KR20090037516A - 내마모 표면 미장 불연보드 - Google Patents

Abstract

본 발명은 무기질 보드를 이용한 내마모 표면 미장 불연보드 및 그 제조방법에 관한 것이다. 더욱 상세히 설명하자면 열 융착 공정만으로는 무늬지와 무기질 보드를 결합시키기 불가능한 것을 비닐우레탄, 라텍스, 멜라민수지 등을 첨가한 접착제를 도포한 상태로 무기질 보드와 무늬지를 일체 융착 결합시킴으로 견고하고 불연 및 난연의 성질을 가진 내마모 표면 미장 불연보드 및 그 제조방법이다.

무기질 보드, 접착제, 멜라민 수지, 요소수지, 무늬지

Description

내마모 표면 미장 불연보드{Anti-adrasive fireproof board processing used inoganic board}

본 발명은 무기질 보드를 이용한 내마모 표면 미장 불연보드 및 그 제조방법에 관한 것이다. 더욱 상세히 설명하자면 열 융착 공정만으로는 무늬지와 무기질 보드를 결합시키기 불가능한 것을 비닐우레탄, 라텍스, 멜라민수지 등을 첨가한 접착제를 도포한 상태로 무기질 보드와 무늬지를 일체 융착 결합시킴으로 견고하고 불연 및 난연의 성질을 가진 내마모 표면 미장 불연보드 및 그 제조방법이다.

일반적으로 가구나 건축용 합성수지 장식재는 내구성과 미적 효과를 위해 널리 실용화 되어 왔고, 생활의 질이 높아짐에 따라 소비자들은 화재나 환경에 대한 안전성을 요구하게 되었으나 미흡한 면이 있었다. 이와 관련하여 목재(합판, PB, MDF 등)에 대한 멜라민 수지층 접착은 옛날부터 실용화되어 가구나 건축용으로 널리 사용하고 있었으며, 그에 따라 화재문제와 보드 자체의 접착제에 따른 환경문제를 발생시키고 있다.

즉, 목재로 이루어진 건축자재는 화재에는 취약한 면이 있고, 합성수지 패널의 경우는 화재시 발생되는 유해한 다량의 연기와 그 가스에 의해 큰 문제점이 있었다.

따라서 이를 해결하기 위해 내장재를 석재나 무기질 보드를 이용하여 제작하는 대안이 마련되었으나 이도 문제점이 많다. 즉, 무기질보드(마그네슘보드, 규산칼슘보드, CRT 보드)는 그 질감적인 측면이나 무늬나 모양이 없기에 시각상의 심미감을 느끼기 힘들다. 따라서 이러한 무기질 보드의 문제점을 해결하는 방법이 기초보드의 경우 무기질 보드를 이용하지만, 그 표면에 다양한 색채와 무늬가 그려진 무늬지를 접착하여 사용하는 것이었다.

그러나 이러한 무늬지를 무기질 보드에 접착하는 방법에 있어서 또 다른 문제점이 양산되었다. 즉, 보통 건축자재, 내장재 등의 생산을 위해 사용되는 접착제(바인더)는 멜라민 수지를 많이 사용한다. 이 멜라민 수지는 불연과 난연의 성질이 있어 혹시 화재가 발생된 경우라도 인체에 유해한 가스의 공급이 없기 때문이다. 그런데 이러한 멜라민 수지를 상기 무기질 보드에 도포하고 그 상부로 무늬지를 접착할 수 없었다. 이유는 상기 멜라민 수지가 무기질 보드에 형성된 다수의 공극에 스며들어 접착이 이루어지지 않는 것이다. 이러한 문제점은 무늬지를 멜라민 수지를 이용하여 무기질 보드에 접착하지 못하고, 다른 인체에 유해한 바인더를 이용하여 부착시켜야만 하는 문제점을 낳는다. 이러한 유해한 바인더의 투입으로 인하여 만일 화재가 발생시에는 그 바인더가 산화되며 발생되는 유독가스는 인명을 살상하는 결과를 가져오고, 현재 건축자재의 기술 평가에서도 이러한 자재의 생산마저도 저지하고 있는 불리한 입장이다. 따라서 무기질 보드에 무늬지를 접착시킬 수 있는 바인더의 제작이 현 건축자재 생산업계에서는 큰 과제로 남아 있었다.

