KR20030025033A - 무늬목과 합성수지층을 이용한 마루바닥재 및 그 제조방법 - Google Patents

무늬목과 합성수지층을 이용한 마루바닥재 및 그 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 무늬목과 합성수지층을 이용한 마루바닥재 및 그 제조방법에 관한 것으로, 상부층은 무늬목과 veneer로 이루어지고, 하부층에는 합성수지를 카렌다링을 통해 판상으로 제조되어진 일정 두께의 시트를 적층하여 일정한 온도와 압력으로 일체화시켜 목재와 합성수지층을 적정하게 구성함으로써 표면의 천연감을 표현한 것이다. 또한, 합성수지층에는 맥반석이나 옥, 황토 등을 분쇄하여 첨가하여 건강기능을 부여할 수 있으며, 특히 합성수지층에 차음 시트층을 적층하거나, 합성수지층을 차음 시트층으로 하여 바닥 충격음을 감소시킬 수 있는 장점과 목재에 비해 열전달 효과가 우수하여 온돌에 사용시 구들장의 기능과 함께 바닥으로부터의 수분을 차단하는 기능을 가질 수 있도록 한 무늬목과 합성수지층을 이용한 마루바닥재 및 그 제조방법에 관한 것이다.

Description

무늬목과 합성수지층을 이용한 마루바닥재 및 그 제조방법{Flooring with laminated veneer using wood, plastics and manufactured method}
본 발명은 무늬목과 합성수지층을 이용한 마루바닥재 및 그 제조방법에 관한 것으로, 무늬목과 veneer로 구성되어지는 상부층과 합성수지층을 카렌다링을 통해판상으로 제조되어지는 시트를 일정한 온도와 압력으로 일체화하여 제조되어지는 마루바닥재 및 그 제조방법에 관한 것이다.
도 3은 종래 마루바닥재의 단면도로서, 종래 바닥재가 아래로부터 veneer를 5ply(7.5mm 합판)로 구성하여 제조된 합판층과 무늬목층, 접착제층, 표면도장층의 순으로 이루어진 것을 보여준다.
이러한 종래 마루바닥재는 단순히 합판 위에 무늬목만을 적층하여 표면도장처리하여 마감한 것으로 천연감을 극대화하는 것 이외의 특성은 찾아볼 수 없고, 바닥의 습기가 직접 합판에 전이됨으로써 장기 사용시 목재가 썩는 위험성과 열전도가 낮아 온돌에 사용시 일정한 온도로 상승시까지 많은 열 손실이 발생되며, 비중이 낮은 목재로만 구성되어 차음의 효과가 떨어지는 단점을 가지고 있다. 또한 전체 구성이 목재임으로 수분에 의한 변화율이 커서 수축율과 팽창율이 크게 나타날 수 밖에 없다.
이에 본 발명에서는 상부층의 구성은 무늬목과 veneer로 하여 천연감을 주는 것을 기본으로 하고, 기재층인 합성수지층에 건강기능을 함유한 맥반석이나 옥, 황토 등을 첨가하여 원적외선 방사율을 높여 인체에 이롭게 설계할 수 있으며, 또한 차음효과를 증대코자 별도로 제조되어진 차음 시트층을 적층하여 바닥충격음을 감소시킬 수 있는 장점과 합성수지 자체가 수분에 의한 변화율이 작고, 열에 의한 변화 또한 목재에 비해 우수함으로 온돌에 사용시 기존 마루바닥재에 비해 치수안정성이 우수하며, 바닥으로부터의 습기를 차단 가능하게 함으로써 장기 사용시 수분으로 인한 영향을 최소화하여, 안정성을 부여한 한국의 온돌 문화에 적합하도록 설계되어진 마루바닥재를 제공하고자 한다.
도 1은 본 발명에 따른 마루바닥재의 단면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 마루바닥재의 제조공정도이다.
도 3은 종래의 마루바닥재의 단면도이다.
도 4는 본 발명의 veneer 1장을 사용한 경우의 단면도이다.
도 5는 본 발명의 veneer 2장을 사용한 경우의 단면도이다.
