KR101858939B1 - 접착성이 향상된 마루바닥재의 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 접착성이 향상된 마루바닥재의 제조방법에 관한 것이다.
본 발명은 건축물의 바닥에 시공되는 마루바닥재의 하부면에 요철이 형성된 엠보 구조로 구성함으로써, 건축물 바닥면과의 접착력을 향상시킬 수 있고 마루바닥재가 건축물의 바닥면으로부터 들뜨는 현상을 방지할 수 있고 인체에 유익한 원적외선과 음이온 등이 다량으로 방사되어 신진대사를 촉진하며, 오염 물질에 대해 항균, 탈취할 수 있다.

Description

접착성이 향상된 마루바닥재의 제조방법{MANUFACTURING METHOD FOR FLOORING HAVING IMPROVED ADHESIVE PROPERTY}
본 발명은 접착성이 향상된 마루바닥재의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 건축물의 바닥에 시공되는 마루바닥재의 하부면에 요철이 형성된 엠보 구조로 구성함으로써, 건축물 바닥면과의 접착력을 향상시킬 수 있고 마루바닥재의 들뜸 현상을 방지할 수 있는 접착성이 향상된 마루바닥재의 제조방법에 관한 것이다.
마루판재(바닥재)는 아파트, 단독주택의 거실바닥이나, 사무실 및 학교의 실내 바닥에 사용되는 재료를 의미하는데, 근래에는 실내 인테리어 및 자연 친화적인 주거 환경에 대한 관심이 높아지면서 마루판재로써 자연 친화적인 목재의 수요가 급증하고 있는 추세이다.
일반적으로 각종 건축물의 실내 마루바닥에는 시공된 콘크리트면을 장식하기 위하여 일반적인 형태의 장판지로 도배하여 내부를 장식하는 것이 보편화되어 있으나 생활수준의 향상으로 최근에는 주거문화를 향상시키도록 실내를 고급화하고 거주공간 전체를 자연스런 나무질감을 갖도록 하기 위하여 실내의 마루바닥에 별도의 마루판재를 부착하여 목재의 나무질감을 그대로 표현하는 시공이 일반화되고 있다.
그러나 종래 기술에 의한 이러한 형태의 시공방법은 각종 건축물의 실내 마루바닥에 일반적인 형태의 제조방법으로 제조된 마루판을 부착하여 시공하는 것으로서, 시공된 상태의 초기에는 제품의 별다른 차이가 없으나 실내의 온도변화에 따른 내수, 내열성이 취약하고 시공방법이 난해할 뿐만 아니라, 목재와 같은 자연스런 나무질감을 표현하기에 매우 부족한 면이 많았다.
또한, 종래 각종 건축물의 실내 마루바닥재는 여름철 및 겨울철 등 계절의 변화에 따른 실내온도와 습도의 변화에 따라서 수축과 팽창이 발생하는 등 많은 변화가 발생하고, 이에 따라 실내 마루바닥재와 바닥면과의 접착력이 떨어져 마루바닥재의 들뜸 현상이 빈번하게 발생하는 문제가 있었다.
국내등록특허 제10-0679815호(2007년 01월 31일 등록) 국내등록특허 제10-1241496호(2013년 03월 04일 등록) 국내공개특허 제10-2017-0095074호(2017년 08월 22일 공개)
본 발명은 건축물의 바닥에 시공되는 마루바닥재의 하부면에 요철이 형성된 엠보 구조로 구성함으로써, 건축물 바닥면과의 접착력을 향상시킬 수 있고 마루바닥재의 들뜸 현상을 방지할 수 있는 접착성이 향상된 마루바닥재의 제조방법을 제공하는데 있다.
