KR102152087B1 - 복합코어 마루바닥재의 제조방법 - Google Patents

복합코어 마루바닥재의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 섬유판의 양면에 접착제를 도포하는 단계와; 상기 섬유판의 양면 중 하나의 면에 합판을 적층하고, 상기 섬유판의 양면 중 다른 하나의 면에 치장마감재를 적층하여 적층재를 구성하는 단계와; 상기 적층재를 프레스로 가압하는 단계와; 상기 적층재를 양생하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 복합코어 마루바닥재의 제조방법에 관한 것이다.

Description

복합코어 마루바닥재의 제조방법{METHOD FOR MANUFACTURING COMPOSITE CORE FLOORING}
본 발명은 복합코어 마루바닥재의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 합판과 섬유판, 치장 마감재를 한번의 접착작업을 통해서 반제품을 만든 다음, 혀와 홈을 가공하여 시공시 서로 인접한 마루바닥재끼리 쉽게 시공할 수 있게 제조하는 복합코어 마루바닥재의 제조방법에 관한 것이다.
마루바닥재는 주거용 및 상업용 공간의 바닥에 사용되는 자재로서, 바닥재에 적합한 내구성과 제품 안정성, 디자인 성능 등을 보유해야 한다. 과거에는 장판이 주로 깔렸으나, 현재는 목질재료로 구성된 목질 바닥재가 많이 사용되고 있다. 기존에는 주로 합판을 이용하여 마루바닥재를 제조하였는데, 이는 합판의 치수안정성이 우수하기 때문에 안정적인 사용이 가능했기 때문이다.
합판 위에 무늬목을 접착하고 UV도장으로 마무리하는 마루와 합판 위에 HPL을 접착한 마루가 대표적인 합판을 이용한 마루인데, 사용하는 합판의 비중이 0.6~0.7 kg/m3으로 낮아서 충격이나 찍힘, 눌림에 의해 마감재료가 쉽게 손상이 발생하는 문제가 발생하였다.
이를 해결하기 위해서 등록특허공보 제10-1091432호에 의하면 천연무늬목을 열경화성 수지에 함침하거나 다층단위편재 등을 제조하고 있으나, 공정이 복잡하고, 불량 증가, 제조원가 상승의 문제가 존재한다.
또한, 합판 대신 섬유판을 사용하여 마루판을 제조하는 기술도 개발되었는데, 등록특허공보 제10-1910593호에서는 섬유판에 휨 방지용 엘피엠을 적용한 바닥재를 제시하고 있는데, 섬유판이 갖고 있는 수분에 약하고, 치수변화가 큰 단점이 있다.
그리고 최근 목질 기술 발전으로 등록특허공보 제10-1974921호에서처럼 합판과 HDF로 코어를 구성한 다음 HPL이나 LPL을 접착한 마루판을 제조하고 있으나(도 1), 2번의 프레스 작업과 2개의 접착제 구비, 프레스 작업 후의 건조 작업 등으로 생산성 저하와 관리의 비효율화, 제조원가 상승 등이 발생하고 있다.
등록특허공보 제10-1091432호 등록특허공보 제10-1910593호 등록특허공보 제10-1974921호
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 합판과 섬유판, 치장마감재로 구성된 복합코어 마루바닥재를 제조하는 기술에 관한 것으로서, 특히 3개의 구성재료를 한번의 프레스 작업으로 제조하기 때문에 작업성 향상과 불량율 감소, 관리효율의 증대와 같은 공정상의 효과를 볼 수 있다. 또한, 제품 구성에 따른 표면 내구성 증대와 치수안정성의 향상을 통한 우수한 물성의 바닥재를 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 도 2에 도시된 바와 같이, 섬유판의 양면에 접착제를 도포하는 단계와; 상기 섬유판의 양면 중 하나의 면에 합판을 적층하고, 상기 섬유판의 양면 중 다른 하나의 면에 치장마감재를 적층하여 적층재를 구성하는 단계와; 상기 적층재를 프레스로 가압하는 단계와; 상기 적층재를 양생하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 복합코어 마루바닥재의 제조방법을 제공한다.
