KR102157316B1 - 목재-무기질 적층 복합재 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 목재 단판(veneer)과 무기질 보드를 교대로 적층시켜 무기질 보드의 물리적 및 기계적 특성을 개선함과 동시에 천연목재의 장점을 살린 목재-무기질 적층 복합재 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
본 발명의 목재-무기질 적층 복합재는 얇은 단판(veneer, 통상 5mm이하)을 무기질보드(석고보드) 양면에 접착시키거나, 목재 단판 사이에 무기질 보드와 목재 단판을 교대로 적층시켜 무기질보드의 단점(휨강도, 내수성, 충격강도, 단열, 흡음성)을 보완하고 치수안정성을 높일 수 있다.
또한, 본 발명은 단판을 무기질보드(석고보드) 양면에 접착함에 따라 수분과 습기로부터 무기질 보드가 노출되는 것을 최대한 방지할 수 있으며, 석고보드의 약한 나사못 유지력을 크게 개선시킬 수 있다.
본 발명은 얇은 단판(veneer)을 사용함에 따라 난연제를 진공가압하여 주입할 필요없이 단순 도포만으로 난연 및 준불연 성능을 제공할 수 있으므로 작업공정의 단순화, 처리시간 및 비용을 줄일 수 있다.
본 발명의 적층 복합재는 목재 단판의 비율이 50% 이상인 경우 목재제품으로 인정받을 수 있으므로 기존 석고보드 마감장소, 천장재나 벽재 등에 광법위하게 적용될 수 있다.

Description

목재-무기질 적층 복합재{Wooden-Inorganic laminated Composite Board and Method of the same}
본 발명은 목재-무기질 적층 복합재 및 이의 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 목재 단판(veneer)과 무기질 보드를 교대로 적층시켜 무기질 보드의 물리적 및 기계적 특성을 개선함과 동시에 천연목재의 장점을 살린 목재-무기질 적층 복합재 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
다양한 종류의 건축자재가 사용되고 있는데, 그 중 대표적인 무기질 재료인 석고보드는 벽지, 페인트, 장판, 마루 등과 같이 실내마감 또는 실내장식의 가장 마지막 단계에 사용하는 건축자재는 아니지만 최종 마감단계 전 건축물의 천장, 벽면에 주로 적용되고 있는 가장 대표적인 건축자재이다. 석고보드는 안정된 결정상태의 석고를 주원료로 하여 물과 혼화재료를 섞어 표면을 원지로 피복성형한 판상형태의 건축내장재이다.
우리나라에서 제조되는 석고보드의 원료인 석고는 다른 산업 공정에서 발생하는 부산물인 화학 석고를 주로 이용한다. 60년대 말 대단위 화학비료공장이 가동되면서 공장의 공정 중에 발생하는 산업폐기물인 인산부산석고를 이용한 석고산업이 본격적으로 시작하게 되었으며, 90년대 말부터는 화력발전소에서 배연탈황석고(FGD)가 발생하여 석고보드의 원료로 사용하게 되었다.
인산부산석고 및 배연탈황석고(FGD)와 같은 화학 석고는 석고의 성상과 제조 특성 상 라돈, 황화합물과 같은 실내공기질에 영향을 미치는 오염물질을 함유하고 있을 가능성이 높다. 라돈(222Rn)은 흡연 다음으로 폐암을 유발하는 주요 원인물질이며 황화합물은 실내 악취, 제품의 부식, 재실자에게 자극 등을 유발할 수 있다.
이러한 문제점이 있음에도 불구하고, 석고보드는 불연내장재로서 화재에 강하고, 취급과 시공이 편해 콘크리드 건축물이나 목조건축물의 비내력벽에 광범위하게 적용되고 있다.
하지만, 석고보드는 수분 및 습기에 약해 곰팡이 발생의 가능성이 높고, 강도가 약하여 부서지기 쉬우며(나사못 유지력이 약함), 라돈방사능 발생 가능성 등으로 폐암의 원인물질을 함유하고 있으며, 단열 및 흡음기능이 취약하며, 또한 시공 후 표면에 페인트, 벽지, 목재 및 타일접착 등 별도의 마감재 처리를 하여야 하는 추가공정 문제가 있다.