또한, 본 발명은 인체에 유익한 원적외선과 음이온 등이 다량으로 방사되어 신진대사를 촉진하며, 오염 물질에 대해 항균, 탈취할 수 있는 접착성이 향상된 마루바닥재의 제조방법을 제공하는데 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 다양한 과제들은 이상에서 언급한 과제들에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명에 따른 접착성이 향상된 마루바닥재의 제조방법은 합판, 합성 목재(WPC: Wood Plastic Composite), 파티클보드(PB: Particle Board), 중밀도 섬유판(MDF: Medium Density Fiberboard) 및 고밀도 섬유판(HDF)으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상의 바닥판재(100)를 준비하고, 상기 바닥판재(100) 상에 접착층(200)을 형성하기 위한 접착조성물을 상기 바닥판재(10)의 양측면에 도포하되, 상기 접착층(200)을 형성하는 접착조성물은 멜라민 수지 50 내지 70 중량부, 게르마늄 5 내지 10 중량부, 편백나무 분말 1 내지 3 중량부, 부석 추출물 0.5 내지 1.5 중량부, 이산화규소 나노입자 1 내지 3 중량부, 견운모 1 내지 3 중량부, 광촉매 0.5 내지 1.5 중량부, 황토 3 내지 7 중량부 및 경화제 3 내지 7 중량부의 중량 비율로 포함되고, 상기 광촉매는 이산화티탄(TiO2) 3 내지 5 중량부 및 나노은 분말 1 내지 3 중량부의 중량비율로 혼합되어 제조되며, 상기 멜라민 수지는 35 내지 40℃ 온도하에서 멜라민 25 내지 35 중량부, 포름알데히드 15 내지 35 중량부, 물 15 내지 25 중량부, 디에틸렌글리콜 1 내지 3 중량부 및 수산화나트륨 0.5 내지 2 중량부의 중량 비율로 혼합한 혼합 용액을 제조하여 상기 혼합 용액의 pH를 7.8 내지 8.3으로 조절한 후, 상기 혼합 용액을 90 내지 95℃의 온도에서 1 내지 3시간 동안 중합 반응시키고, 상기 중합된 반응물을 35 내지 40℃로 냉각하고 pH를 7.2 내지 7.7로 조절한 후 상기 냉각된 반응물에 상기 냉각된 반응물 100 중량부에 대하여 1 내지 5 중량부의 (5-Ethyl-2-methyl-1,3,2-dioxaphosphorinan-5-yl)methyl dimethyl phosphonate P-oxide를 첨가하여 제조되고, 상기 접착층(200)을 형성하기 위해 도포된 접착조성물 상에 멜라민시트(300)를 적층하며, 상기 바닥판재(100), 도포된 접착조성물 및 멜라민시트(300)를 열압착하되, 상기 바닥판재(100), 도포된 접착조성물 및 멜라민시트(300)의 양측면을 150 내지 180℃ 온도의 프레스 열판 온도에서 15 내지 25kgf/m2의 압력으로 100 내지 300초 동안 가압함으로써 바닥판재(100), 접착층(200) 및 멜라민시트(300)가 열압착되어 접착되도록 하고, 상기 양측에 위치하는 멜라민시트(300) 중 어느 하나의 멜라민시트(300)를 가압하여 요철 형상의 엠보 구조를 형성하되, 가압판을 20 내지 30kgf/m2의 압력으로 1 내지 5분 동안 가압함으로써 상기 요철 형상의 엠보 구조는 10 내지 50㎛의 깊이로, 단위 면적당(m2) 1000 내지 3000개가 생성되도록 구성하며, 상기 요철 형상의 엠보 구조가 형성되지 않은 멜라민시트(300) 상에 투명지층(400)을 형성하되, 상기 투명지층(400)은 두께가 0.02 내지 0.05㎜인 무연신폴리프로필렌(CPP: Casting PolyPropylene) 필름이 사용된다.
기타 실시 예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명에 포함되어 있다.
본 발명은 건축물의 바닥에 시공되는 마루바닥재의 하부면에 요철이 형성된 엠보 구조로 구성함으로써, 건축물 바닥면과의 접착력을 향상시킬 수 있고 마루바닥재가 건축물의 바닥면으로부터 들뜨는 현상을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명은 인체에 유익한 원적외선과 음이온 등이 다량으로 방사되어 신진대사를 촉진하며, 오염 물질에 대해 항균, 탈취할 수 있다.
본 발명의 기술적 사상의 실시예는, 구체적으로 언급되지 않은 다양한 효과를 제공할 수 있다는 것이 충분히 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 접착성이 향상된 마루바닥재의 단면을 개략적으로 도시한 단면도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 상세하게 후술되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미가 있는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 접착성이 향상된 마루바닥재의 제조방법에 대하여 상세하게 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 접착성이 향상된 마루바닥재의 단면을 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 접착성이 향상된 마루바닥재를 제조하기 위하여, 먼저 바닥판재(100)를 준비할 수 있다.
본 발명에서는 접착성이 향상된 마루바닥재를 제조하기 위하여 3 내지 9mm의 두께를 가지는 바닥판재(100)를 사용할 수 있는데, 상기 바닥판재(100)는 합판, 합성 목재(WPC: Wood Plastic Composite), 파티클보드(PB: Particle Board), 중밀도 섬유판(MDF: Medium Density Fiberboard) 및 고밀도 섬유판(HDF)으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상이 사용될 수 있다.
다음으로, 상기 바닥판재(100) 상에 접착층(200)을 형성하기 위한 접착조성물을 상기 바닥판재(10)의 양측면에 도포할 수 있다.
상기 접착층(200)은 상기 바닥판재(100)의 양측면에 멜라민 시트를 접착하기 위하여 형성될 수 있는데, 상기 접착층(200)을 형성하는 접착조성물은 멜라민 수지 50 내지 70 중량부, 게르마늄 5 내지 10 중량부, 편백나무 분말 1 내지 3 중량부, 부석 추출물 0.5 내지 1.5 중량부, 이산화규소 나노입자 1 내지 3 중량부, 견운모 1 내지 3 중량부, 광촉매 0.5 내지 1.5 중량부, 황토 3 내지 7 중량부 및 경화제 3 내지 7 중량부의 중량 비율로 포함되고, 상기 광촉매는 이산화티탄(TiO2) 3 내지 5 중량부 및 나노은 분말 1 내지 3 중량부의 중량비율로 혼합되어 제조될 수 있다.