도 6은 본 발명의 T & G 형태의 재단에 의한 시공 상태를 보여주는 것이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
10 : 표면도장층(하도, 중도, 상도층 포함)
20 : 무늬목층30 : 접착제층
40 : veneer층 50 : 합성수지층
본 발명은 무늬목과 합성수지층을 이용한 마루바닥재 및 그 제조방법에 관한 것으로, 무늬목과 veneer로 구성어지는 상부층과 합성수지를 카렌다링을 통해 판상으로 제조되어지는 시트를 일정한 온도와 압력으로 일체화하여 제조되어지는 마루바닥재 및 그 제조방법에 관한 것이다.
이하 첨부 도면에 의거하여 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명에 따른 무늬목과 합성수지층을 이용한 마루바닥재의 단면도로서, 표면도장층(10), 무늬목층(20), 접착제층(30), veneer층(40), 합성수지층(50)으로 구성되어진 것을 보여준다. 도 2는 본 발명에 따른 무늬목과 합성수지층을 이용한 마루바닥재의 제조공정도로서, 상세히 살펴보면 다음과 같다.
우선, 제품의 무늬목을 제외한 기재가 되는 veneer층과 합성수지층을 제조한다.
Veneer층은 일반적으로 마루바닥재에 사용되어지는 veneer를 사용하는 것으로 통상 남양재(열대산 활엽수재)를 사용하는데 본 발명은 원목을 제재하여 일정한 두께로 슬라이스 하여 함수율이 12% 이하로 건조시켜 일정한 size로 제조한 veneer를 단독 또는 3겹으로 적층하여 제조되어지는 3ply 합판을 제조하여 사용할 수도 있다. 단독으로 사용시에는 두께가 0.60∼3.0mm까지의 것을 무늬목 바로 밑에 적층하여 무늬목의 방향과 다른 방향으로 직교 적층함으로써 변화율 및 발란스를 맞춰안정성 있게 설계가 가능하며(도 4 참조), 이는 목재 자체가 섬유 방향보다 섬유 반대방향의 치수변화율이 크기 때문에 cross로 적층하여 안정성을 확보하기 위함이다. 또한 veneer를 두장 사용하여 무늬목과 적층시에는 두께가 0.60∼2.0mm 인 것을 사용하여 무늬목 바로 밑에 위치하는 veneer는 무늬목의 방향과 서로 다른 방향으로 직교되게 적층하고, 또 한장의 veneer는 위의 veneer와 직교되게 적층하여, 무늬목을 포함하여 3ply로 구성되게 하여 전체적으로 발란스를 맞춰 안정성을 높일 수가 있다(도 5 참조). 또한 veneer를 이용해 3ply 합판으로 제조하여 바로 위에 무늬목을 적층하는 구조를 가지게 제조하는 방법이 있다. 본 발명은 3ply 합판을 이용하여 제조되는 것을 위주로 설명하고자 한다.
3ply 합판의 제조는 상기와 같이 원목을 제재하여 일정한 두께로 슬라이스 하여 건조시킨 후 3겹을 서로 다른 방향으로 적층하여 제조하는데 이때 사용되는 접착제는 통상 내수성이 확보 가능한 멜라민수지 접착제나 페놀수지 접착제를 사용하여 접착한다.
본 발명은 멜라민수지 접착제를 사용하여 제조되는 것을 위주로 설명하고자 한다.
멜라민수지는 통상 고형분이 50% 이상의 것을 가지고, 멜라민수지 100중량부에 소맥분15∼20 중량부, 경화제인 염화암모늄 1∼3 중량부를 섞어 사용상 편리하도록 점도를 조정하여 사용한다.
3ply 중 중간층의 veneer에 양면으로 멜라민수지 접착제를 28∼30g/ft2도포후 120±3℃로 50∼60초간 10±2kg/㎠의 압력으로 가압하여 제조한다.
