,10b) 및 그 흐름도(도 10c)이다.
본 발명은 복합판재의 제조방법의 특징은, 다층의 인조대리석과 접합되는 중간심재의 경계면에 휨방지 및 박리방지를 위하여 보강재를 삽입하는 것이다.
휨방지 및 박리방지용 보강재를 삽입 이유는, MDF (중밀도섬유질목재, 중질섬유판, medium denstity fibreboard) 혹은 PB(파티클 보드, Particle Board), 합판, 하니콤(honeycomb)보드, 볏짚보드, 질석보드, 황토보드, 숯보드 등 가구용상판에 쓰이는 판재류를 중간심재로 하고, 에지(edge)를 색동 BMC (Bulk molding compound) 인조대리석으로 마감하며, LPM (Low Pressure Melamine) 0.2mm, HPM (High Pressure Melamine) 0.7mm 등 얇은 표면재(상/하 양면)를 접착할 시 발생되는 문제점을 해결하기 위한 것이다.
목재나 MDF, PB 등은 넓고 길어질수록 온도, 습도 등 외부조건에 영향을 많 이 받아 휨, 갈라짐, 수축, 팽창 등의 현상이 많이 발생한다. 특히, PB에 에지(edge) 마감처리를 했을시 PB의 단면 목재칩의 사이 사이에 불특정 다수의 공간이 형성됨으로 접착의 면적이 축소되어 외부적인 요인 혹은 일정 기간 경과시 박리현상이 생기며 특히, 상/하 마감재의 두께가 얇을수록 충격에 취약하다.
본 발명에서는, 이러한 휨, 박리 등의 문제점을 보완하기 위해 중간재의 단부, 외부, 중심부에 6mm * 7mm 홈을 형성하고 에지(edge)접착 중심부에 6mm * 5mm 홈을 형성하여 홈과 홈 사이에(중간심재와 에지(edge)의 홈) 꼭 맞게 BMC (Bulk molding compound) 인조대리석의 각재를 준비하여 특수접착제 도포 후 엣지와 함께 접착한다. 이로써, 종래기술의 문제점인 휨, 박리 등을 방지할 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 BMC인조대리석을 활용한 복합판재 제조방법은,
복수의 BMC인조대리석의 양면을 평활처리하고 스크래칭 면을 형성하는 스크래칭단계; 상기 복수의 BMC인조대리석을 특수접착제로 적층형성하는 적층형성단계; 상기 복수의 BMC인조대리석에 접합되는 중간심재를 준비하는 중간심재 준비단계; 상기 적층된 복수의 BMC인조대리석과 상기 중간심재가 접합되는 경계면 사이의 중간에 휨방지 및 박리방지용 보강재를 삽입형성하기 위하여, 상기 적층된 복수의 BMC인조대리석과 상기 중간심재에 각각 보강재 삽입홈을 형성하는 보강재 삽입홈 형성단계; 상기 적층된 복수의 BMC인조대리석과 중간심재를 특수접착제로 접합하는 중간심재 접합단계; 및 상기 접합된 복수의 BMC인조대리석과 중간심재의 상부면과 하부면에 특수접착제로 표면재를 접착하는 표면재 접착단계;를 포함하며,
상기 보강재 삽입홈 형성단계 후 및 중간심재 접합단계에, 상기 보강재 삽입홈에 휨방지 및 박리방지를 위하여 휨방지 및 박리방지용 보강재를 삽입형성하는 보강재 형성단계를 더 추가하는 것을 특징으로 하는 것이다.
상기 BMC인조대리석의 적층형성단계는, 상기 BMC인조대리석 면상의 상하 수직으로 관통하는 하나 이상의 홀을 형성하여 특수접착제를 주입하며, 적층되는 BMC인조대리석 면 사이에 특수접착제를 도포하고, 적층된 BMC인조대리석을 압착하여 적층형성하는 것이다.
상기 표면재 접착공정후, 다층의 복합판재를 몰딩가공 및 왁싱처리하는 단계; 를 더 포함할 수 있다.
상기 특수접착제는 상기 BMC인조대리석의 주재료인 불포화 포리에스테르 레진을 사용하는 것이다. 특수접착제는 상기 BMC인조대리석의 주재료인 불포화 포리에스테르 레진에 경화제 3%, 소포제 0.2%, 안정제 0.1%, 촉진제 0.5%(이상 %비율은 무게대비 기준)를 혼합 사용할 수 있다. 중간심재로는, MDF, PB등을 필요한 규격으로 재단하여 사용한다. 휨방지 및 박리방지용 보강재는, BMC인조대리석을 필요규격으로 재단하여 사용한다.