본 발명에서 상기 멜라민 수지는 35 내지 40℃ 온도하에서 멜라민 25 내지 35 중량부, 포름알데히드 15 내지 35 중량부, 물 15 내지 25 중량부, 디에틸렌글리콜 1 내지 3 중량부 및 수산화나트륨 0.5 내지 2 중량부의 중량 비율로 혼합한 혼합 용액을 제조하여 상기 혼합 용액의 pH를 7.8 내지 8.3으로 조절한 후, 상기 혼합 용액을 90 내지 95℃의 온도에서 1 내지 3시간 동안 중합 반응시키고, 상기 중합된 반응물을 35 내지 40℃로 냉각하고 pH를 7.2 내지 7.7로 조절한 후 상기 냉각된 반응물에 상기 냉각된 반응물 100 중량부에 대하여 1 내지 5 중량부의 (5-Ethyl-2-methyl-1,3,2-dioxaphosphorinan-5-yl)methyl dimethyl phosphonate P-oxide를 첨가하여 제조될 수 있다.
상기 게르마늄은 희귀원소로 회백색의 광택을 가진 반금속원소이며 신비의 약리작용까지 지닌 반도체로 지구상에 존재하는 원소 가운데 기(氣)에 가장 가깝고 또 기가 강한 원소로서 신비의 원소 생명의 원소 기적의 물질로 알려져 있다.
이러한 게르마늄은 유기 게르마늄(Ge132)과 무기 게르마늄(Ge32)으로 나눌 수 있는데, 유기 게르마늄만이 우리 인체에 사용할 수 있으며 유기 게르마늄은 먹는 산소이며 수소가 많은 항산소로 현대과학에서 밝혀져 있다.
또한, 게르마늄은 이온화된 항산소를 공급할 수 있어서 세포를 활성화시키고 발육을 촉진하며 산성수를 인체에 유익한 알카리수로 바꾸어주며 원적외선을 발산하여 생리활성과 신진대사 강화를 가능하게 할 수 있는 활성물질이다.
상기 게르마늄은 원적외선을 많이 방출하는 것으로 알려져 있는데, 상기 원적외선은 파장이 4~1000㎛의 범위로 피부 깊숙히 침투하여 열로 바뀌는데 이러한 흡수작용은 5~30㎛의 파장대에 밀집되어 있다. 진동수 파장이 인체에 흡수되면, 생체 안에서 원자와 분자가 공진운동을 일으키며 열에너지로 변해 각 세포가 활성화되어 대사가 촉진될 수 있다.
즉, 게르마늄(Germanium, Ge)은 내열성이 우수하고 저열팽창성의 특성을 가지고 있으며, 다른 산화물보다 높은 원적외선을 방사하는 것으로 알려져 있어 원적외선 방사 재료로써 많은 연구에 사용되고 있으며, 게르마늄이 피부에 접촉하면 게르마늄 이온이 체내에 들어가 공명, 공진운동을 하며 섭취 시에도 각종 유해물질과 함께 20~30시간 안에 몸 밖으로 배출되므로 중독이나 부작용이 전혀 없으며, 탈취, 항곰팡이, 제습, 공기정화, 온열 등의 기능을 수행할 수 있다.
상기 편백나무 분말은 침엽수 분말로 많은 양의 피톤치드를 발산하여 인체에 무리없이 흡수될 수 있고 인체에 해로운 균들을 선택적으로 살균할 수 있다. 또한, 상기 편백나무 분말에 포함되어 있는 피톤치드 성분은 항균작용, 소취작용, 진정작용 및 스트레스 해소작용 등 수많은 기능을 수행할 수 있다.
상기 부석 추출물은 광물 형상으로 형성된 부석을 분쇄한 후 가공하여 제조될 수 있는데, 상기 부석은 공기 중의 유해물질의 흡착, 여과의 역할이 가능하여 실내 공기 중에 있는 불순물을 걸러 주며, 음이온과 원적외선의 방출로 신체 내부 깊숙히 작용하여 인체의 신진대사를 원활하게 하여 주고 음이온은 각종 오염으로 급증한 주변의 양이온을 흡착, 중화시킨다. 상기 부석의 대량의 다공성 구조는 다습할 경우에는 습기를 흡수하고 건조할 경우에는 발산을 하여, 사람이 수면을 취하는 동안 수분의 흡수와 발산을 반복적으로 수행하여 숙면을 취하게 하고, 전자파 및 각종 오염물질을 흡수하여 사람의 신체를 유해 전자파로부터 보호한다.