3ply의 구성은 압판(face veneer)과 중간판(core veneer), 뒤판(back veneer) 순으로 구성되어지며, 상기 발명에서 3ply의 구성은 압판 + 중판 + 뒤판으로 적층할시 veneer 두께 비율이 0.75 + 1.5 + 0.75로 제조하여 양면샌딩 하여, 2.7mm와 0.75 + 1.8 + 0.75로 제조하여 양면샌딩 하여, 3.0mm 또는 0.9 + 2.1 + 0.9로 제조하여 양면샌딩 하여, 3.6mm로 제조되어지는 합판 등 상기 구성과 비슷한 비율로 2.5∼4.0mm까지의 합판을 제조하여 사용한다. 다음으로 구성되어지는 합성수지층은 PE(폴리에틸렌), PP(폴리프로필렌), PVC(염화비닐수지), Rubber, PU(폴리우레탄) 등을 사용하여 제조할 수 있다. 본 발명에서는 일반적으로 사용되어지는 염화비닐수지층을 가지고 설명해 본다. 사용되어지는 염화비닐수지층은 중합도가 900∼1300인 염화비닐수지 100 중량부에 가소제인 디옥틸프탈레이트 30∼35 중량부, 무기충전제인 탄산칼슘(비중: 2.5∼2.8) 400∼550 중량부 및 안정제인 스테아르산바륨 5∼10 중량부를 첨가하여 160∼190℃의 압연롤에서 충분히 혼련시킨 후 칼렌더로 2.0∼3.0mm의 두께로 압연하여 가로 920∼1000mm, 세로 920∼1000mm의 크기로 재단하여 만든 염화비닐수지 시트를 veneer층 밑에 적층하여 사용한다.
이때 기재층인 염화비닐수지층에 투입되는 탄석(탄산칼슘)은 비중 2.7로 염화비닐수지층 전체의 75% 이상을 차지하도록 설계하여 구들장 효과를 표현함에 손색이 없도록 하고, 건강기능을 위해 투입되어지는 맥반석이나 옥, 황토 등은 탄석의 전체비율 대비 10∼20%까지 첨가하여 제조함으로써 요구하는 기능을 충족시킬수 있다.
이렇게 준비 되어진 veneer와 합성수지층 및 무늬목을 적층하여 제조시 사용되는 접착제층에 대해 설명한다.
제조공정에 따라 사용하는 접착제가 다르므로 열압공정으로 제조시와 냉압공정으로 제조시를 구분하여 설명한다.
우선 열압 접착시의 접착제는 veneer로 구성되는 합판층의 접착제와 같은 접착제를 veneer와 무늬목을 접착시 동일하게 사용하며, veneer 밑의 합성수지층과의 접착제는 에폭시 접착제로써 즉, 에피클로로히드린과 비스페놀 A를 반응시켜 생성된 통상의 에폭시수지에 경화에 적합한 경화제 지방족 아민, 폴리아마이드 또는 폴리술피드로를 혼합하여 제조한다. 에폭시수지 1 중량부에 경화제 1 중량부를 혼합하여 합성수지층에 단위면적당 60∼130g의 양을 도포한다.
이렇게 각각의 접착제를 veneer와 합성수지층에 도포하여 무늬목, veneer(합판층), 합성수지층의 순으로 적층한 후 온도 120±3℃, 압력 10±2kg/㎠에 2∼5분간 열압착하고 동시에 냉각시켜 표면온도가 35℃로 까지 되게 하여 일체화시킬 수 있다. 다음의 냉압공정은 1차로 veneer와 합성수지층을 상기와 같은 접착제를 이용하여 열압 Press하여 일체화 한 후 무늬목은 1차 반제품 위인 veneer 표면에 에폭시 접착제를 80∼150g/㎡으로 도포하여 상온에서 무늬목을 적층하고, 냉압 Press에 압력 10±2kg/㎠로 1시간 동안 압체하여 일체화 한 후에 온도 40∼60℃의 room에 4∼5시간 동안 방치하여 접착제를 완전 경화시킨 후 다음 공정으로 작업한다.
이렇게 반제품을 일체화하여 제조한 후 표면도장 후 재단하여 완제품을 만든다.
표면도장층의 형성을 자세히 보면 다음과 같다.
이는 통상의 일반 마루판 공정과 동일한 공정으로 진행되는데 먼저, 무늬목의 표면을 샌딩하여 이물질이나 도료의 침투가 용이하도록 하고, 그 위로 차례로 하도, 중도, 상도층을 코팅하여 경화시킨다.
하도층은 무늬목과 도료의 부착력을 증대시키고, 소지 목재중에 깊이 침투하여 목섬유를 고정 안정화시키고, 다음 공정의 도료와 상용성을 증대시키기 위한 공정으로 1회 또는 2회에 걸쳐 롤 코터를 이용하여 10∼30㎛의 두께로 코팅한 후 자외선 램프를 통과하여 경화시켜 형성시킨다. 이때 사용되는 도료는 우레탄 아크릴레이트 수지를 사용한다.
