KR20090006503A - 변형 방지 천연무늬목 표면 합성수지 시트 - Google Patents

Abstract

본 발명은 합성수지 시트에 관한 것으로, 하부로부터 합성수지 시트, 천연무늬목 시트, 멜라민 함침 오버레이지를 순차적으로 적층한 후 멜라민 함침 오버레이지 위에 금속 박막을 덮고 열압착하여 성형되는 입체목리를 살린 천연무늬목 표면 합성수지 시트에 있어서, 상기 합성수지 시트 및 천연무늬목 시트 사이에, 하부로부터 차례로, 액상 또는 젤상의 합성 수지가 코팅 또는 함침 처리된 글라스 화이버 페이퍼와 멜라민 함침 언더레이지를 삽입하여 일체로 열압착한 것을 특징으로 하며, 본 발명에 의하면, 표면 경도가 크면서도 적층되는 천연무늬목의 목리를 살리고 천연무늬목으로의 수분 침투를 확실히 차단할 수 있을 뿐만아니라, 열수축 또는 열팽창이 거의 없으며, 구성 시트의 층간 박리 및 수분이 침투할 수 있는 공극이 없는 입체목리를 살린 천연무늬목 표면 합성 수지 시트를 제공할 수 있는 효과가 있다.

무늬목, 목리, 무늬목 시트, 합성수지 패널, 글래스 화이버 페이퍼

Description

입체목리를 살린 천연무늬목 표면 합성 수지 시트{VENEER SURFACE PLASTIC PANEL OF WHICH DEFORMATION BY HEAT IS PREVENTED}

도 1a는 본 발명의 일 실시 예에 따른 입체목리를 살린 천연무늬목 표면 합성 수지 시트의 성형에 사용되는 구성요소의 적층 순서를 보여 주는 분리 사시도이다.

도 1b는 도 1a에 도시된 입체목리를 살린 천연무늬목 표면 합성 수지 시트의 사시도이다.

도 2a는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 입체목리를 살린 천연무늬목 표면 합성 수지 시트의 성형에 사용되는 구성요소의 적층 순서를 보여 주는 분리 사시도이다.

도 2b는 도 2a에 도시된 입체목리를 살린 천연무늬목 표면 합성 수지 시트의 사시도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

1a, 1b : 천연무늬목 시트 2 : 수지처리 글래스 화이버 페이퍼

3 : 금속 박막 4a: 오버레이지(overlay紙)

4b : 언더레이지(underlay지紙) 5 : 합성수지 시트

본 발명은 합성수지 시트에 관한 것으로, 더 상세하게는 PVC 시트, 폴리우레탄 시트, 폴리오레핀 시트 등 합성수지 시트 표면에 천연무늬목 표면 목리의 질감, 촉감, 입체적 형상, 무늬 및 색감을 천연 그대로 살리면서도 온돌마루 등의 바닥재로 사용하는 경우 열에 의한 수축, 팽창 등 수치 변형을 방지할 수 있는 입체목리를 살린 천연무늬목 표면 합성 수지 시트에 관한 것이다.

종래, 원목을 슬라이서를 이용하여 0.182mm 내지 0.5mm 두께로 얇게 절삭함으로써 얇은 무늬목을 얻고, 이를 합성수지 시트 표면에 접합하여 합성수지 시트 표면에 자연적인 미감을 주려는 노력이 이루어지고 있다. 원목으로 부터 슬라이스된 천연무늬목은 단판으로 사용하기도 하지만, 단판의 크기가 크지 않고 형태도 불규칙하여 단판을 그대로 사용하기 보다는, 여러 장의 천연무늬목을 적당히 재단한 후 수지나 접합사로 집성하여 천연무늬목 시트 형태로 만들거나, 무늬목 스트립 형태로 재단한 후 모자이크 형상으로 직조되여 사용한다. 따라서, 이하에서는 천연무늬목 단판, 천연무늬목 시트 및 모자이크 무늬목을 통칭하여 천연무늬목 또는 단순히 무늬목이라고 한다. 이들 무늬목은 매우 얇아 손상되기 쉽고, 수분에 취약하며, 그대로는 판재 표면에 부착하기 어려우므로, 그 배면에 페놀 등 열경화성 수지를 함침 한 크라프트지나 접착제가 함침된 부직포 등을 배접한 후 열압착하여 무늬목 시트 형태로 우선 만들고, 이 것을 다시 합성수지 패널에 접착제 등에 의하여 접착하여 무늬목 표면을 갖는 합성수지 패널을 제작한다.