본 발명은 열 융착 공정만으로는 무늬지와 무기질 보드를 결합시키기 불가능한 것을 비닐우레탄, 라텍스, 멜라민수지 등을 첨가한 접착제를 도포한 상태로 무기질 보드와 무늬지를 일체 융착 결합시킴으로 견고하고 불연 및 난연의 성질을 가진 내마모 표면 미장 불연보드 및 그 제조방법을 제공하고자 한다.

본 발명은 불연보드 제조방법에 있어서, 제1단계: 소정 크기의 무기질 보드(10)를 제공하는 단계와; 제2단계: 상기 무기질 보드(10)의 상단에 접착제(20)를 도포하는 단계와; 제3단계: 상기 접착제(20)층의 상부로 수지로 함침된 무늬지(30)를 위치시키는 단계와; 제4단계: 상기 무기질 보드(10)와 무늬지(30)를 160-200℃로 가압하여 서로 일체로 결합시키는 단계들로; 이루어져 내연과 불연 및 내마모성을 갖춘 보드를 생산하는 내마모 표면 미장 불연보드 제조방법이다.

본 발명에 따라 상기 제2단계에서 사용되는 접착제(20)는, 비닐우레탄 15-40%와 라텍스 7-25%와 이소시아네이트 2-10%와 디이소시아네이트 2-10%와 멜라민수지 2-20%와 요소수지 2-20%와 100%의 중량비에서 부족분은 물과 알코올의 용제를 투입하여 제조된 접착제이고; 상기 제3단계의 무늬지(30)에 함침된 수지는, 멜라민수지와 요소수지가 1 : 0.7-1.5의 중량비로 투입되며; 상기 제4단계의 고온 가 압은, 열프레스나 또는 가열 가압로울러(40)를 통해 가압시켜 결합시키는 내마모성 표면 미장 불연보드 제조방법이다.

본 발명은 불연보드에 있어서, 최 하단에 소정 크기로 형성되는 무기질 보드(10)층과; 상기 무기질 보드(10)층의 상단으로 비닐우레탄 15-40%와 라텍스 7-25%와 이소시아네이트 2-10%와 디이소시아네이트 2-10%와 멜라민수지 2-20%와 요소수지 2-20%와 100%의 중량비에서 부족분은 물과 알코올의 용제로 형성된 접착제(20)층과; 최 상단에 수지로 함침된 무늬지(30)층이; 결합하여 견고하고 내연 불연의 기능을 가진 내마모성 표면 미장 불연보드이다.

본 발명에 따라 무늬지(30)층에 함침된 수지는, 멜라민수지와 요소수지가 1 : 0.7-1.5의 중량비로 이루어진 수지인 내마모성 표면 미장 불연보드이다.

전술한 바와 같이 본 발명에 따른 불연보드는 마감재의 다양한 인쇄 효과로 아름다운 미장효과를 볼 수 있으며, 멜라민 수지의 탁월한 강도와 내마모성으로 인해 다양한 용도로 활용이 가능하게 되었다.

또한 본 발명은 무기질 보드에 무늬지를 접착시킬 수 있는 기술이 확고하게 갖추어 졌으며, 무기질 보드의 불연성과 코팅된 멜라민의 난연성은 화재 발생시 화재의 확산과 충분한 대피시간을 확보할 수 있게 되었고, 박막 멜라민의 경제성뿐만 아니라 인체에 대한 안전성을 확보할 수 있다.