한편, 목재를 원료로 이용하여 제조하는 대표적인 목질 판상재료인 합판은 천연목재의 아름다운 재색과 무늬결, 목재 천연의 향을 제공하고, 조습기능, 비강도, 단열성, 흡음성 및 치수안정성과 가공성이 우수하다는 장점이 있는 반면에 이러한 목재 제품은 화재에 취약하고, 가격이 석고보드에 비하여 고가인 단점이 있다.
한국등록특허 10-1602108호에 합판을 천공한 후 방염 또는 난연수지를 진공상태에서 가압 주입하여 제조된 난연 및 준불연 천정재가 개시되어 있다. 상기 등록특허는 진공 챔버 내에서 15kg/㎠ 이상으로 가압을 통해 난연수지를 300kg/㎥(난연) 또는 400kg/㎥ 이상(준불연)을 주입하여야 하므로 공정이 복잡하고, 처리시간 및 비용이 크게 증가하였다.
등록실용신안 20-0403836호(도 1 참고)에 목질보드(2)와 무기질 보드(3)가 일체로 형성된 복합패널이 개시되어 있다. 상기 등록실용신안의 복합패널은 평판의 목질보드(MDF, 합판 등) 상에 소정 간격으로 무기질 보드가 복수개 적층되어 있다. 상기 등록 실용신안의 복합패널은 무기질 보드들 사이에 소정 공간이 있어 난연성이나 준불연 특성을 제공하는데 한계가 있고, 또한, 목질보드의 두께가 두꺼워 목질 보드에 난연처리를 하기 위해서는 앞에서 상술한 한국등록특허 10-1602108호와 같이 천공 후 난연수지를 진공상태에서 다량 주입하여야 한다는 문제점을 여전히 가지고 있다. 더 나아가, 상기 등록특허와 같은 구조로는 수분과 습기에 약하고, 부서지기 쉬운(휨 특성 등 기계적 강도가 약함) 무기질 보드의 단점을 개선할 수 없다.
본 발명은 건축마감재로 가장 광범위하게 적용되고 있는 석고보드의 단점을 개선하고 목재의 장점을 살릴 수 있는 새로운 구조의 복합 보드를 제공하는 것이다.
본 발명은 제조방법이 간단하고 제조 단가를 낮출 수 있으면서도 물리적 및 기계적 성질이 우수하고, 난연 및 준불연 성능을 가지는 복합 보드를 제공하는 것이다.
본 발명은,
무기질 보드 ;
상기 무기질 보드 양면에 각각 부착된 상부 목재 단판과 하부 목재 단판(veneer) ; 및
상기 하부 목재 단판 배면에 부착된 종이를 포함하고,
상기 하부 목재단판과 상부 목재단판은 방염, 난연 또는 준불연 수지가 내부에 함침되거나 표면에 코팅된 목재-무기질 적층 복합재에 관련된다.
본 발명은
하부 목재 단판 ;
상기 하부 목재 단판 위에 무기질 보드와 목재단판이 교대로 복수개 적층된 적층부 ;
상기 적층부 위에 접착된 상부 목재 단판을 포함하고,
상기 하부 목재 단판, 상부 목재단판 및 목재단판은 방염, 난연 또는 준불연 수지가 내부에 함침되거나 표면에 코팅된 목재-무기질 적층 복합재에 관련된다.
본 발명의 목재-무기질 적층 복합재는 얇은 단판(veneer, 통상 5mm이하)을 무기질보드(석고보드) 양면에 접착시키거나, 목재 단판 사이에 무기질 보드와 목재 단판을 교대로 적층시켜 무기질보드의 단점(휨강도, 내수성, 충격강도, 단열, 흡음성)을 보완하고 치수안정성을 높일 수 있다.