상기 BMC인조대리석을 나란하게 접합할 경우 접합면은 반턱맞춤 또는 짜임맞춤으로 할 수 있다.
상기 중간심재는 하니컴 판재, 볏짚보드, 중질 섬유판(MDF), 파티클보드(PB), 질석보드, 숯 보드 그리고 황토보드 중의 하나인 것이다.
상기 중간심재의 위치와 높이에 따라 상기 중간심재의 사면에 상기 BMC인조대리석을 복수개 적층하여 결합하는 것이 가능하다.
또한 도 11에 도시된 바와 같이, 인조대리석 상,하면에 메라민시트(HPM, CMP), 열처리목재, 합판 또는 무늬목, 한지 등 다양한 재질의 시트를 접착하여 휨 보강 가이드(203)로 사용 가능하며, 이와 같이 적층한 휨 보강 가이드는 복합판재의 측면에 라인을 형성시켜 미관상 미려함을 연출한다.
상기와 같이 적층이 완료된 복합판재를 프레스에 주입하여 접착을 한 후 씨앤씨(CNC:Computerized Numerical Control)루터기 등 목공기계로 다층의 복합판재를 몰딩가공 및 왁싱처리한다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 인조대리석을 활용한 복합판재 제조하여 기존판재와 박리강도, 휨강도, 나사못 유지력 등을 비교하였다
표 1은 시험항목 데이터 및 비교 결과를 보이는 것이다.
표 1은 본 발명에 따른 인조대리석으로 제조된 책상의 상판과 기존의 상판을 비교한 것이다.
상기 표를 참조하면, 기존 상판에 비해 본 발명의 상판의 박리강도, 휨강도, 나사못유지력이 개선되어 더 우수하다는 것을 알 수 있다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 인조대리석을 활용한 복합판재 제조방법은 도2 내지 도 11 에 도시된 바와 같이,
본 발명의 BMC 인조대리석은 주재료가 불포화폴리에스테르 레진을 주성분으로 사용하는 것이다. 본 발명은, 특수접착제로 BMC 인조대리석과 동일 성분(불포화폴리에스테르 레진)을 사용함으로써 수축, 팽창 등 외부의 온도, 습도 영향을 받지 않게 되는 효과가 있다. 일반 타 계열의 접착제로 적층하여 제작된 에지(edge)의 단면은 미세하게 어긋난 턱이 발생함을 볼 수 있다.
또한, 본 발명은, 인조대리석의 면의 수직으로 복수개의 홀을 형성하여 이 구멍 사이로 인조대리석과 동일한 재료인 특수접착제(불포화폴리에스테르 레진)를 주입하여 인조대리석과 함께 응고되게 함으로써, 강력한 접착력으로 다층의 인조대리석이 일체형으로 되는 효과가 있다.
또한, 본 발명은, 다층의 인조대리석과 접합되는 중간심재의 경계면에 휨방지 및 박리방지를 위하여 보강재를 삽입하는 것이다. 종래기술에서 복합판재 제조시에 사용되는 중간심재로 사용되는 목재나 MDF, PB 등은 넓고 길어질수록 온도, 습도 등 외부조건에 영향을 많이 받아 휨, 갈라짐, 수축, 팽창 등의 현상이 많이 발생한다. 특히, PB에 에지(edge) 마감처리를 했을시 PB의 단면 목재칩의 사이 사이에 불특정 다수의 공간이 형성됨으로 접착의 면적이 축소되어 외부적인 요인 혹은 일정 기간 경과시 박리현상이 생기며 특히, 상/하 마감재의 두께가 얇을수록 충격에 취약하다.
본 발명에서는, 이러한 휨, 박리 등의 문제점을 보완하기 위해 중간재의 단부, 외부, 중심부에 홈을 형성하고 에지(edge)접착 중심부에 홈을 형성하여 홈과 홈 사이에(중간심재와 에지(edge)의 홈) BMC (Bulk molding compound) 인조대리석의 각재(보강재)를 준비하여 특수접착제 도포 후 엣지와 함께 접착함으로써, 종래기술의 문제점인 휨, 박리 등을 방지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 인조대리석 원판을 재단하는 과정에서 발생하는 스크랩 뿐만 아니라 두께편차, 휨 발생, 스크래치 등의 다양한 불량원인에 의해 발생되는 폐 인조 대리석을 재활용함으로써 재료손실을 줄이고 환경오염을 방지할 수 있으며, 인조대리석 스크랩을 다른 부재와 결합하여 복합판재를 제조함으로써 <표1>에 제시된 바와 같이 접착강도 면에서 우수하며, 상품적 가치가 뛰어나고 미적 효과가 우수한 복합판재가 제공된다.