상기 부석은 속돌 또는 경석(輕石)이라고 하는데, 비중이 작아서, 물에 뜰 만큼 경량인 것이 특징이다. 상기 특징은 마그마가 대기 중으로 방출될 때 압력이 갑자기 감소한 결과로 마그마 중의 휘발성 성분이 빠져나가서 수많은 기공이 생겨 가볍고 열전도도가 작기 때문에 나타나는 현상일 수 있다.
본 발명에서 상기 부석 추출물은 코팅액 전체 함량 중에서 0.5 내지 1.5 중량부가 포함될 수 있는데, 상기 부석 추출물이 0.5 중량부 미만으로 포함되는 경우에는 부석을 첨가한 효과가 충분히 발휘되기 어려운 문제가 발생할 수 있고, 1.5 중량부를 초과하여 포함되는 경우에는 제조 비용의 상승을 초래하고, 이외의 성분들의 함량이 적어지게 되어 물성이 저하되는 문제가 발생할 수 있다.
본 발명에서 상기 부석 추출물은 광물 형상의 부석을 분쇄한 후 열처리 및 원심분리 함으로써 추출액을 제조할 수 있다.
즉, 본 발명에서 상기 부석 추출물은 광물 형상의 부석을 준비한 후, 볼 밀링(ball milling) 장치를 이용하여 분쇄할 수 있는데, 상기 부석은 10 내지 1000nm의 입경을 가지고, 50 내지 1500m2/g의 비표면적을 가지도록 분쇄될 수 있다.
상기 부석이 10nm 입경 또는 50m2/g의 비표면적 미만으로 분쇄되는 경우에는 분쇄 시간이 지연되고 분진이나 미세 분말에 의해 작업성이 떨어지는 문제가 발생할 수 있고, 1000nm의 입경 또는 1500m2/g의 비표면적을 초과하여 분쇄되는 경우에는 상기 부석 내부에 함유되어 있는 유효성분들이 용이하게 추출되지 못하는 문제가 발생할 수 있다.
다음으로, 상기 분쇄된 부석을 가열하여 열처리할 수 있다.
상기 열처리 단계에서는 분쇄된 부석을 가열함으로써 상기 분쇄된 부석에 포함되어 있는 불순물과 잔류 유기물들을 제거할 수 있는데, 상기 부석의 열처리는 1500 내지 1800℃의 온도에서 10 내지 60분 동안 수행될 수 있다.
상기 부석의 열처리가 1500℃ 미만의 온도 또는 10분 미만으로 진행되는 경우에는 상기 부석에 포함되어 있는 불순물이나 잔류 유기물들이 충분히 제거되지 못하는 문제가 발생할 수 있고, 1800℃ 초과의 온도 또는 60분을 초과하여 진행되는 경우에는 더 이상의 효과의 증가를 기대하기 어려운 문제가 발생할 수 있다.
그 다음으로, 상기 열처리된 부석을 세척하여 상기 부석의 표면에 부착되어 있는 연소 잔류물들을 제거한 후, 상기 세척된 부석을 정제수에 침지시켜 숙성시킬 수 있다.
상기 단계에서 부석의 세척은 증류수나 정제수 등을 이용하여 상기 부석의 표면을 세척할 수 있는데, 예를 들어, 상기 부석의 세척은 75 내지 85℃의 정제수로 상기 부석의 표면을 세척함으로써 진행될 수 있다.
또한, 상기 단계에서 부석의 숙성은 상기 세척된 부석 100 중량부에 대해 40 내지 60℃ 온도의 정제수 80 내지 150 중량부를 혼합한 후, 5 내지 10일 동안 밀봉하여 보관함으로써 진행될 수 있다.
본 발명에서는 상기와 같이 부석을 정제수와 혼합한 후 일정시간 동안 밀봉하여 보관함으로써 상기 부석에 함유되어 있는 유효성분들이 상기 정제수에 용이하게 침출될 수 있다.
이어서, 상기 정제수에서 부석을 분리하여 제거한 후, 상기 정제수를 원심분리할 수 있다.
본 발명에서는 상기 부석을 정제수에서 숙성시킴으로써 상기 정제수에는 상기 부석의 유효성분들이 침출되어 있는데, 상기 부석의 유효성분들이 침출되어 있는 정제수를 원심분리함으로써, 부석의 미세입자들이 위치하는 하층액과, 상기 하층액 상부에 위치하는 중층액 및 상층액으로 위치적으로 구분하여 분리할 수 있다.
다음으로, 상기 원심분리된 정제수의 중층액 및 상층액을 분리한 후, 상기 중층액 및 상층액을 가열하여 부석 추출물을 제조할 수 있다.
상기 단계에서는 상기 원심분리된 정제수의 중층액 및 상층액을 분리한 후, 135 내지 145℃의 온도로 가열하여 수분을 제거함으로써 부석의 유효성분들이 침출되어 형성된 겔 상태의 부석 추출물을 제조할 수 있다.