또한, 본 발명은 단판을 무기질보드(석고보드) 양면에 접착함에 따라 수분과 습기로부터 무기질 보드가 노출되는 것을 최대한 방지할 수 있으며, 석고보드의 약한 나사못 유지력을 크게 개선시킬 수 있다.
본 발명은 얇은 단판(veneer)을 사용함에 따라 난연제를 진공가압하여 주입할 필요없이 단순 도포만으로 난연 및 준불연 성능을 제공할 수 있으므로 작업공정의 단순화, 처리시간 및 비용을 줄일 수 있다.
본 발명의 적층 복합재는 표면에 강하고 아름다운 천연 목재 단판을 접착시킴으로써 석고 보드 시공 후 타 마감재료로 표면처리하여야 하는 비용과 시간을 획기적으로 줄일 수 있고 천연 목재의 장점을 그대로 유지할 수 있다.
본 발명의 적층 복합재는 목재 적용 비율이 50% 이상인 경우 목재제품으로 인정받을 수 있으므로 기존 석고보드가 사용되던 천장재나 벽재 등의 마감재를 친환경 목재제품으로 대체할 수 있다.
도 1은 등록실용신안 20-0403836호에 개시된 복합패널을 도시한 것이다.
도 2와 3은 본 발명에 따른 목재-무기질 적층 복합재의 일실시예를 도시한 것이다.
도 4는 본 발명의 복합 보드 제조공정의 순서도이다.
도 5와 도 6은 복합 보드의 제조공정을 사진 촬영한 것이다.
도 7은 비교예 1의 석고보드와 도 5의 방법으로 제조된 적층 복합재를 함께 촬영한 것이다.
도 8은 실시예 3으로 제조한 적층 복합재이고, 도 9는 실시예 4로 제조한 적층 복합재이다.
본 발명은 하기의 설명에 의하여 모두 달성될 수 있다. 하기의 설명은 본 발명의 바람직한 구체예를 기술하는 것으로 이해되어야 하며, 본 발명이 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
도 2와 3은 본 발명에 따른 목재-무기질 적층 복합재의 일실시예를 도시한 것이고, 도 4는 본 발명의 복합 보드 제조공정의 순서도이고, 도 5와 도 6은 복합 보드의 제조공정을 사진 촬영한 것이고, 도 7은 석고보드와 도 5와 같이 제조된 적층 복합재이고, 도 8은 실시예 3으로 제조한 적층 복합재이고, 도 9는 실시예 4로 제조한 적층 복합재이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 적층 복합재는 무기질 보드(10), 하부 목재 단판(veneer, 20), 상부 목재 단판(30) 및 흡음부재(40)를 포함한다.
도 3을 참고하면, 본 발명의 적층 복합재는 하부목재 단판(210), 적층부(220), 상부목재단판(230)을 포함한다. 도 3의 적층 복합재는 상기 하부 목재 단판(210) 아래에 흡음부재(240)를 포함할 수 있다.
상기 적층부(220)는 상기 하부 목재 단판 위에 무기질 보드(221)와 목재단판(222)이 교대로 복수개 적층되어 형성된다.
도 2와 도 3의 상기 무기질 보드는 석고보드, 마그네슘보드, 암면보드, 미네랄보드, 기타 무기질 보드일 수 있고, 바람직하게는 석고보드이다.
상기 무기질 보드는 내수성 보드나 비내수성 보드일 수 있다.
도 2에서 상기 무기질 보드의 두께는 3~20mm, 바람직하게는 5~20mm, 보다 바람직하게는 6~12mm 범위일 수 있다.
도 3에서 상기 무기질 보드의 두께는 3~20mm, 바람직하게는 3~12mm, 보다 바람직하게는 3mm~7mm 범위일 수 있다.
도 2에서 상기 하부 목재 단판(20)과 상부 목재 단판(30)은 상기 무기질 보드 양면에 각각 부착될 수 있다.
도 3에서 상기 목재 단판(222)은 상기 무기질 보드와 교대로 적층된다. 도 3에서, 상기 하부 목재 단판과 상부 목재 단판은 적층부의 양면에 각각 접착될 수 있다.