본원 명세서에서 시트(sheet)라는 용어와 패널(panel)이라는 용어는 다음과 같이 구분하여 사용한다. 실제 무늬목 업계 또는 화장지 업계에서도 일반적으로 시트와 패널을 다음과 같이 구분하여 사용하고 있다. 본원 발명을 정확히 이해하는 데 시트와 패널을 구별할 필요가 있으므로 아래에 상세히 설명한다.

시트(sheet)는 무늬목 또는 화장지 그 자체나, 무늬목 또는 화장지의 배면에 강도 보강용 배접지(통상 페놀함침 크라프트지 또는 접착제 함침 부직포가 사용됨)를 열프레스에 의하여 고온고압에 의하여 합지한 것을 말한다. 따라서 소위 HPL(High Pressure Laminate)(천연무늬목에 있어서) 또는 HPM(High Pressure Melamine)(화장지에 있어서) 등은 시트에 속한다고 말할 수 있다. HPL 또는 HPM 등의 명칭은 이들 시트를 성형함에 있어서, 무늬목 또는 화장지(상부)를 배접지(하부)와 합지하여 1장만 쌓고 열압착하는 것이 아니라, 중간에 격판을 두고 이들 합지를 여러층으로 쌓아 장시간(통상 60 내지 80분) 1회의 고압으로 열압착으로 다수의 매수를 성형하기 때문에 붙여진 이름이다. 이 때 무늬목 또는 화장지에 배접되는 배접지의 두께는 비교적 얇다.

패널은 화장지에 멜라민 등의 열경화성수지를 함침하여 건조시킨 뒤 보드(MDF, HDF, PB, Plywood 등)에 열압착한 것(이 때는 이들 보드가 고압을 가할 경우 손상될 수 있으므로 1장씩 배열하고 저압으로 단시간(통상 30초 내지 2분) 열압착하므로 통상 LPM(Low Pressure Melamine)이라고 함)이나, 상술한 화장지 시트 또는 무늬목 시트를 보드(MDF, HDF, PB, Plywood 등)에 접착제로 부착한 것을 말한다. 종래 무늬목은 화장지와 달리 멜라민 등에 직접 함침할 경우 왜곡되는 등 함침이 곤란하므로, 상술한 시트 형태로 제작한 후 접착제에 의하여 보드에 부착하여 패널로 제작되어 왔다.

이러한 의미에서 본원 발명은 합성수지 패널에 관한 것이 아니라, 무늬목 시트에 합성수지 시트를 배접한 천연무늬목 표면 합성 수지 시트에 관한 것이다.

무늬목 시트를 제조함에 있어서, 무늬목은 사용 도중 마찰 등에 의하여 쉽게 마모되거나 손상되므로 그 표면 강화를 위하여 무늬목 상면에 멜라민 함침 오레레이지를 적층하고 상술한 배접지 접합과 동시에 열압착하여 접합한다. 멜라민 함침 오버레이지는 셀룰로오스지에 내마모 실리카 또는 알루미나를 분포시켜 성형한 오버레이지를 열경화성 수지인 멜라민 수지에 함침한 후 건조시킨 것이다. 이러한 멜라민 함침 오버레이지는 열압착할 경우 투명한 상태가 된다. 종래, 멜라민 함침 오버레이지를 적층한 무늬목 시트는 제조 과정 중 열압착시 프레스의 평탄한 면에 의하여 천연무늬목이 갖는 표면의 목리(grains)가 모두 평탄화되어 버려, 천연무늬목이 원 래 가지고 있던 목리의 형상, 질감 및 촉감이 상실되는 문제점이 있었다. 그 것은 멜라민 함침 오버레이지가 열프레스의 평탄한 면에 의하여 평탄화 되면서 경화되어 버리기 때문이다. 이렇게 제조된 무늬목 시트를 보드 등에 부착할 경우 천연무늬목의 형태, 입체감이나 질감을 그대로 느낄 수 없는 단점이 있었던 것이다.

출원인은 멜라민 함침 오버레이지를 적층한 무늬목 시트의 이러한 단점을 개선한 입체 목리를 갖는 무늬목 시트를 개발하여 한국특허 제0640738호로 등록받았고, 이 시트를 합성수지 패널에 접착제로 부착한 천연무늬목 표면 합성수지 패널을 한국 특허출원 제10-2006-35549호로 출원하였다.

그러나, 상기 제10-2006-35549호 발명에 따른 천연무늬목 표면 합성수지 패널은 특히 온돌 마루용 바닥재로 사용할 경우 다음과 같은 문제점이 있어 그 개선이 필요하다.