상기 이산화규소(Silicon dioxide, SiO2)는 규소의 산화물로 실리카(silica) 라고도 하며 원적외선을 방출하는 것으로 잘 알려진 뮬라이트(mullite), 근청석, 황토 등의 주요 구성요소로 사용된다. 상기 이산화규소는 적은 양으로도 많은 양의 원적외선을 방출하는 효능을 가지며 값도 저렴한데, 비결정성 실리카는 인체 발암성이 없는 것으로 평가되어 화장품의 주된 원료로 사용되며, 인체에 유해성은 알려진 바 없다.
상기 견운모(sericite)는 철분(Fe), 마그네슘(Mg), 아연(Zn), 망간(Mn), 구리(Cu), 몰리브덴(Mo), 셀레늄(Se), 게르마늄(Ge), 규소(Si), 바나듐(V) 및 스트론튬(Sr) 등의 다양한 인체 필수 미네랄을 내포하는 점토성 광물로, 강한 환원력을 지닌 활성산소의 분해용도로 사용되는 운모족 광물로서 생리활성물질이며, 살균작용을 한다.
또한, 본 발명에서 상기 견운모는 발포하여 분말화하여 사용하므로 분체 내부에 공기층이 형성되어 습도 조절이 가능함은 물론 탈취 효과나 곰팡이의 발생 방지 및 음이온과 원적외선 효과가 있다.
또한, 상기 견운모는 분말화되기 전에 강도의 증가를 위해 1400 내지 1550℃의 범위 내에서 열처리를 진행할 수 있다. 이때, 열처리의 가열온도가 1300℃ 미만인 경우에는 견운모가 적정 강도를 얻을 수 없고, 가열온도가 1550℃를 초과하는 경우에는 견운모가 소실될 우려가 있다.
또한, 상기 열처리된 견운모는 코팅층을 구성하는 조성물과 혼합되기에 앞서 균일하게 혼합되도록 하기 위하여 10 내지 200nm의 입자크기로 분말화되어 포함될 수 있는데, 상기 견운모가 10nm 미만으로 분말화되는 경우에는 분말화 작업하기 어려운 문제가 발생할 뿐만 아니라 원적외선 방사 및 음이온의 방출 효율이 떨어지게 되는 문제가 발생할 수 있고, 200nm를 초과하여 분말화되는 경우에는 코팅액을 구성하는 조성물들 사이에서 균일하게 혼합되기 어려운 문제가 발생할 수 있다.
상기 광촉매는(光觸媒, photocatalyst)는 빛을 받아들여 화학반응을 촉진시키는 물질을 말하는 것으로, 이러한 광촉매는 주로 띠 간격에너지(band gap energy) 이상의 빛 에너지가 조사되었을 때 전자와 정공을 발생시키고, 발생된 정공에 의해 수산화라디칼(-OH)이 생성되게 되며, 상기 수산화라디칼의 강력한 산화력을 통해 그 표면에 흡착된 기상 또는 액상의 유기물을 분해하는 이른바 '광산화반응'을 일으키는 물질을 말한다.
본 발명에서 상기 광촉매는 빛 에너지를 흡수함으로써 촉매활성을 나타내게 되는데, 이때 발생하는 강력한 산화력으로 인체의 땀이나 노폐물 등에서 배출되는 유해물질을 산화, 분해하게 된다. 이러한 광촉매는 그 특성을 이용하여 박테리아, 미생물, 유기물질들을 분해하는 유기오탁수의 정화에 주로 활용되고 있다.
본 발명에서 상기 광촉매는 이산화티탄(TiO2) 및 나노은 분말이 혼합된 혼합분말이 사용될 수 있는데, 상기 광촉매는 이산화티탄(TiO2) 3 내지 5 중량부 및 나노은 분말 1 내지 3 중량부의 중량비율로 혼합되어 제조될 수 있다.
상기 이산화티탄은 빛을 받으면 벤젠ㆍ톨루엔ㆍ포름알데히드 등과 같은 유해물질을 분해하여 물과 이산화탄소로 만드는 특성이 있고, 저렴하고 인체에 무해하는 등 여러 가지 장점이 있고, 상기 나노은(Ag)은 이산화티탄과 함께 혼합되어 항균성 광촉매의 효과를 증진시키기 위하여 첨가되며, 상기 나노은(Ag)을 첨가함으로써, 광산화반응을 촉진하고 혼합성 및 도포성을 좋게 하며, 항균성, 항곰팡이성을 높일 수 있다.
상기 황토는 입자들 사이의 공간으로 불순물, 오염물질을 흡착 분해하며, 산소가 풍부하고, 원적외선을 방출한다. 상기 황토에서 나오는 원적외선은 파장이 8 내지 14㎛으로 인체의 에너지 영역과 거의 일치하며, 상기 황토의 원적외선은 세포의 분자를 활성화해 신진 대사를 촉진한다. 황토에서는 원적외선을 복사하여 인체에 흡수, 신진대사 및 혈액순환을 활성화시켜 인체의 노화방지, 만성피로 등 각종 성인병을 예방할 수 있다. 상기 황토에서 원적외선을 방사 받게 되면 인체 내의 각종 발병의 원인이 되는 세균이 그 열작용으로 인하여 약화되며, 인체내 모세혈관을 확장시켜 혈액 순환을 촉진함은 물론 세포 조직의 생성 촉진 등을 도와줄 수 있다.