도 2와 도3의 상기 하부 목재 단판, 상부 목재 단판, 목재단판은 동일한 목재 베니어 단판일 수 있다.
도 2에서 상기 하부 목재 단판, 상부 목재 단판은 두께가 0.05mm~5mm, 바람직하게는 0.5mm~3mm, 보다 바람직하게는 1~3mm일 수 있다.
도 3에서 상기 하부 목재 단판, 상부 목재 단판, 목재단판은 두께가 1~12mm, 1mm~7mm, 1mm~5mm, 1~3mm일 수 있다.
상기 단판의 두께가 상기 범위로 얇으면 난연 수지를 도포하여 단판 내부로 수지를 쉽게 침투시킬 수 있으며, 무기질 보드에 고온 가압을 가하지 않고 상온이나 중온, 예를 들면, 20~50℃, 바람직하게는 20~35℃ 범위에서 1~10gf/㎠, 바람직하게는 2~7kgf/㎠의 압력으로 무기질 보드 상에 접착제를 이용하여 목재 단판을 접착시킬 수 있다.
도 3을 참고하면, 상기 적층부는 무기질 보드와 목재단판이 상기 하부 목재 단판 위에 교대로 적층된다.
상기 적층부(220)는 무기질 보드(221)와 목재단판(222)이 수회 이상 반복하여 적층되어 형성될 수 있다. 예를 들면, 무기질 보드 위에 목재단판이, 상기 목재 단판위에 무기질 보드가 반복 적층되어 적층부를 형성할 수 있으며, 도 3과 같이, 상기 적층부는 무기질 보드-목재 단판-무기질 보드-목재단판-무기질 보드를 포함하여 형성될 수 있다.
본 발명의 적층 복합재는 목재 단판의 비율(용적)이 50% 이상일 수 있다. 이 경우, 본 발명의 적층 복합재는‘목재의 지속가능한 이용에 관한 법률 제15078호(시행일 2018.05.29.)’에 의거하여 목재제품으로 인정받을 수 있으므로 석고보드가 뿐만 아니라 다양한 응용분야(마감재, 천장재, 벽재 등)에서 합판이나 목질 보드 등을 대체할 수 있다.
상기 접착제로는 수성 에멀젼 형태인 에틸렌-비닐 아세트산 공축합 수지일 수 있다. 상기 접착제는 극성과 비극성의 이질적인 재료로서 인해 접착이 어려운 목재단판과 무기질 재료를 상온에서 접착할 수 있을 뿐만 아니라 종래 접착제의 유해성 문제를 해결할 수 있다.
상기 목재 단판은 슬라이스 절삭 단판이나 로터리 절삭 단판을 적용할 수 있고, 함수율 8% 이하로 건조시켜 사용할 수 있다.
상기 단판은 방염수지나 난연수지가 소정량 이상으로(예를 들면, 150g/㎡ 이상)으로 도포되어 방염, 난연 또는 준불연 성능을 나타낼 수 있다.
도 2와 도 3과 같이, 상기 단판은 1~10mm 직경의 홀(50, 250)을 복수개 구비할 수 있다. 홀의 간격에 특별한 제한이 있는 것은 아니다.
도 2와 도 3을 참고하면, 상기 홀(50, 250)은 상부 목재 단판(30, 230)에서부터 하부 목재 단판(20, 210)에 걸쳐 소정 깊이로 형성될 수 있다.
또한, 본 발명의 적층 복합재는 형상이나 크기가 다른 홀을 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 적층 복합재는 직경이 1mm, 3mm, 5mm 크기를 갖는 원형 홀, 사각 홀 등을 복수개 구비할 수 있다.
본 발명의 적층 복합재는 다양한 크기와 형상을 갖는 홀을 구비함으로서 다양한 주파수 대역에서 흡음성능을 향상시킬 수 있다.