다음은 중도층으로 거칠한 무늬목 표면을 완전히 메꿔주고, 다음의 상도층과의 부착력을 높여주기 위한 기능으로 역시 우레탄 아크릴레이트 수지를 10∼30㎛의 두께로 롤 코터를 이용하여 코팅한 후 자외선 램프를 통과, 경화시킨다.
다음은 평활한 상도층을 형성키 위해 표면을 연마한 후 상도층을 코팅한다. 상도층 역시 우레탄 아크릴레이트 수지로 롤 코터를 이용하여 10∼20㎛ 정도의 두께로 코팅한 후 자외선 램프를 통과, 경화시킨다.
도장 후 재단은 기존의 마루바닥재의 재단과 같이 재단함으로써 바닥에 의한 굴곡 및 제품간의 단차이 발생을 해결하기 위한 Tongue & Groove(도 6 참조) 재단을 이용한다.
실시예 1
아래로부터 합성수지층, 접착제층, veneer 또는 이를 이용한 합판층, 접착제층, 무늬목층으로 적층하여 열압착에 의해 일체화하여 표면도장층을 형성한 후 Tongue & Groove 형태로 재단하여 무늬목과 합성수지층을 이용한 마루 바닥재를 제조한다.
이때 무늬목층은 두께가 0.6mm, 함수율 8% 이하의 것을 사용하며, veneer가 1장 사용시 두께는 1.0∼1.5mm, 2장 사용시는 1.8mm와 0.6∼0.75mm의 것을 사용하며, 합판으로 사용시는 총 두께가 2.5∼4.0mm의 것을 사용하며, 이때 합성수지층인 염화비닐수지층은 1.8∼4.5mm의 것을 사용하여 전체 두께가 6.0mm가 되도록 설계한다.
실시예 2
아래로부터 합성수지층, 접착제층, veneer 및 이를 이용한 합판층을 열압착에 의해 일체화하여 1차 반제품을 제조하고 냉압에서 무늬목층을 접착하여 일체화하고 표면도장층을 형성한 후 Tongue & Groove 형태로 재단하여 무늬목과 합성수지층을 이용한 마루 바닥재를 제조한다.
이때 무늬목층은 두께가 0.6mm, 함수율 8% 이하의 것을 사용하며, veneer가 1장 사용시 두께는 1.0∼1.5mm, 2장 사용시는 1.8mm와 0.6∼0.75mm의 것을 사용하며, 합판으로 사용시는 총 두께가 2.5∼4.0mm의 것을 사용하며, 이때 합성수지층인 염화비닐수지층은 1.8∼4.5mm의 것을 사용하여 전체 두께가 6.0mm가 되도록 설계한다.
실시예 3
아래로부터 합성수지층, 접착제층, veneer 또는 이를 이용한 합판층, 접착제층, 무늬목층으로 적층하여 일체화하여 표면도장층을 형성한 후 Tongue & Groove형태로 재단하여 무늬목과 합성수지층을 이용한 마루바닥재를 제조한다. 이때 합성수지층인 염화비닐수지층의 탄석(탄산칼슘)의 함량이 75%가 되도록 하고, 별도로 기능성의 효과를 위해 맥반석은 탄석의 함량의 10% 그외 옥이나 황토도 같은 비율로 첨가하여 건강기능성을 함유한 마루 바닥재를 제조한다.
실시예 4.
차음 기능성을 확보하기 위해 합성수지층인 염화비닐수지층을 제조시 실시예 3의 탄석(탄산칼슘)의 첨가량 400∼550 중량부 대신에 탄산칼슘의 첨가량을 150∼200 중량부로 하고, 차음 효과를 개선시킬 수 있는 철을 200∼250 중량부 첨가하여 염화비닐수지층을 제조하고 일체화하여 무늬목과 합성수지층을 이용한 마루 바닥재를 제조한다.