상기 경화제는 접착조성물을 경화시키는 물질로, 본 발명에서 상기 경화제로는 경화제수지 및 경화촉진제가 혼합되어 사용될 수 있다.
본 발명에서 상기 경화제수지로는 환상지방족 폴리아민이 사용될 수 있고, 상기 경화촉진제로는 2,4,6-트리디메칠아미노메칠 페놀이 사용될 수 있는데, 상기 환상지방족 폴리아민은 폴리아미드수지, 폴리메르캅탄 또는 펜알카민(phenalkamine) 등 공지의 경화제수지를 사용할 수 있고, 상기 경화제수지와 경화촉진제는 각각 경화제수지 5 내지 10 중량부 및 경화촉진제 1 내지 5 중량부의 중량비율로 혼합되어 사용될 수 있다.
그 다음으로, 상기 접착층(200)을 형성하기 위해 도포된 접착조성물 상에 멜라민시트(300)를 적층할 수 있다.
상기 멜라민시트(300)는 무늬목이 형성된 시트를 멜라민수지에 함침시켜 제조되는 것으로, 예를 들어, 상기 무늬목이 형성된 시트로는 천연무늬목 단판, 천연무늬목 시트 또는 모자이크 무늬목 등과 같은 다양한 무늬목이 형성된 시트를 의미할 수 있는데, 본 발명에서 상기 멜라민시트(300)는 마루바닥재(10)를 제조하기 위해 바닥판재(100)에 열접착하여 사용되는 공지된 멜라민시트가 사용될 수 있다.
이어서, 상기 바닥판재(100), 도포된 접착조성물 및 멜라민시트(300)를 열압착할 수 있다.
본 발명에서 상기 열압착은 적층된 상기 바닥판재(100), 도포된 접착조성물 및 멜라민시트(300)의 양측면을 고온의 프레스(Hot Press)를 이용하여 일정한 압력으로 가압함으로써 진행될 수 있다. 즉, 본 발명에서는 상기 바닥판재(100), 도포된 접착조성물 및 멜라민시트(300)의 양측면을 150 내지 180℃ 온도의 프레스 열판 온도에서 15 내지 25kgf/m2의 압력으로 100 내지 300초 동안 가압함으로써 바닥판재(100), 접착층(200) 및 멜라민시트(300)가 열압착되어 접착되도록 할 수 있다.
다음으로, 상기 접착된 바닥판재(100), 접착층(200) 및 멜라민시트(300)의 일측면, 즉, 상기 양측에 위치하는 멜라민시트(300) 중 어느 하나의 멜라민시트(300)를 가압하여 요철 형상의 엠보 구조(미도시)를 형성할 수 있다.
상기 멜라민시트(300) 중 어느 하나의 멜라민시트(300)에 형성된 요철 형상의 엠보 구조는 본 발명에 따른 마루바닥재(10)를 시공할 때, 건축물의 바닥면과 직접 접촉하는 부분인데, 상기와 같이 마루바닥재(10)의 일측면을 요철 형상의 엠보 구조로 형성함으로써, 건축물 바닥면과의 접착력을 향상시킬 수 있고 마루바닥재의 들뜸 현상을 방지할 수 있다.
상기 멜라민시트(300)에 형성되는 엠보 구조는 요철의 음양이 각인된 가압판을 이용하여 수행될 수 있는데, 상기 가압판을 20 내지 30kgf/m2의 압력으로 1 내지 5분 동안 가압함으로써 상기 요철 형상의 엠보 구조는 10 내지 50㎛의 깊이로 형성되는 것이 바람직하며, 상기 요철 형상의 엠보 구조의 개수는 단위 면적당(m2) 1000 내지 3000개가 생성되도록 구성할 수 있다.
본 발명에서 상기 요철 형상의 엠보 구조가 상기한 범위를 벗어나는 경우에는 건축물 바닥면과의 접착성이 떨어지거나 마루바닥재(10)의 표면 강도가 저하될 수 있는바, 상기 요철 형상의 엠보 구조는 10 내지 50㎛의 깊이로, 단위 면적당(m2) 1000 내지 3000개가 생성되도록 구성하는 것이 바람직하다.
그 다음으로, 상기 요철 형상의 엠보 구조가 형성되지 않은 멜라민시트(300) 상에 상기 멜라민시트(300)의 표면을 보호하기 위하여 투명지층(400)을 형성할 수 있다.