우선, 온돌 마루를 시공할 경우 합성수지 패널을 일정한 크기로 성형하여, 각 패널간에 빈틈이 없이 연결하여 바닥에 접착하는 데 여기에 열이 가해지고 식는 과정을 반복하면, 합성수지 패널의 팽창과 수축이 반복되어 각 패널간의 가장자리에서 틈이 발생하는 문제점이 있다. 이 것이 심할 경우 합성수지 패널의 가장자리가 뒤틀림이 발생하여 바닥으로 떨어지기도 한다.

세계적으로 실내 공간의 온도를 유지 하는 방법의 대다수는 노출형 스팀파이프를 이용하여 공간을 데워주나 혹은 열풍기를 이용하여 공간의 온도를 높이는 방법을 사용하나 국내만 바닥에 파이프 혹은 온돌 패널을 시공을 하여 바닥에서 직접적인 열을 발생시켜 실내 공간의 온도를 유지하는 데, 국내의 바닥에 세계적으로 통용되는 합성수지 바닥시트를 시공할 경우 제품에 직접적인 열이 전달 되어 제품의 수축팽창, 들뜸, 뒤틀림이 발생하거나, 이종소재를 여러 겹을 붙여 제품을 만든 데 따른 소재간의 수축율, 팽창률 차이로 인한 바닥시트의 변형이 발생하고, 부엌, 화장실 앞등 습기가 많은 곳에는 합성수지 바닥시트 옆면에 수분이 침투되어 곰팡이 발생 할 뿐만 아니라 시트의 각 구성 층간에 박리가 발생하는 문제도 있는 것이다.

다음, 시트를 먼저 제작한 후 이를 합성수지 패널에 접착제로 부착함으로 인하여, 제조 공정이 많이 소요되고, 제조 원가가 상승하는 단점이 있다.

종래, 합성수지 시트나 패널의 열수축 또는 열팽창을 줄이는 방법으로 가장 일반적으로 사용되는 방법이 글래스 화이버시트나 글래스 화이버 메시를 합성수지층 상부 또는 중간에 접착제를 도포하여 부착하거나 합성수지 시트 사이에 삽입하여 열로 융착시키는 방법이다. 그러나, 글래스 화이버시트나 글래스 화이버 메시는 글래스 화이버사 사이에 무수한 기공 또는 공극이 존재하기 때문에, 접착제를 도포하거나 합성 수트 사이에 삽입하여 열로 융착하는 경우에도 많은 기공 또는 공극이 그대로 남는다. 이로 인하여 글래스 화이버시트 또는 글래스 화이버 메시가 부착된 합성수 지 시트는 사용 중 기공 또는 공극으로 수분이 침투하게 되고 장시간 사용할 경우 합성수지 시트로 부터 글래스 화이버시트 또는 글래스 화이버 메시가 분리되는 문제점이 있다.

또한, 바닥장식재 합성수지 시트에 글래스 화이버시트나 메쉬를 단독으로 삽입할 경우 이종 소재간의 합판에 따른 글래스 화이버와 합성수지 적층 층간 박리, 적층 공극사이로의 흡습 등으로 제품 하자가 발생하기 쉬운 문제점이 있다.

상술한 종래 무늬목 시트가 표면에 부착된 합성수지 패널이 갖는 문제점을 해결하고자 안출된 본 발명은 표면 경도가 크면서도 적층되는 천연무늬목의 목리를 살리고 천연무늬목으로의 수분 침투를 확실히 차단하면서도, 열수축 또는 열팽창을 차단할 수 있는 입체목리를 살린 천연무늬목 표면 합성 수지 시트를 제공하는 데 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은 이종 소재간을 적층하여 합판으로 성형하면서도, 각 적층층의 층간 박리 및 층간 공극을 없앨 수 있는 입체목리를 살린 천연무늬목 표면 합성 수지 시트를 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 열수축 또는 열팽창 방지 소재 자체의 공극을 제거하여 수분 침투를 방지할 수 있는 입체목리를 살린 천연무늬목 표면 합성 수지 시트를 제공하는 데 있다.

상술한 목적을 달성하고자 하는 본 발명은 하부로부터 합성수지 시트, 천연무늬목 시트, 멜라민 함침 오버레이지를 순차적으로 적층한 후 멜라민 함침 오버레이지 위에 금속 박막을 덮고 열압착하여 성형되는 입체목리를 살린 천연무늬목 표면 합성수지 시트에 있어서, 상기 합성수지 시트 및 천연무늬목 시트 사이에, 하부로부터 차례로, 액상 또는 젤상의 합성 수지가 코팅 또는 함침 처리된 글라스 화이버 페이퍼와 멜라민 함침 언더레이지를 삽입하여 일체로 열압착한 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본원 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다.