본 발명은 무늬목과 합성수지층을 이용한 마루바닥재 및 그 제조방법에 관한 것으로, 상부층은 무늬목과 veneer로 이루어지고, 하부층에는 합성수지를 카렌다링을 통해 판상으로 제조되어진 일정 두께의 시트를 적층하여 일정한 온도와 압력으로 일체화시켜 목재와 합성수지층을 적정하게 구성함으로써 표면의 천연감을 표현한 것이다. 또한, 합성수지층에는 맥반석이나 옥, 황토 등을 분쇄하여 첨가하여 건강기능을 부여할 수 있으며, 특히 합성수지층에 차음 시트층을 적층하거나, 합성수지층 을 차음 시트층으로 하여 바닥 충격음을 감소시킬 수 있는 장점과 목재에 비해 열전달 효과가 우수하여 온돌에 사용시 구들장의 기능과 함께 바닥으로부터의수분을 차단하는 기능을 가질 수 있도록 한 무늬목과 합성수지층을 이용한 마루바닥재 및 그 제조방법에 관한 것이다.본 발명은 기존의 마루바닥재에 비해 염화비닐수지층을 적층하여 바닥으로 부터의 내수성 및 충격 흡수성, 원적외선 방사능력 등을 잘 살릴 수 있으며 기존의 재단 방법인 T & G 재단을 통해 바닥으로부터의 굴곡에 의한 제품간의 단차이를 해결하여 온돌문화에 적용하기에 적합토록 설계한 한국형 마루바닥재를 제공한다.

Claims (9)

  1. 아래로부터 합성수지층, 접착제층, veneer 또는 이를 이용한 합판층, 접착제층, 무늬목층으로 적층하여 열 압착에 의해 일체화하고 표면도장층을 형성한 후 Tongue & Groove 형태로 재단하여 제조된 무늬목과 합성수지층을 이용한 마루바닥재.
  2. 아래로부터 합성수지층, 접착제층, veneer 또는 이를 이용한 합판층을 열 압착에 의해 일체화하여 1차 반제품을 제조하고 냉압에서 무늬목층을 접착하여 일체화하고 표면도장층을 형성한 후 Tongue & Groove 형태로 재단하여 제조된 무늬목과 합성수지층을 이용한 마루바닥재.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, veener 층의 구성이 1장으로 무늬목의 방향과 다른 방향으로 직교 적층되어 있는 것을 특징으로 하는 무늬목과 합성수지층을 이용한 마루바닥재.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, veener 층의 구성이 2장으로 무늬목 바로 밑에 위치하는 veneer는 무늬목의 방향과 서로 다른 방향으로 직교되게 적층하고, 또 한 장의 veneer는 위의 veneer와 직교되게 적층하여 무늬목을 포함하여 3층으로 구성되어진 것을 특징으로 하는 무늬목과 합성수지층을 이용한 마루바닥재.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, veneer 층의 구성이 3장으로 된 3ply 합판이며, 3ply 합판의 총 두께가 2.5∼4.0mm 인 것을 특징으로 하는 무늬목과 합성수지층을 이용한 마루바닥재.
  6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 기재층인 합성수지층은 PE(폴리에틸렌), PP(폴리프로필렌), PVC(염화비닐수지), Rubber, PU(폴리우레탄) 중에서 선택되는 1종인 것을 특징으로 하는 무늬목과 합성수지층을 이용한 마루바닥재.
  7. 제 6 항에 있어서, 합성수지층은 염화비닐수지이며, 염화비닐수지층에는 구들장 효과를 위해 탄석(탄산칼슘)의 함량이 염화비닐수지층 전체의 75% 이상인 것을 특징으로 하는 무늬목과 합성수지층을 이용한 마루바닥재.
  8. 제 7 항에 있어서, 건강 기능의 향상을 위해 맥반석, 옥, 황토 중에서 선택되는 1종 이상을 탄석의 전체함량의 10∼20%까지 추가로 첨가하는 것을 특징으로 하는 무늬목과 합성수지층을 이용한 마루바닥재.
  9. 제 7 항에 있어서, 차음 효과 증대를 위해 탄석의 첨가량을 400∼550 중량부에서 150∼200 중량부로 낮추고 철의 함량을 200∼250 중량부로 추가하는 것을 특징으로 하는 무늬목과 합성수지층을 이용한 마루바닥재.
KR10-2001-0057941A 2001-09-19 2001-09-19 무늬목과 합성수지층을 이용한 마루바닥재 및 그 제조방법 KR100405206B1 (ko)

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