상기 투명지층(400)은 두께가 0.02 내지 0.05㎜인 공지의 무연신폴리프로필렌(CPP: Casting PolyPropylene) 필름이 사용될 수 있는데, 예를 들어, 상기 공지의 무연신폴리프로필렌 필름은 보통 선형저밀도폴리에틸렌(LLDPE: Linear Low Density Polyethylene) 수지 38~42wt%, 균일폴리프로필렌(Homogenius Polypropylene) 수지 16~24wt%, 탄산칼슘(CaCO3) 38~42wt%로 구성되어 제조될 수 있다.
본 발명에서 상기 투명지층(400)으로 사용되는 무연신폴리프로필렌(CPP: Casting PolyPropylene) 필름의 구성은 공지의 기술인 바, 설명의 편의 및 명확성을 위하여 상기 무연신폴리프로필렌(CPP: Casting PolyPropylene) 필름에 대한 자세한 설명은 생략하기로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 기술적 사상에 따른 접착성이 향상된 마루바닥재의 제조방법에 대한 바람직한 실시예를 더욱 상세하게 설명하기로 한다.
< 실시예 >
먼저, 중밀도 섬유판을 준비하여 바닥판재로 사용하였고, 상기 바닥판재 상에 접착층을 형성하기 위한 접착조성물을 도포하였다.
상기 접착층을 형성하는 접착조성물은 멜라민 수지 60 중량부, 게르마늄 8 중량부, 편백나무 분말 2 중량부, 부석 추출물 1 중량부, 이산화규소 나노입자 2 중량부, 견운모 2 중량부, 광촉매 1 중량부, 황토 5 중량부 및 경화제 5 중량부의 중량 비율로 포함되고, 상기 광촉매는 이산화티탄(TiO2) 4 중량부 및 나노은 분말 2 중량부의 중량비율로 혼합되어 제조되었다.
다음으로, 상기 도포된 접착조성물 상에 멜라민시트를 적층한 후, 상기 바닥판재, 도포된 접착조성물 및 멜라민시트의 양측면을 170℃ 온도의 프레스 열판 온도에서 20kgf/m2의 압력으로 200초 동안 가압함으로써 바닥판재, 접착층 및 멜라민시트가 열압착되어 접착되도록 하였다.
그 다음으로, 상기 일측의 멜라민시트에 요철의 음양이 각인된 가압판을 이용하여 요철 형상의 엠보 구조를 형성하였고, 상기 요철 형상의 엠보 구조는 10 내지 50㎛의 깊이로, 단위 면적당(m2) 1000 내지 3000개가 생성되도록 하였다.
이어서, 상기 요철 형상의 엠보 구조가 형성되지 않은 멜라민시트에 투명지층을 형성함으로써, 실시예에 따른 마루바닥재를 제조하였다.
< 비교예 1 >
실시예 1과 동일한 방법으로 마루바닥재를 제조하였는데, 비교예 1에서는 상기 접착층을 형성하는 조성물로 멜라민 수지와 경화제만을 이용하여 접착되도록 하였다.
< 비교예 2 >
실시예 1과 동일한 방법으로 마루바닥재를 제조하였는데, 비교예 2에서는 상기 멜라민시트에 요철 형상의 엠보 구조를 형성하지 않았다.
상기 실시예와 비교예 1에 따른 마루바닥재에 대하여 시험을 수행하였고, 그 결과를 하기의 표에 나타내었다.
1. 탈취 시험
시험항목 경과시간(분) 비교예 1 농도(ppm) 실시예 농도(ppm)
탈취시험 30 452 192
90 438 156
150 426 121
300 413 104
상기 [표 1]을 참조하면, 암모니아의 시험가스 및 FTIR을 이용한 가스농도측정에 의해 얻어진 탈취시험 결과이며, 실시예에 따라 제조된 마루바닥재는 시간이 지날수록 탈취율이 향상됨을 알 수 있다.
2. 항균 시험
상기 실시예에 따라 제조된 마루바닥재를 이용하여 사용균주 Escherichia coil ATCC 25922 및 Pseudomonas aeruginosa ATCC 15442을 이용하여 항균 시험을 수행하였으며, 그 결과를 하기의 [표 2]에 나타내었다.
시험항목 시료 구분 초기농도 48시간 후 농도(CFU/40p)
대장균에 의한 시험 비교예 1 525 1230
실시예 525 225
녹동균에 의한 시험 비교예 1 340 880
실시예 340 185
상기 [표 2]를 참조하면, 비교예에 따른 마루바닥재는 시간이 경과함에 따라 세균이 증가하고 있으나, 실시예에 따른 마루바닥재는 세균이 감소하고 있으므로, 본 발명에 따른 마루바닥재는 항균 효과가 있음을 알 수 있다.
여기서, 농도의 단위 중 CFU는 Colony Forming Unit를 의미하며 40p는 0.04mL를 의미한다.