도 1a는 본 발명의 일 실시 예에 따른 입체목리를 살린 천연무늬목 표면 합성 수지 시트의 성형에 사용되는 구성요소의 적층 순서를 보여 주는 분리 사시도를, 도 1b는 도 1a에 도시된 입체목리를 살린 천연무늬목 표면 합성 수지 시트의 사시도를, 도 2a는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 입체목리를 살린 천연무늬목 표면 합성 수지 시트의 성형에 사용되는 구성요소의 적층 순서를 보여 주는 분리 사시도를, 도 2b는 도 2a에 도시된 입체목리를 살린 천연무늬목 표면 합성 수지 시트의 사시도를 각각 나타낸다.

도 1a 및 도 1b에 도시된 실시 예는 재단된 여러 장의 천연무늬목을 수지나 접합사로 연접한 집성 천연무늬목 시트를 이용한 실시 예이고, 도 2a 및 도 2b에 도시된 실시 예는 다수의 띠상의 천연무늬목을 양방향에서 서로 교착되게 직조하여 모자이크 형상으로 만든 모자이크 천연무늬목 시트를 이용한 실시 예이다.

도 1a 또는 도 2a를 참조하면, 본 발명의 특징 중 하나는 합성수지(5)의 열팽창 또는 열수축을 방지하기 위하여, 액상 또는 겔상의 수지를 코팅 또는 함침 처리한 글래스 화이버 페이퍼(2)를 합성수지(5) 상면에 적층한 데 있다. 글래스 화이버 페이퍼는 종래의 글래스 화이버 메시나 글래스 화이버 시트의 공극을 펄프에 의하여 매운 것으로 그 조직이 매우 치밀하여 주변 열의 변화에 따른 치수 변동이 거의 없다. 뿐만 아니라, 여기에 액상 또는 겔상의 수지를 코팅 또는 함침 처리함으로써, 글래스 화이버 패이퍼의 공극의 모두 매워질 뿐만 아니라 그 표면에는 액상 또는 겔상의 수지층이 남아 하부의 합성수지 시트와 융착된다. 상기 코팅 또는 함침 수지로는 폴리우레탄수지, 아크릴수지, 폴리염화비닐수지(PVC), 폴리프로필렌수지(PP), 폴리에틸렌수지(PE), 기타 올레핀계열의 모든 수지를 사용할 수 있으며, 멜라민수지, 페놀수지, 요소수지 등 열경화성 수지를 사용하여도 무방하다. 사이 수지를 코팅함에 있어서는 하부 단면만을 코팅할 수도 있고 양면을 코팅할 수도 있다. 코팅 방법으로는 공지의 메쉬 코팅, 롤 코팅, 콤마 코팅, 졸 코팅, 나이프 코팅 등의 코팅 방법을 사용할 수 있다. 글래스 화이버 페이퍼를 수지에 함침함에 있 어서는 글래스 화이버 페이퍼를 수지에 완전히 담궈 양면 뿐만 아니라 공극까지도 메꿔줄 수 있도록 함침한다.

열압착시 이러한 수지 코팅 또는 함침 처리로 인하여 글래스 화이버 페이퍼와 합성수지 시트(5)가 이종 소재임에도 불구하고 층간 박리 없이 융착되고, 층간 및 글래스 화이버 페이퍼 내부의 공극 발생이 예방되는 것이다. 또한, 글래스 화이버 페이퍼 및 이에 융착된 합성수지시트의 열팽창 및 열수축이 차단되는 것이다.

본원 발명에 사용되는 무늬목 시트는 천연무늬목 단판, 집성 천연무늬목 시트 및 모자이크 천연무늬목 시트 모두에 의하여 제조가 가능하나, 상술한 바와 같이 첨부한 도면에는 집성 천연무늬목 시트(1a)와 모자이크 천연무늬목 시트(1b)를 예시적으로 도시하였다.

본 발명의 다른 특징은 천연무늬목 시트(1a, 1b) 하부에 멜라민 함침 언더레이지(4b)를 배접하여 열압착시 멜라민이 천연무늬목 시트(1a, 1b)에 침투하게 할 뿐만 아니라, 천연무늬목 시트(1a, 1b)로 수지 처리 글래스 화이버 페이퍼(2)의 수지가 접촉하는 것을 차단한 데 있다. 이렇게 함으로써 천연무늬목 시트(1a, 1b)의 변색을 막고 수분 침투를 예방할 수 있게 된다.

