KR20130080934A - Ｐｌａ 수지를 이용한 강화 마루 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 표면층을 PLA 수지를 이용함으로써, 친환경적이면서도 촉감이 부드럽고, 가공성이 우수한 PLA 수지를 이용한 강화 마루에 관한 것으로, 각종 건축 구조물 및 주택의 바닥에 시공되는 강화마루로써, HDF 또는 MDF로 이루어진 기재층; 상기 기재층의 상면에 적층되며, 강도 및 소음이 보강되는 보강층과, 인쇄층, 투명층, 표면 처리층으로 구성된 표면층을 구비하되, 상기 보강층과 투명층이 PLA 수지로 이루어진 것을 기술적인 특징을 갖는 것으로 달성된다.

Description

ＰＬＡ 수지를 이용한 강화 마루{High Desity Fiberboard using poly lactic acid resin}
본 발명은 강화 마루에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 표면층을 PLA 수지를 이용함으로써, 친환경적이면서도 촉감이 부드럽고, 가공성이 우수한 PLA 수지를 이용한 강화 마루에 관한 것이다.
일반적으로, 강화 마루는 HDF(High Desity Fiberboard) 라는 판상 위에 나무무늬, 대리석, 기타 모양의 그림이나 형상을 정교하게 인쇄한 뒤 내 마모성이 좋은 필름을 붙이고 압착하여 만든 제품이다.
이러한 강화 마루는 목재에서 섬유질을 분리 채취하여 방수 수지를 첨가하여 고압으로 압축 성형한 판상의 HDF를 바탕재로 하고, 그 표면은 HP(high-pressure laminate) 또는 LPL(law-pressure laminate)로 강화처리한 제품으로, 표면이 라미네이팅으로 코팅 처리되어 내마모, 내구성, 내오염성이 강한 장점이 있다.
그러나, 이러한 종래의 강화 마루는 기재층의 장점에 비해 표면층에 단점이 있다. 다시 말해 종래의 강화 마루는 첨부된 도 1과 같이 기재층(12)인 고밀도섬유판(HDF)층 상부에 인쇄층(14) 및 멜라민 함침 오버레이 시트층(16)를 적층하고, 기재층(12) 하부에는 밸런스층(18)을 적층하여 제조된 것으로서, 내수 합판 온돌마루 바닥재에 비해 표면은 강하지만, 열경화성 멜라민 수지를 표면재로 사용하기 때문에 습기에 민감한 문제가 있다.
또한, 표면이 매우 브리틀(Brittle)한 특성을 가지고 있어 사용자에게 차가운 느낌을 주며, 일정 하중 이상의 날카로운 물체나 무거운 물체가 떨어질 때 충격부위가 깨지거나 찍히는 등 부분 파손이 발생하는 단점이 있을 뿐만 아니라, 인위적인 인쇄형태로 표현되는 표면은 내수합판 온돌마루 바닥재에 비해 원목의 천연 질감이 많이 떨어진다.
본 발명은 이와 같은 종래의 문제점을 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적은 HDF 또는 MDF의 기재층 상면에 접착되는 표면층을 천연 수지 즉 PLA 수지로 구성하여 자연 질감을 향상시킬 수 있는 PLA 수지를 이용한 바닥재를 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 HDF 혹은 MDF로 이루어져 내마모, 내구성, 내오염성, 가공성이 우수한 기재층의 장점과, 자연 친화적이며 이질감이 없고, 폐기 시 유해물질 발생을 최소화하여 2차 환경오염을 방지할 수 있는 PLA 수지의 장점을 동시에 얻을 수 있는 바닥재를 제공하는 데 있다.
또한 본 발명은 습기에 강하며, 자연스러운 인쇄층을 갖도록 함과 동시에 시공이 편리하고, 제작이 용이한 바닥재를 제공하는 데 있다.
본 발명은 각종 건축 구조물 및 주택의 바닥에 시공되는 강화마루로써, HDF 또는 MDF로 이루어진 기재층; 상기 기재층의 상면에 적층되며, 강도 및 소음이 보강되는 보강층과, 인쇄층, 투명층, 표면 처리층으로 구성된 표면층을 구비하되, 상기 보강층과 투명층이 PLA 수지로 이루어진 것을 기술적인 특징을 갖는 것으로 달성된다.
또한, 본 발명은 HDF 또는 MDF로 이루어진 보강층과 표면층인 기재층 사이에 접착층을 구비하고, 이 보강층과, 투명층 중 하나가 PLA 수지로 이루어진 기술적인 특징이 있다.
본 발명은 기재층을 HDF 혹은 MDF로 구성하여 내마모성, 내구성, 내오염성이 강하며 가공성이 우수함은 물론, 표면층이 갖는 자연 질감을 동시에 얻을 수 잇고, 친환경적인 바닥재이다.