본 발명은 불연보드 제조방법에 관한 것으로, 도시된 도면과 함께 상세히 설명한다. 즉, 본 발명은 도시된 도1에서처럼, 제1단계: 소정 크기의 무기질 보드(10)를 제공하는 단계를 거친다. 상기 무기질 보드는 규사나 석고 등의 천연광물과 펄프성분, 유리섬유를 주원료로 이루어진 난연과 불연의 성질이 있다. 따라서 본 발명에서는 이러한 난연과 불연의 기능을 가진 내장재를 개발하기 위해 무기질 보드를 기초보드로 사용하는 것이다. 종래기술에서 설명된 것처럼 본 발명은 기존에 기초보드로 사용되는 목재보드, 합성수지 보드에도 사용이 가능하지만, 그것이 주 목적은 아니다. 사실상 현 내장재나 건축자재 생산업체들이 무기질 보드에 무늬목을 접착시키되, 특별히 난연이나 불연의 기능을 가진 멜라민 수지를 이용하여 접착시킬 수 없었던 문제점을 해결하기 위해 본 발명은 창출된 것이기에 본 발명에서의 기초보드는 무기질 보드로만 한정한 것이다. 실례로 상기 무기질 보드는 마그네슘보드, CRT보드, 규산칼슘보드 등이 있다.

다음으로 본 발명은 제2단계: 상기 무기질 보드(10)의 상단에 접착제(20)를 도포하는 단계를 거친다. 즉, 화재시 난연이나 불연의 성질은 띤 무기질 보드에 접착제를 도포하는 것이다. 물론 이 접착제도 화재의 발생시 난연과 불연의 기능성을 가지고 있어야 기초보드인 무기질 보드의 특성과 접목되어 최상의 효과를 가져올 것이다.

그리고 본 발명은 제3단계: 상기 접착제(20)층의 상부로 수지로 함침된 무늬지(30)를 위치시키는 단계를 거친다. 즉, 상기 접착제가 무기질 보드의 표면과 그 내부에 형성되어 있는 미세한 공극 사이사이로 침투하여 견고한 체결을 하고 난 후에 무늬지를 올려 놓는 것이다. 이 무늬지의 경우 다양한 형태의 무늬와 모양이 형성되거나 인쇄된 것인데, 그 재질은 지류가 주로 사용되고 목재를 얇게 커팅한 것이나 합성수지 재질로도 제작이 가능하다. 물론 중요한 사항은 이러한 상기 무늬지도 별도의 수지로 함침된 상태로 제공된다는 것이다.

그럼 종래 이렇게 무늬지를 각종의 보드 즉, 무기질 보드가 아닌 합판, 목재 보드, 합성수지 보드 등의 기초보드에 접착시키는 방법을 설명한다. 사실상 종래의 발명의 경우도 전술된 3단계와 유사한 즉, 본 발명의 2단계에서 사용되는 접착제를 도포하는 공정을 제외한 모든 공정이 동일한 형태로 하여 순차적으로 진행된다. 그리고 상기 기초보드의 상부에 수지로 함침된, 이때는 주로 멜라민 수지로만 사용되는데, 무늬지를 위치시키고 고온 고압의 프레스를 이용하여 강하게 눌러준다. 그러면 상기 무늬지에 함침되어 있던 멜라민 수지가 용융되면서 그 표면이 매끈해지며 경화되는 것이다. 상기 멜라민 수지는 고온으로 가열시 약간의 용융이 이루어지며 그 표면에 형성되어 있던 굴곡이 펴지면서 곧 강하게 경화가 되는 특성이 있다. 따라서 반드시 이러한 공정이 필요한 것이다. 바로 이때 상기 멜라민 수지가 경화 되면서 상기 기초보드의 상부에 무늬지가 견고하게 접착되는 것이다. 그러나 이러한 종래의 방식은 전술된 것처럼 무기질 보드에 적용이 되지 못한다. 이유는 상기 멜라민 수지가 용융되면서 상기 기공이 많은 무기질 보드의 내부로 충분히 침투하지 못하고 그 결합력이 떨어져 쉽게 접착되지 않는다. 많은 양을 도포하여 접착을 시도한다고 할 지라도 그 체결력이 약하여 약간의 외력에 의해 서로 떨어지는 결과를 가져온다.