3. 음이온 방출 시험
시료항목 음이온(ION/cc)
마루바닥재(실시예) 615
[표 3]은 한국건자재시험연구원 원적외선응용평가센터에서 KICM-FIR-1042의 시험방법과 전하입자측정장치의 시험장비 및 온도 24℃, 습도 42%, 대기중 음이온수 52EA/cc의 시험조건에 의해 얻어진 단위 체적당 이온수 결과이며, 본 발명에 따른 마루바닥재는 다량의 천연 음이온을 방출함을 알 수 있다.
4. 접착강도
실시예에 따라 제조된 마루바닥재와 비교예 2에 따른 마루바닥재를 건축물의 바닥면에 접착하여 시공한 후, 3개월 후 마루바닥재의 들뜸 현상을 관찰하였다.
구분 실시예 비교예 2
들뜸 여부 X O
상기 [표 4]를 참조하면, 실시예에 따라 제조된 마루바닥재는 시공 후에도 접착력이 강화되어 건축물의 바닥면과의 들뜸 현상이 발생하지 않았으나, 비교예 2에 따른 마루바닥재는 일부의 마루바닥재가 들뜨는 것을 확인하였다.
이는, 실시예에 따라 제조된 마루바닥재는 멜라민시트의 일측면을 요철 형상의 엠보 구조로 형성함으로써 건축물의 바닥면과 마루바닥재의 접착 강도를 향상시킴을 확인할 수 있다.
이상, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 일 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
10; 마루바닥재 100; 바닥판재
200; 접착층 300; 멜라민시트
400; 투명지층

Claims (1)

  1. 합판, 합성 목재(WPC: Wood Plastic Composite), 파티클보드(PB: Particle Board), 중밀도 섬유판(MDF: Medium Density Fiberboard) 및 고밀도 섬유판(HDF)으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상의 바닥판재(100)를 준비하고,
    상기 바닥판재(100) 상에 접착층(200)을 형성하기 위한 접착조성물을 상기 바닥판재(100)의 양측면에 도포하되, 상기 접착층(200)을 형성하는 접착조성물은 멜라민 수지 50 내지 70 중량부, 게르마늄 5 내지 10 중량부, 편백나무 분말 1 내지 3 중량부, 부석 추출물 0.5 내지 1.5 중량부, 이산화규소 나노입자 1 내지 3 중량부, 견운모 1 내지 3 중량부, 광촉매 0.5 내지 1.5 중량부, 황토 3 내지 7 중량부 및 경화제 3 내지 7 중량부의 중량 비율로 포함되고, 상기 광촉매는 이산화티탄(TiO2) 3 내지 5 중량부 및 나노은 분말 1 내지 3 중량부의 중량비율로 혼합되어 제조되며, 상기 멜라민 수지는 35 내지 40℃ 온도하에서 멜라민 25 내지 35 중량부, 포름알데히드 15 내지 35 중량부, 물 15 내지 25 중량부, 디에틸렌글리콜 1 내지 3 중량부 및 수산화나트륨 0.5 내지 2 중량부의 중량 비율로 혼합한 혼합 용액을 제조하여 상기 혼합 용액의 pH를 7.8 내지 8.3으로 조절한 후, 상기 혼합 용액을 90 내지 95℃의 온도에서 1 내지 3시간 동안 중합 반응시키고, 상기 중합된 반응물을 35 내지 40℃로 냉각하고 pH를 7.2 내지 7.7로 조절한 후 상기 냉각된 반응물에 상기 냉각된 반응물 100 중량부에 대하여 1 내지 5 중량부의 (5-Ethyl-2-methyl-1,3,2-dioxaphosphorinan-5-yl)methyl dimethyl phosphonate P-oxide를 첨가하여 제조되고,
    상기 접착층(200)을 형성하기 위해 도포된 접착조성물 상에 멜라민시트(300)를 적층하며,
    상기 바닥판재(100), 도포된 접착조성물 및 멜라민시트(300)를 열압착하되, 상기 바닥판재(100), 도포된 접착조성물 및 멜라민시트(300)의 양측면을 150 내지 180℃ 온도의 프레스 열판 온도에서 15 내지 25kgf/m2의 압력으로 100 내지 300초 동안 가압함으로써 바닥판재(100), 접착층(200) 및 멜라민시트(300)가 열압착되어 접착되도록 하고,
    상기 양측에 위치하는 멜라민시트(300) 중 어느 하나의 멜라민시트(300)를 가압하여 요철 형상의 엠보 구조를 형성하되, 가압판을 20 내지 30kgf/m2의 압력으로 1 내지 5분 동안 가압함으로써 상기 요철 형상의 엠보 구조는 10 내지 50㎛의 깊이로, 단위 면적당(m2) 1000 내지 3000개가 생성되도록 구성하며,
    상기 요철 형상의 엠보 구조가 형성되지 않은 멜라민시트(300) 상에 투명지층(400)을 형성하되, 상기 투명지층(400)은 두께가 0.02 내지 0.05㎜인 무연신폴리프로필렌(CPP: Casting PolyPropylene) 필름이 사용되는 것을 특징으로 하는 접착성이 향상된 마루바닥재의 제조방법.
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