도 3은 도 2에서 섬유판과 합판의 위치를 서로 바꾸어 복합코어 마루바닥재를 제조하는 방법을 도시한다. 즉, 본 발명은 합판의 양면에 접착제를 도포하는 단계와; 상기 합판의 양면 중 하나의 면에 섬유판을 적층하고, 상기 합판의 양면 중 다른 하나의 면에 치장마감재를 적층하여 적층재를 구성하는 단계와; 상기 적층재를 프레스로 가압하는 단계와; 상기 적층재를 양생하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 복합코어 마루바닥재의 제조방법을 제공한다.
상기 접착제는 EVA 계열의 수용성 에멀젼을 주제로 하여 이소시아네이트계 경화제를 EVA 수용성 에멀젼의 5~20 중량% 혼합하여 제조되는 것을 특징으로 하는 복합코어 마루바닥재의 제조방법을 제공한다.
상기 EVA계 수용성 에멀젼은 고형분 55~65 중량%, pH 6.5~7.5, 점도 10,000~15,000 cps의 조건을 가지는 것을 특징으로 한다.
상기 접착제의 도포량은 70~150 g/m2으로 상기 섬유판에 균일하게 도포되는 것을 특징으로 한다.
상기 접착제의 도포량은 70~150 g/m2으로 상기 합판에 균일하게 도포되는 것을 특징으로 한다.
상기 적층재를 프레스로 가압하는 단계는 상온에서, 압력은 10~15kgf/cm2의 압력으로, 40~60분 동안 가압하는 것을 특징으로 한다.
상기 적층재를 프레스로 가압하는 단계는 상기 적층재를 복수 개 쌓아 프레스로 가압하는 것을 특징으로 한다.
상기 적층재를 양생하는 단계는 상온에서 60분 동안 양생하는 것을 특징으로 한다.
상기 치장마감재는 HPL, 코팅지, 올레핀 시트, PET 시트 중의 하나인 것을 특징으로 한다.
1회의 프레스 작업을 통해서, 합판과 섬유판, 치장 마감재를 한꺼번에 접착함으로써, 공정이 간단하고, 생산성이 높아 접착 비용을 낮출 수 있는 장점이 있다.
종래 기술의 경우, 1차 프레스 이후 건조시간이 필요하나, 본 발명은 건조시간 필요하지 않다. 종래 기술은 80~100℃에서 프레스되기 때문에, 프레스되는 동안 합판과 HDF에 많은 열이 가해져서 반드시 냉각/양생 시간이 필요하고, 특히 여름철의 경우는 냉각/양생에 많은 시간이 소요되나, 본 발명은 작업 공정이 단순하고 작업 시간이 짧게 소요된다. 따라서, 본 발명은 생산성이 높고, 불량 발생이 적다.
또한, 본 발명은 1가지의 접착제를 사용하기 때문에 관리가 쉽다.
도 1은 종래기술 등록특허공보 제10-1974921호에 의한 콤비 합판의 제조방법을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 복합코어 마루바닥재의 제조방법의 하나의 실시예를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 복합코어 마루바닥재의 제조방법의 다른 하나의 실시예를 나타내는 도면이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 복합코어 마루바닥재의 제조방법은 우선 2.5~5mm의 섬유판 양면에 접착제를 도포하는데, 이때 사용되는 접착제는 EVA 계열의 수용성 에멀젼 타입을 주제(主劑)로 사용하며, 이소시아네이트계 경화제를 EVA 수용성 에멀젼 접착제의 5~20 중량% 정도를 섞어서 접착제를 제조한다. 