도 1a는 금속 박막(3), 멜라민 함침 오버레이지(4a), 천연무늬목 시트(1a), 멜라민 함침 언더레이지(4b), 수지 처리 글래스 화이버 페이퍼(2) 및 합성수지 시트(5)의 적층 순서를 보여 준다. 여기에서 멜라민 함침 오버레이지(4a)와 멜라민 함침 언더레이지(4b)는 적층 순서만 다를 뿐, 투명지에 멜라민수지를 함침시킨 멜라민 함침지라는 점에서 동일하다.

도 1a 및 도 1b를 참조하면, 열프레스에 의하여 본 발명에 필요한 입체 목리를 살린 천연무늬목 표면 합성수지 시트를 제조하기 위하여는 우선 하부로 부터 합성수지 시트(5)와 수지 처리 글래스 화이버 페이퍼(2)와 메라민 함침 언더레이지(4b)를 배치하고, 그 상부에 천연무늬목 시트(1a, 1b)를 적층하며, 상기 천연무늬목 시트(1a, 1b) 상부에 멜라민 함침 오버레이지(4a)를 다시 적층한다. 그리고, 마지막으로 금속 박막(3)을 최상층의 멜라민 함침오버레이지(4a) 상에 적층한다. 열프레스에 의하여 상기 금속 박막(3)의 상면을 열압착하여 상기 합성수지 시트(5), 수지 처리 글래스 화이버 페이퍼(2), 중간층의 멜라민 함침 언더레이지(4b), 천연무늬목 시트(1a, 1b) 및 최상층의 멜라민 함침 오버레이지(4a)를 일체로 접착시킨다. 이 때, 접착은 멜라민 함침 오버레이지(4a) 또는 멜라민 함침 언더레이지(4b)에 함침된 멜라민 수지와, 용융 또는 겔 상태의 수지에 의하여 이루어진다. 이 때, 열프레스에 의한 열압착은 30~35Kg/㎠ 압력하에서 온도를 160℃까지 점증시키면서 열압착하며, 100℃이하에서 10~20분, 100℃ 이상에서 40 ~ 50분간 열압착하는 것이 바람직하다. 이 것은 멜라민 함침 오버레이지(4a) 또는 멜라민 함침 언더레이지(4b)에 함침된 멜라민 수지가 용융되어 무늬목 상면 또는 하면에 침투한 후 경화하는 데 필요한 압력, 온도 및 시간이다. 이러한 조건으로 열압착하여야, 사용 중 물이나 습기가 스며들거나 열이 가해지더라도 멜라민 함침 오버레이지(4a) 또는 멜라민 함침 언더레이지(4b)가 쉽게 분리되지 않는다. 접착이 완성된 후 상기 금속 박막(3)은 제거된다. 이렇게 함으로써 합성수지 표면에 목리가 살아난 천연무늬목층을 시트를 우선 만들고, 이를 합성수지 시트에 접착제로 부착하는 등의 별도의 접착공정없이 1회의 공정으로 천연무늬목 표면을 가진 합성수지 시트를 형성할 수 있게 되는 것이다.

도 1b 또는 도 2b는 이렇게 1회의 열압착 공정으로 완성된 합성수지 시트를 보여 준다.

상술한 구성을 갖는 본 발명에 의하면, 표면 경도가 크면서도 적층되는 천연무늬목의 목리를 살리고 천연무늬목으로의 수분 침투를 확실히 차단할 수 있을 뿐만아니라, 열수축 또는 열팽창이 거의 없으며, 구성 시트의 층간 박리 및 수분이 침투할 수 있는 공극이 없는 입체목리를 살린 천연무늬목 표면 합성 수지 시트를 제공할 수 있는 효과가 있다.

이상, 본 발명을 첨부한 도면을 참조하여 바람직한 실시 예로 설명하였지만, 본 발명의 보호 범위를 여기에 한정하고자 하는 것은 아니며, 따라서 본 발명의 보호 범 위는 특허청구범위에 기재된 사항과 그에 균등에 범위에 미치는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (1)

1. 하부로부터 합성수지 시트, 천연무늬목 시트, 멜라민 함침 오버레이지를 순차적으로 적층한 후 멜라민 함침 오버레이지 위에 금속 박막을 덮고 열압착하여 성형되는 입체목리를 살린 천연무늬목 표면 합성수지 시트에 있어서,

   상기 합성수지 시트 및 천연무늬목 시트 사이에, 하부로부터 차례로, 액상 또는 젤상의 합성 수지가 코팅 또는 함침 처리된 글라스 화이버 페이퍼와 멜라민 함침 언더레이지를 삽입하여 일체로 열압착한 것을 특징으로 하는 입체목리를 살린 천연무늬목 표면 합성수지 시트.

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