아무튼 본 발명은 상기 3단계를 거치고, 제4단계: 상기 무기질 보드(10)와 무늬지(30)를 160-200℃로 가압하여 서로 일체로 결합시키는 단계가 이루어 진다.

즉, 상기 무기질 보드의 상부에 접착제를 도포한 상태에서 그 상부로 상기 무늬를 위치시키고 약 160-200℃의 고온과 고압으로 강하게 눌러 주는 것이다. 바로 이러한 공정을 통해서 본 발명의 기초보드인 무기질 보드에 무늬지는 견고한 체결을 달성하는 것이다.

그렇다면 본 발명에서 이러게 견고한 체결이 이루어 질 수 있도록 유도한 상기 기 제2단계에서 사용되는 접착제(20)의 구성요소들과 그 특성을 살펴본다. 즉, 본 발명의 접착제는 비닐우레탄 15-40%와 라텍스 7-25%와 이소시아네이트 2-10%와 디이소시아네이트 2-10%와 멜라민수지 2-20%와 요소수지 2-20%와 100%의 중량비에서 부족분은 물과 알코올의 용제를 투입하여 제조된 접착제이다. 상기 비닐우레탄은 막형성을 위한 것으로 무기질 보드의 표면에 도포된 상태에서 그 상층으로 올라 와 견고한 막을 형성할 수 있게 해주는 역할을 한다. 라텍스의 경우도 이 비닐우레탄과 동일한 역할을 수행하지만 온도변화에 잘 적응할 수 있는 역할도 수행한다. 즉, 고무재질이기에 어느 정도의 탄성을 유지하면서 온도에 따른 팽창에 적응할 수 있게 해주며, 그에 따라 그 체결의 견고함을 유지시켜 줄 수 있는 역할도 하는 것이다. 약 2-10%의 중량비로 투입되는 이소시아네이트는 상기 우레탄을 중화시키며, 각각의 구성요소들이 잘 화합할 수 있도록 하며, 디이소시아네이트는 그 반응을 촉진시켜 최종생산물의 형성을 빨리 할 수 있도록 한다. 물론 본 발명의 접착제의 접착력을 위해서 투입되는 바인더로서 상기 요소 수지와 멜라민 수지가 투입된다.

그럼 이 멜라민수지와 요소수지의 일반적인 물성과 그 특징을 살펴본다. 즉, 멜라민수지란 멜라민과 포름알데히드를 반응시켜 만드는 열경화성 수지로 요소수지와 함께 아미노플라스틱이라 총칭된다. 열·산·용제에 대하여 강하고, 전기적 성질도 뛰어나다. 식기·잡화·전기 기기 등의 성형재료로 쓰인다. 또 내열성이 있어서 강한 화장판(化粧板)은 식탁·벽판 등에 사용되고, 또한 종이수건은 종이에 멜라민·요소수지를 침투시켜 말린 것이다.

또한 이 멜라민수지는 1936년 독일에서 발명되었는데, 아미노기 －NH2 를 가지므로, 요소수지와 함께 아미노플라스틱이라 총칭된다. 용도에 따라 약간의 차이는 있으나, 그 제작공정을 간단하게 살펴보면, 약알칼리성으로 한 포르말린(포름알데히드 수용액)에 적당량의 멜라민을 가하여 가온 반응시켜 시럽 모양의 제1차 수지를 얻는다. 성형용(成型用) 혼합물 분말로 만드는 데는 셀룰로오스 분말·석면· 유리섬유 등을 혼합하여 말린 다음 가루로 만든다. 이것을 틀에 넣어 가열 성형한다. 이 수지는 무색 투명하여 아름다운 착색을 할 수 있으며, 열·산·용제에 대하여 강하고, 전기적 성질도 뛰어나다. 식기·잡화·전기 기기 등의 성형재료로 쓰이는데, 일상생활에서 볼 수 있는 도자기 같은 감촉의 컵은 완성품의 비중이 1.5 정도로 가볍다. 또 내열성이 있어서 강한 화장판(化粧板)은 식탁 ·벽판 등에 사용되는데, 이것은 종이에 제1차 수지액을 침투시키고 겹쳐서 가압 가열한다. 맨 위에 나오는 종이에 적당한 인쇄를 하면 나뭇결무늬와 같은 다양한 무늬를 낼 수도 있다. 화장판은 대부분 내부나 하부에 값이 보다 싼 다른 플라스틱이 사용된다. 또한 손을 닦을 때 쓰는 종이수건은 종이에 멜라민 ·요소수지를 침투시켜 말린 것이다. 섬유 가공용으로 사용되는 양도 많은데, 주로 방추가공(防皺加工)에 쓰인다. 요소수지는 내수성(耐水性)이 약하지만, 멜라민수지는 우수하다. 또한 접착성이 강력하여 내구성이 있는 목재의 구조용 접착제가 되고, 금속도료로도 유용하여 생산량이 신장하고 있다.