주제로 사용되는 EVA계 수용성 에멀젼은 고형분 55~65 중량%, pH 6.5~7.5, 점도 10,000~15,000 cps의 조건을 갖는다. 여기서 고형분은 끓임에도 증발되지 않고 불휘발 되는 성분을 의미한다. 그리고 여기서 점도는 25℃에서의 값이다. 접착제 도포량은 70~150 g/m2으로 섬유판에 균일하게 도포될 수 있도록 해야 된다. 섬유판으로는 중밀도 섬유판(MDF)나 고밀도섬유판(HDF)를 사용할 수 있다. 더욱 바람직하게는 밀도 750 kg/m3 이상의 MDF나 HDF를 사용할 수 있다.
접착제가 도포된 섬유판을 합판 위에 적층하고, 나머지 면에는 치장마감재를 올려서 3개 재료로 구성되게 조합한다. 치장마감재로서는 HPL, 코팅지, 올레핀 시트, PET 시트 등이 사용되는데, 치장마감재는 전사인쇄, 도료 등의 재료나 방법으로 인쇄된 인쇄면과 인쇄면을 보호하는 표면 보호층을 갖는다. 조합된 적층재를 50~100매 정도로 쌓은 다음 상온프레스에 투입하여 가압하여 준다. 이때 프레스 작업은 상온에서 진행되며, 압력은 10~15kgf/cm2, 가압시간은 40~60분에서 진행된다. 여기서 프레스 작업이 진행되는 상온은 5~35℃에 속하는 온도값이나 온도범위로 선택될 수 있다.
프레스 후에는 상온조건에서 60분 양생을 시켜 접착제의 양호한 경화를 진행시켜준다. 여기서, 양생이 진행되는 상온은 5~35℃에 속하는 온도값이나 온도범위로 선택될 수 있다. 그리고 양생이 진행되는 상온은 프레스 작업이 진행되는 상온과 동일하게 선택될 수도 있고, 다르게 선택될 수도 있다.
경화가 일정 단계까지 진행되면 실제 마루바닥판 규격으로 가공을 해주는데, 가공면은 시공시 쉽게 체결이 가능하도록 일정한 형태의 끼워맞춤 구조로 이루어진다. 끼워맞춤 구조로 인해 바닥면에 시공시 마루판끼리 단차없이 끼울수 있고, 또한 밀착되어 틈 벌어짐 없이 시공이 가능하다.
본 발명에 따른 마루바닥재는 현재 통상적으로 널리 사용중인 목질 및 비목질 판상재를 그 구성으로 사용할 수 있는데, 목질 판상재로는 합판, 섬유판, 삭편판, 스트랜드 보드 등이 있고, 비목질 판상재로는 무기질판, 합성수지판, 발포판, 금속판, 고무판 등이 있다. 여러가지 판상재료 중, 가격이나 가공성, 작업성, 무게, 강도 등을 고려하여 선택 사용 가능하다.
위의 여러가지 판상재는 모든 조합이 가능하나 목질 판상재끼리 구성하는 것이 작업성이나 가격면에서 유리하다. 특히 바람직한 구성은 합판과 섬유판을 사용하는 것이 조합 후의 발휘 성능을 고려했을 때 우수한 조건이며, 상부면을 기준으로 치장 마감재 아래 섬유판을, 섬유판 밑에 합판을 구성하는 것이 효율적이다. 그러나 경우에 따라서는 도 3에 도시된 바와 같이, 복합코어 마루바닥재를 제조하기 위하여 상부면을 기준으로 치장 마감재 아래 합판을, 합판 밑에 섬유판을 구성할 수도 있다. 도 3에 도시된 실시예는 도 2에 도시된 실시예와 비교하여 합판과 섬유판의 위치만 서로 바뀔 뿐, 위에서 설명된 것과 동일한 구성 및 제조방법이 적용된다. 또한, 경우에 따라서는 섬유판 대신 삭편판을 사용할 수도 있다. 이런 경우는 사용하는 장소나 용도 등에 따라서 구성의 순서를 변경하여 최적화된 성능을 발휘하기 위함이다.
본 발명에서는 밀도 750 kg/m3 이상의 섬유판에 위에서 설명된 접착제와 접착공정으로 마루판을 제조한다.
본 발명의 복합코어 마루바닥재의 제조방법에 의해 제조된 마루바닥재를 기존의 통상 마루바닥재와 비교실험한 결과는 아래의 표 1과 같다.
구분 본 발명 기존 바닥재1 기존 바닥재2