상기 흡음부재는 화산석, 세라믹, 토기, 금속 등 다수의 기공이 형성된 무기성 소재나 플라스틱, 부직포 등의 종이일 수 있으며, 바람직하게는 두께가 3mm 이하이면서 기공을 가지거나 흡음성이 우수한 필름이나 부직포일 수 있다.
도 2와 도 3의 목재-무기질 적층 복합재는 다양한 방법으로 제조될 수 있다.
도 4를 참고하면, 목재-무기질 적층 복합재의 제조방법은 무기질 보드 양면에 접착제층을 형성하는 단계, 상기 접착제층 상의 양면에 목재 단판(veneer)을 부착하는 단계, 상기 단판을 상온 및 저압에서 압착하는 단계 및 단판 상에 수용성 난연제를 소정량 이상 도포하여 건조시키는 단계를 포함한다.
한편, 도 3의 목재-무기질 적층 복합재의 제조방법은 무기질 보드 양면에 접착제층을 형성하는 단계, 상기 접착제층 상의 양면에 목재 단판(veneer)을 부착하는 단계, 상기 목재 단판을 상온 및 저압에서 압착하는 단계 및 단판 상에 수용성 난연제를 소정량 이상 도포하여 건조시키는 단계, 상기 목재 단판 위에 접착제를 바르고 그 위에 무기질 보드를 접착하는 단계, 상기 무기질 보드 상에 목재단판과 무기질 보드를 교대로 접착하는 단계, 상기 무기질 보드 상에 목재 단판을 접착하는 단계를 포함한다.
한편, 본 발명은 복수의 목재 단판 표면을 먼저 난연처리 할 수 있다. 예를 들면, 본 발명은 복수의 목재 단판을 수용성 난연제에 침지시키거나 목재 단판 표면에 수용성 난연제로 코팅하고, 이어서 상기 목재 단판을 열풍으로 건조시키면서 상기 목재 단판을 열판으로 압착할 수 있다.
본 발명은 난연처리된 목재 단판위에 접착제를 도포한 후 무기질 보드를 접착하고, 이어서, 상기 무기질 보드 상에 접착제를 도포하고 다시 목재 단판을 접착하여 도 2의 적층 복합재를 제조할 수 있다.
또한, 본 발명은 난연처리된 목재 단판위에 접착제를 도포한 후 무기질 보드를 접착하고, 이어서, 상기 무기질 보드 상에 접착제를 도포하고 다시 목재 단판을 접착하고, 계속하여 무기질 보드와 목재 단판을 교대로 적층하여 도 3의 적층 복합재를 제조할 수 있다.
또한, 본 발명은 복수의 목재 단판을 수용성 난연제에 침지시키거나 목재 단판 표면에 수용성 난연제로 코팅하는 단계, 상기 목재 단판을 열풍으로 건조시키면서 상기 목재 단판을 열판으로 압착하는 단계, 무기질 보드와 상기 목재단판을 1회 이상 적층하여 적층부를 형성하는 단계, 목재 단판, 적층부 및 목재 단판을 순차로 수용성 접착제로 접착하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 수용성 접착제로는 수성 에멀젼 형태인 에틸렌-비닐 아세트산 공축합 수지일 수 있다. 상기 방법은 상기 접착제를 100~300g/㎡로 무기질 보드에 도포할 수 있다.
도 5는 도 4와 같이, 무기질 보드에 목재 단판을 부착한 후 상기 목재 단판에 난연수지를 도포한 경우이고, 도 6은 단판에 먼저 난연수지를 도포한 후 이를 무기질 보드에 부착한 경우이다. 도 6과 같이, 난연수지를 목재 단판에 먼저 도포하는 경우, 단판 특성상 두께가 얇고, 무늬결에 따라 난연수지 도포로 인해 단판이 말리는 현상과 찢김 현상이 발생하고, 따라서 이를 무기질 보드에 균일하게 접착하는 것이 어렵다. 즉, 도 6은 단판에 난연 수지를 도포하여도 단판이 말리고 찢겨져 다루기가 어려우며, 단판 전체에 균일한 수지 도포가 어렵다는 것을 보여준다. 또한, 도 6은 이러한 단판을 무기질 보드에 접착하여도 말린 부분의 응력으로 인해 완벽한 접착이 어렵다는 것을 보여준다.