따라서 이러한 멜라민수지와 요소수지를 이용하여 바인더를 사용하게 되면 그 접착력은 우수하고, 안정하며, 불연과 난연의 효과를 가져와 본 발명의 건축자재의 생산을 위한 바인더로서는 최상이 되는 것이다.

다음으로 상기 접착제는 100%의 중량비에서 부족분은 물과 알코올의 용제를 투입하게 되는데, 그 양이 상당하다. 물과 알코올의 중량 비율이 1:0.2-0.8의 비율 로 투입되는 것이 바람직한 이 용제는 접착제에 투입되어 접착제가 무기질 보드의 내부로 손쉽게 함침되어 표면을 견고하게 할 수 있는 여건을 제공한다. 본 발명의 접착제는 일반적인 접착제와 판이하게 다른 면이 있다. 바로 이 물과 알코올의 투입량이 상당하여 일반적인 접착제에 비하여 점도가 낮다. 따라서 손쉽게 공극의 내부로 흘러 들어갈 수 있게 한 것이다. 물론 상기 알코올과 물은 일단 공극내에 투입되고 난 후 공기 중에 날려 없어지고 타 구성요소들이 견고하게 경화될 수 있도록 하는 중요한 역할을 한다. 결국 본 발명에서는 이렇게 무기질 보드에 함침되기 유리한 별도의 접착제를 무늬지가 체결되는 무기질 보드의 표면에 선 도포하여 그 체결의 견고함을 향상시킨 것이다.

한편 본 발명의 상기 제3단계의 무늬지(30)에 함침된 수지는, 멜라민수지와 요소수지가 1 : 0.7-1.5의 중량비로 투입되된 바인더인 것이 바람직하다. 즉, 무늬나 모양이 인쇄되거나 형성된 인쇄지(본 발명에서는 이 인쇄지에 별도의 부호를 붙치지 않고 있다. 단 이 인쇄지에 수지가 함침된 상태를 무늬지라 칭하는 것이다.)를 상기 수지에 투입하여 함침시키는 것이다. 물론 이렇게 함침된 인쇄지의 양면은 수지가 도포되거나 코팅되어 그 표면이 거친 상태를 유지하고 있다. 전술된 것처럼 이러한 표면이 고온 고압으로 가압당하면 용융되면서 그 표면이 매끈하게 되고, 곧 경화가 되어 견고한 표면이 된다. 이때 이 표면의 경도는 상당히 높아 못이나 칼에 의해서도 쉽게 긁히지 않으며, 화염이 발생한 경우에도 유독한 연기의 방출을 막을 수 있어 건축용 접착제로 즐겨 사용되는 것이다.

그리고 본 발명에서는 상기 제4단계의 고온 가압을 함에 있어 열프레스나 또는 가열 가압로울러(40)를 모두 사용가능하다. 일반적인 열프레스를 이용하여 상기 무늬지와 무기질 보드를 접착시킬 수도 있지만, 가열 가압로울러를 통해서도 접착이 가능하다.