조성		 구성 HPL + 섬유판 + 합판 HPL + 합판 LPL + 섬유판
구성 두께(mm) 0.4 + 3.0 + 3.5 0.4 + 6.5 0.3 + 6.8
완제품 두께(mm) 6.9 6.9 7.1


성능 비교 결과		 내충격성(mm) -0.09 -0.36 -0.08
치수변화율(%) - 습윤 0.06 0.06 0.13
치수변화율(%) - 건조 -0.10 -0.10 -0.12
20cm 높이에서 쇠구슬을 떨어뜨렸을 때에 파이는 깊이를 측정해 보았을 때, 기존 바닥재1은 -0.36mm로 가장 깊이 눌렸지만, 본 발명에 의해 제조된 바닥재는 -0.1mm 미만으로 우수하게 나타났다.
치수변화율의 경우, 합판을 사용한 기존 바닥재1은 습윤과 건조 모두 가장 양호한 값을 보였는데, 본 발명에 의해 제조된 바닥재도 기존 바닥재1과 같은 결과를 나타냈다. 그러나 기존 바닥재2는 습윤, 건조 모두 큰 수치를 나타냈다.
이러한 비교실험 결과에서도 알 수 있듯이, 기존 바닥재1, 2처럼 단일 코어재료를 사용하는 것보다는 본 발명에 의해 제조된 바닥재처럼 복합으로 구성하는 것이 기존 바닥재 재료의 장점을 유지하면서 부족한 부분도 개선시켜 준다는 것을 확인할 수 있다.

Claims (10)

  1. 섬유판의 양면에 접착제를 도포하는 단계와;
    상기 섬유판의 양면 중 하나의 면에 합판을 적층하고, 상기 섬유판의 양면 중 다른 하나의 면에 치장마감재를 적층하여 적층재를 구성하는 단계와;
    상기 적층재를 프레스로 가압하는 단계와;
    상기 적층재를 양생하는 단계;를 포함하고,
    상기 접착제는 EVA 계열의 수용성 에멀젼을 주제로 하여 이소시아네이트계 경화제를 EVA 계열의 수용성 에멀젼의 5~20 중량% 혼합하여 제조되는 것을 특징으로 하는 복합코어 마루바닥재의 제조방법.
  2. 합판의 양면에 접착제를 도포하는 단계와;
    상기 합판의 양면 중 하나의 면에 섬유판을 적층하고, 상기 합판의 양면 중 다른 하나의 면에 치장마감재를 적층하여 적층재를 구성하는 단계와;
    상기 적층재를 프레스로 가압하는 단계와;
    상기 적층재를 양생하는 단계;를 포함하고,
    상기 접착제는 EVA 계열의 수용성 에멀젼을 주제로 하여 이소시아네이트계 경화제를 EVA 계열의 수용성 에멀젼의 5~20 중량% 혼합하여 제조되는 것을 특징으로 하는 복합코어 마루바닥재의 제조방법.
  3. 삭제
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 EVA 계열의 수용성 에멀젼은 고형분 55~65 중량%, pH 6.5~7.5, 점도 10,000~15,000 cps의 조건을 가지는 것을 특징으로 하는 복합코어 마루바닥재의 제조방법.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 접착제의 도포량은 70~150 g/m2으로 상기 섬유판에 균일하게 도포되는 것을 특징으로 하는 복합코어 마루바닥재의 제조방법.
  6. 제 2 항에 있어서, 상기 접착제의 도포량은 70~150 g/m2으로 상기 합판에 균일하게 도포되는 것을 특징으로 하는 복합코어 마루바닥재의 제조방법.
  7. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 적층재를 프레스로 가압하는 단계는 상온에서, 압력은 10~15kgf/cm2의 압력으로, 40~60분 동안 가압하는 것을 특징으로 하는 복합코어 마루바닥재의 제조방법.
  8. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 적층재를 프레스로 가압하는 단계는 상기 적층재를 복수 개 쌓아 프레스로 가압하는 것을 특징으로 하는 복합코어 마루바닥재의 제조방법.
  9. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 적층재를 양생하는 단계는 상온에서 60분 동안 양생하는 것을 특징으로 하는 복합코어 마루바닥재의 제조방법.
  10. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 치장마감재는 HPL, 코팅지, 올레핀 시트, PET 시트 중의 하나인 것을 특징으로 하는 복합코어 마루바닥재의 제조방법.
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