본 발명은 목재 단판(상부 목재 단판과 하부 목재 단판을 포함)과 무기질 보드 사이에 접착제를 도포 한후, 고온 가압을 가하지 않고 상온이나 중온, 예를 들면, 20~50℃, 바람직하게는 20~35℃ 범위에서 1~10kgf/㎠, 바람직하게는 2~7kgf/㎠의 압력으로 목재 단판을 무기질 보드에 부착시킬 수 있다.
본 발명은 압착 단계 후에 소정 크기의 홀을 상기 단판에 천공하거나, 상기 상부 목재 단판을 관통하여 상기 무기질 보드 내지 하부 목재 단판까지 천공하는 단계를 포함할 수 있다.
단판이 부착되지 않은 무기질 보드는 강도가 약해 홀을 천공하는 과정에서 깨어지거나 부스러지지만, 본 발명과 같이 목재 단판이 접착된 무기질 보드는 단판의 부착력으로 인해 깨어짐 없이 소정 깊이까지 천공이 가능하다.
본 발명은 얇은 단판을 사용하므로 소량의 난연 수지를 표면에만 도포하여도 단판 내부로 수지가 쉽게 침투될 수 있다. 특히, 본 발명은 표면에 천공을 함으로써 난연수지가 더욱 쉽고 용이하게 침투할 수 있다. 등록특허 10-1602108호에서는 합판에 난연수지를 주입하기 위해서 진공상태에서 15kg/㎠ 이상으로 가압하여야 하는 공정이 필수적이었으나, 본 발명에서는 이러한 진공 가압 공정이 요구되지 않는다.
즉, 본 발명에서는 심판(Core)용 재료로 준불연 성능 이상의 무기질보드(석고보드)를 배치하고 표면에 두께가 얇은 단판(Veneer)을 적층 접착시켜 단판 표면에 난연수지를 150g/㎡이상으로 소량 도포해줌으로써 난연 및 준불연 성능을 나타낼 수 있다. 이는 심판(core)에 배치한 무기질보드(석고보드)가 준불연 재료로 화재시 불길이 침투하여 번지는 것을 방지하고, 표면에 난연처리된 단판을 접착시킴으로써 전체적으로 화재안전에 강한 난연 및 준불연 성능을 가질 수 있다.
상기 방법은 수용성 난연수지 건조 후에 왁스, 오일 등 발수성 내수제, 착색제(stain)등을 도포할 수 있다. 상기 방법은 천공된 홀을 통해 약제 또는 수지의 침투가 용이하여 흡음성, 난연성, 내수성 및 치수안정성 등을 개선시킬 수 있다.
상기 난연수지는 방염, 준불연, 난연 기능을 제공하는 공지된 수용성 난연수지일 수 있다. 예를 들면, 상기 난연수지는 물, 인계난연제, 구아니딘계 화합물, 수용성 글리콜류를 포함한다. 상기 방염액은 촉매로서 인산(phosphonic acid)을 추가로 포함할 수 있다.
상기 인계 난연제는 인산, 인산암모늄, 폴리인산암모늄, 인계폴리머, 인산요소, 우레탄인산화합물 또는 인산화합물일 수 있다. 상기 인계폴리머는 탄소원자를 구비하는 것으로서, 예를 들면, 인산화합물, 폴리우레탄인산화합물, 에틸렌디아민 포스페이트, 싸이클릭 포스페이트, 디에틸에틸 포스페이트, 디에틸포스페이트, 디메틸(메틸)포스페이트 및 트리에틸렌포스페이트의 군에서 선택되는 하나 이상에서 선택될 수 있다. 인계폴리머로서 N -(포스포노메틸)이미노디아세트산수화물(예를들면, [[(Phosphonomethyl)imino]2,1-ehtanediylnitrilobis (methylene)]])가 사용될 수 있다.