본 발명은 전술된 것처럼 불연보드의 생산방법에만 그 특징이 있는 것은 아니다. 그 제조방법을 통해서 생산된 불연보드와 그 생산방법에서 사용된 구성요소를 이용하여 제작된 불연보드에도 그 특징이 있다. 다시 말해서 본 발명은 최 하단에 소정 크기로 형성되는 무기질 보드(10)층이 있고, 상기 무기질 보드(10)층의 상단으로 비닐우레탄 15-40%와 라텍스 7-25%와 이소시아네이트 2-10%와 디이소시아네이트 2-10%와 멜라민수지 2-20%와 요소수지 2-20%와 100%의 중량비에서 부족분은 물과 알코올의 용제로 형성된 접착제(20)층이 있으며, 최 상단에 수지로 함침된 무늬지(30)층이 결합하여 견고하고 내연 불연의 기능을 불연보드도 그 청구의 대상인 것이다. 이 불연보드를 위해 사용되는 모든 구성요소의 특징과 물성은 전술된 제조방법을 통해서 이미 설명된 상태이기에 여기서는 생략한다. 그리고 상기 무늬지(30)층에 함침된 수지는, 멜라민수지와 요소수지가 1 : 0.7-1.5의 중량비로 이루어진 수지인 것이 바람직하다.

도 1은 본 발명의 제조방법을 순서대로 도시한 도면,

도 2는 본 발명 보드의 단면을 도시한 단면도이다.

<도시된 도면의 주요부호에 대한 간단한 설명>

10; 무기질 보드 20; 접착제

30; 무늬지

Claims (6)

1. 불연보드 제조방법에 있어서,

   제1단계: 소정 크기의 무기질 보드(10)를 제공하는 단계와;

   제2단계: 상기 무기질 보드(10)의 상단에 접착제(20)를 도포하는 단계와;

   제3단계: 상기 접착제(20)층의 상부로 수지로 함침된 무늬지(30)를 위치시키는 단계와;

   제4단계: 상기 무기질 보드(10)와 무늬지(30)를 160-200℃로 가압하여 서로 일체로 결합시키는 단계들로; 이루어져 내연과 불연 및 내마모성을 갖춘 보드를 생산하는 것을 특징으로 하는 내마모 표면 미장 불연보드 제조방법.
2. 제1항에 있어서,

   상기 제2단계에서 사용되는 접착제(20)는,

   비닐우레탄 15-40%와 라텍스 7-25%와 이소시아네이트 2-10%와 디이소시아네이트 2-10%와 멜라민수지 2-20%와 요소수지 2-20%와 100%의 중량비에서 부족분은 물과 알코올의 용제를 투입하여 제조된 접착제인 것을 특징으로 하는 내마모성 표면 미장 불연보드 제조방법.
3. 제1항에 있어서,

   상기 제3단계의 무늬지(30)에 함침된 수지는,

   멜라민수지와 요소수지가 1 : 0.7-1.5의 중량비로 투입되는 것을 특징으로 하는 내마모성 표면 미장 불연보드 제조방법.
4. 제1항에 있어서,

   상기 제4단계의 고온 가압은,

   열프레스나 또는 가열 가압로울러(40)를 통해 가압시켜 결합시키는 것을 특징으로 하는 내마모성 표면 미장 불연보드 제조방법.
5. 불연보드에 있어서,

   최 하단에 소정 크기로 형성되는 무기질 보드(10)층과;

   상기 무기질 보드(10)층의 상단으로 비닐우레탄 15-40%와 라텍스 7-25%와 이소시아네이트 2-10%와 디이소시아네이트 2-10%와 멜라민수지 2-20%와 요소수지 2-20%와 100%의 중량비에서 부족분은 물과 알코올의 용제로 형성된 접착제(20)층과;

   최 상단에 수지로 함침된 무늬지(30)층이; 결합하여 견고하고 내연 불연의 기능을 가진 것을 특징으로 하는 내마모성 표면 미장 불연보드.
6. 제5항에 있어서,

   무늬지(30)층에 함침된 수지는,

   멜라민수지와 요소수지가 1 : 0.7-1.5의 중량비로 이루어진 수지인 것을 특징으로 하는 내마모성 표면 미장 불연보드.

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