상기 실시 예는 본 발명의 기술적 사상을 구체적으로 설명하기 위한 일례로서, 본 발명의 범위는 상기의 도면이나 실시 예에 한정되지 않는다.
200,215 : 결합부재
201 : 상/하 접합면 202 : 측면 접합면
210 : 인조대리석 220 : 중간심재
201 : 상/하 접합면 202 : 측면 접합면
210 : 인조대리석 220 : 중간심재
Claims (15)
- BMC(Bulk Molding Compound) 인조대리석을 활용한 복합판재 제조방법으로서,
복수의 BMC인조대리석의 양면을 평활처리하고 스크래칭 면을 형성하는 스크래칭단계;
상기 복수의 BMC인조대리석을 접착제로 적층형성하는 적층형성단계;
상기 복수의 BMC인조대리석에 접합되는 중간심재를 준비하는 중간심재 준비단계;
상기 적층된 복수의 BMC인조대리석과 상기 중간심재가 접합되는 경계면 사이의 중간에 휨방지 및 박리방지용 보강재를 삽입형성하기 위하여, 상기 적층된 복수의 BMC인조대리석과 상기 중간심재에 각각 보강재 삽입홈을 형성하는 보강재 삽입홈 형성단계;
상기 적층된 복수의 BMC인조대리석과 중간심재를 상기 접착제로 접합하는 중간심재 접합단계; 및
상기 접합된 복수의 BMC인조대리석과 중간심재의 상부면과 하부면에 상기 접착제로 표면재를 접착하는 표면재 접착단계;를 포함하며,
상기 보강재 삽입홈 형성단계 후 및 중간심재 접합단계 사이에, 상기 보강재 삽입홈에 휨방지 및 박리방지를 위하여 휨방지 및 박리방지용 보강재를 삽입형성하는 보강재 형성단계를 더 추가하는 것을 특징으로 하는 BMC인조대리석을 활용한 복합판재 제조방법. - 제1항에 있어서,
상기 BMC인조대리석의 적층형성단계는, 상기 BMC인조대리석 면상의 상하 수직으로 관통하는 하나 이상의 홀을 형성하여 상기 접착제를 주입하며, 적층되는 BMC인조대리석 면 사이에 상기 접착제를 도포하고, 적층된 BMC인조대리석을 압착하여 적층형성 하는 것을 특징으로 하는 BMC인조대리석을 활용하는 복합판재 제조방법. - 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 접착제는 상기 BMC인조대리석의 주재료인 불포화 포리에스테르 레진에 경화제 3%, 소포제 0.2%, 안정제 0.1%, 촉진제 0.5%(이상 %비율은 무게대비 기준)를 혼합 사용하는 것을 특징으로 하는 BMC인조대리석을 활용한 복합판재 제조방법. - 제1항에 있어서,
상기 중간심재로는, 중질 섬유판(MDF; Medium Density Fibreboard)과 파티클 보드(PB; Particle Board) 중의 하나를 필요한 규격으로 재단하여 사용하는 것을 특징으로 하는 BMC인조대리석을 활용한 복합판재 제조방법. - 제1항에 있어서,
상기 휨방지 및 박리방지용 보강재는, 상기 BMC인조대리석을 필요규격으로 재단하여 사용하는 것을 특징으로 하는 BMC인조대리석을 활용한 복합판재 제조방법. - 제1항에 있어서,
상기 표면재 접합과정의 결과로서 얻어진 상기 접합된 복수의 BMC인조대리석과 중간심재의 상부면과 하부면에 상기 표면재가 접착된 다층의 복합판재를 몰딩가공 및 왁싱처리하는 단계; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 BMC인조대리석을 활용한 복합판재 제조방법. - 제1항에 있어서,
상기 BMC인조대리석을 나란하게 접합할 경우 접합면은 반턱맞춤 또는 짜임맞춤인 것을 특징으로 하는 BMC인조대리석을 활용한 복합판재 제조방법. - 제1항에 있어서,
상기 중간심재는 하니컴 판재, 볏짚보드, 중질 섬유판(MDF), 파티클보드(PB), 질석보드, 숯 보드 그리고 황토보드 중의 하나인 것을 특징으로 하는 BMC인조대리석을 활용한 복합판재 제조방법. - 제1항에 있어서,
상기 중간심재의 위치와 높이에 따라 상기 중간심재의 사면에 상기 BMC인조대리석을 복수개 적층하여 결합가능한 것을 특징으로 하는 BMC인조대리석을 활용한 복합판재 제조방법. - 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
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