상기 구아니딘계 난연제로는 구아니딘, 설파민산 구아니딘, 구아니딘 인산 등이 사용될 수 있다.
상기 난연수지는 1~10부피%의 Acrylamide-acrylic acid-N-[3-(dimethylamino) propyl] methacrylamide를 포함할 수 있다.
상기 난연제는 수용성 글리콜류를 포함할 수 있다. 수용성 글리콜류는 에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 트리에틸렌글리콜, 테트라에틸렌글리콜, 트리메틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 부탄디올, 펜탄디올, 네오펜틸글리콜, 헥사메틸렌글리콜, 도데카메틸렌글리콜 등이 있으며, 바람직하게는 에틸렌글리콜이다. 또한, 수용성 글리콜류로서 고분자 수지를 사용할 수 도 있는데, 예를 들면, 폴리에틸렌글리콜, 폴리에스틸렌 글리콜 (메타)아크릴레이트, 폴리에스틸렌 글리콜 디아크릴레이트, 디에틸렌글리콜 디글리시디 에테르, 폴리프로필렌 글리콜 (메타)아크릴레이트 등이 있다. 상기 수용성 글리콜류는 바람직하게는 분자량이 1,000이내, 더욱 바람직하게는 500이내인 것이 좋다.
상기 수용성 글리콜류는 수용성 난연제의 증발을 막고 목재를 부드럽게 하고, 목재 내부에 함침되어 목재의 치수안정성을 향상시킬 수 있으며, 또한 수용성 난연제가 동절기에 동결되는 것을 방지하는 동결방지제로서의 기능을 부여한다.
상기 난연수지는 물 60~70부피%, 인계난연제 10~30부피%, 구아니딘계 화합물 1~10부피%를 포함할 수 있다. 상기 난연수지는 수용성 글리콜류 1~10부피%를 포함할 수 있다.
이하에서 실시예를 들어 본 발명을 더욱 구체적으로 설명하나 본 발명의 실시예들은 여러 가지로 변형될 수 있으며 본 발명의 범위가 실시예에 의해서 한정되지 않는다.
실시예 1
석고보드(두께 9.94mm)의 양면에 에틸렌-비닐 아세트산 공축합 수지를 각각 200g/㎡ 도포하였다. 단판(1mm 두께)을 양면에 적층한 후 3kgf/㎠의 압력으로 30분간 상온에서 압착하여 접착완료 하였다. 표면단판 상에 수용성 난연수지를 150g/㎡ 도포한 후 건조시켰다.
수용성 난연수지는 성분과 함량은 아래 표 1과 같다.
약품명 CAS No. 비율(%)
Acrylamide-acrylic acid-N-[3-(dimethyamino) propyl] methacrylamide 84647-37-0 1~10%
Water 7732-18-5 61~70%
Polyphosphoric acids ammonium salts 68333-79-9 11~20%
Bisguanidinium phosphate 5423-23-4 1~10%
[[(Phosphonomethyl)imino]2,1-ehtanediylnitrilobis (methylene)]] 22042-96-2 1~10%
실시예 2
실시예 1에서 단판을 석고보드에 부착 후 직경 3mm의 구멍을 보드 아래 반대면 까지 천공을 하였다. 이어서, 난연수지를 실시예 1과 같이 도포한 후 건조시켰다.
비교예 1
실시예 1에서 사용한 석고보드만을 사용하였다.
참고예 1
석고보드 일면에만 단판(1mm)을 부착하는 것을 제외하고, 접착제 도포, 가압, 난연수지 도포 등은 실시예 1과 동일하게 수행하였다.
하기 표 2는 실시예 1, 2, 참고예 1, 비교예 1에서 제조된 보드에 대한 휨 강도, 내수성 등을 측정한 결과를 나타낸다.
Figure 112018068223026-pat00001
실시예 1과 2는 비교예 1이나 참고예 1에 비해 휨 강도가 2배 이상 증가하였으며, 내수성 및 내습성이 향상되었다.
실시예 3
두께 1.7mm 목재단판(라디에타파인) 4매에 각각 표 1의 수용성 난연수지를 150g/㎡ 도포한 후 건조시켰다. 3.0mm 두께의 마그네슘 보드 3매를 준비하였다. 목재 단판과 마그네슘 보드를 교대로 적층하였다. 접착제와 압착조건은 실시예 1과 동일하게 수행하였다. 도 8은 실시예 3으로 제조한 적층 복합재이다.
실시예 4
두께 1.7mm 목재단판(라디에타파인) 2매에 각각 표 1의 수용성 난연수지를 150g/㎡ 도포한 후 건조시켰다. 6.0mm 두께의 마그네슘 보드 1매를 준비하였다. 목재 단판 사이에 마그네슘 보드를 넣어 압착하였다. 접착제와 압착조건은 실시예 1과 동일하게 수행하였다. 도 9는 실시예 4로 제조한 적층 복합재이다.
비교예 2. 3
비교예 2는 3.0mm 두께의 마그네슘 보드 5개를 연속으로 적층한 마그네슘 보드이고, 비교예 3은 6.0mm두께의 마그네슘 보드 3개를 연속 적층한 마그네슘보드이다.
하기 표 3은 실시예 3, 4, 비교예 2, 3에서 제조된 보드에 대한 휨 강도를 측정한 결과를 나타낸다.
항목 비교예 2 실시예 3 비교예3 실시예 4
휨파괴계수
(MOR, N/㎟)		 13.21 28.96 24.27 69.69
실시예 2와 3는 비교예 2와 3에 비해 휨 강도가 120~180% 정도가 증가하였다.
본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 이 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의하여 용이하게 이용될 수 있으며, 이러한 변형이나 변경은 모두 본 발명의 영역에 포함되는 것으로 볼 수 있다.

Claims (11)

  1. 무기질 보드 ;
    상기 무기질 보드 양면에 각각 부착된 상부 목재 단판과 하부 목재 단판(veneer) ; 및
    상기 하부 목재 단판 배면에 부착된 흡음부재를 포함하는 목재-무기질 적층 복합재로서,
    상기 하부 목재단판과 상부 목재단판은 방염, 난연 또는 준불연 수지가 내부에 함침되거나 표면에 코팅되고,
    상기 목재-무기질 적층 복합재는 상부 목재 단판에서부터 하부 목재 단판에 걸쳐 소정 깊이의 홀을 복수개 구비하고,
    상기 목재-무기질 적층 복합재는 상부 목재 단판과 하부 목재 단판의 비율(용적비)이 50% 이상인 것을 특징으로 하는 목재-무기질 적층 복합재.
  2. 하부 목재 단판 ;
    상기 하부 목재 단판 위에 무기질 보드와 목재단판이 교대로 복수개 적층된 적층부 ;
    상기 적층부 위에 접착된 상부 목재 단판 ; 및
    상기 하부 목재 단판 배면에 부착된 흡음부재를 포함하는 목재-무기질 적층 복합재로서,
    상기 하부 목재 단판, 상부 목재단판 및 목재단판은 방염, 난연 또는 준불연 수지가 내부에 함침되거나 표면에 코팅되고,
    상기 목재-무기질 적층 복합재는 상부 목재 단판에서부터 하부 목재 단판에 걸쳐 소정 깊이의 홀을 복수개 구비하고,
    상기 목재-무기질 적층 복합재는 상부 목재 단판, 하부 목재 단판 및 목재 단판의 비율(용적비)이 50% 이상인 것을 특징으로 하는 목재-무기질 적층 복합재.
  3. 삭제
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  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 제 1항 또는 제2항에 있어서, 상기 목재-무기질 적층 복합재는 무기질 보드와 목재 단판 사이에 수성 에멀젼 형태인 에틸렌-비닐 아세트산 공축합 수지를 접착제층으로 포함하는 목재-무기질 적층 복합재.
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