또한, 본 발명은 PLA 수지를 이용하여 폐기 시 유해 물질 배출량을 감소시켜 2차 환경오염을 방지하고, 표면 강도를 향상시키며, 촉감이 부드럽고, 층간 소음을 개선할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래 강화 마루의 일 예를 나타낸 단면도,
도 2는 본 발명에 따른 바닥재의 분해 단면도,
도 3은 본 발명에 따른 바닥재의 단면도,
도 4는 본 발명에 따른 바닥재의 요부 확대 단면도.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
먼저, 첨부된 도 2는 본 발명에 따른 바닥재의 분해 단면도이고, 도 3은 본 발명에 따른 바닥재의 단면도이며, 도 4는 본 발명에 따른 바닥재의 요부 확대 단면도를 도시한 것이다.
도면에서 본 발명의 강화 마루(10)는 고밀도 섬유판(HDF) 혹은 중밀도 섬유판(MDF)을 기재층(100)으로 하고, 이 기재층(100)의 상면에 표면층(200)을 적층시켜 구성하되, 표면층(200)을 구성하는 보강층(210)과, 인쇄층(220), 투명층(230), 표면 처리층(240) 중 보강층(210)과 투명층(230)은 PLA 수지로 구성하고, 표면 처리층은 PLA 수지를 포함하는 경화제가 사용될 수 있다.
또한 상기 보강층(210)과 기재층(100) 사이에는 멜라민 수지의 접착층(202)을 갖는다.
상기 기재층(100)은 MDF 혹은 HDF 중 하나로 구성되며, 이들은 이미 알려진 바와 같이, 원목을 갈아 가루로 만든 것에 아교를 섞어 뭉쳐 편평하게 압축시켜 합판처럼 만든 것이다.
이중 MDF는 전 두께에 걸쳐 섬유분배가 균일하고 조직이 치밀하여 복잡한 기계가공작업을 면이나 측면의 파열 없이 수행할 수 있다. 또한 면이 견고하고 평활하여 장식용 필름이나 베니어 등을 오버레이 하거나, 페인팅하는 데에도 매우 적합하다. 또한 뛰어난 안정성과 기계 가공성, 높은 강도 때문에 설합 측면이나 캐비넷 레일, 거울틀, 몰딩은 물론 본 발명과 같이 바닥재로 사용된다.
HDF는 밀도가 900kg/m 이상의 고밀도 섬유판으로 강도면에서 MDF 보다 월등히 높아 합판 대체재로 널리 사용되고, 가구재 및 강화 마루로 많이 사용된다.
또한, 본 발명의 표면층을 구성하는 PLA(Polylactic acid) 수지는 락 타이드 또는 락트산의 열가소성 폴리에스테르로서, 옥수수, 감자 등에서 추출한 전분을 발효시켜 제조되는 락트산을 중합시켜 제조될 수 있다.
이러한 PLA 수지는 얼마든지 재생이 가능하여 석유 자원 등의 고갈에 따른 문제점을 해결할 수 있고, 폐기 과정에서도 환경 유해 물질의 배출량이 다른 수지 예컨대 염화비닐보다 훨씬 적고, 분해 속도도 빠른 장점이 있다.
상기 PLA 수지는 결정질 PLA(c-PLA) 수지와 비정질 PLA(a-PLA) 수지로 구분될 수 있으며, 결정질 PLA 수지의 경우 가소제가 시트 표면으로 흘러나오는 브리딩 현상이 발생할 수 있으므로 본 발명에서는 비정질 PLA 수지를 이용한다.
비정질 PLA 수지를 이용하는 경우 100% 비정질 PLA 수지를 사용하는 것이 바람직하나, 필요에 따라서는 결정질과 비정질이 공존하는 PLA 수지가 이용될 수도 있다.
상기 PLA 수지는 성형할 때 비프탈레이트계 가소제나, 용융 강도를 보강하는 충전제로는 아크릴계 공중합체, 탄산칼슘, 실리카 겔, 산화 티타늄이 포함될 수 있다.
상기 가소제는 수지 성형에 따른 가공성, 유연성 등 용도에 맞는 물성을 나타낼 수 있도록 사용하는 첨가물로 특히 본 발명에서는 인체에 유해하지 않은 비프탈레이트계 가소제가 사용된다.
또한, 본 발명을 구성하는 상기 보강층(210), 투명층(230)은 성형 시, 상기 PLA 수지에 활제, 사슬 연장제, 내가수분해제 등이 1종 이상 더 첨가될 수 있다.
여기서 활제는 탄화 수소, 폴리에틸렌, 실리콘 유체는 물론 특히 친환경적인 고급 지방산을 사용하되, 일 예로는 탄소수 18의 고급 지방산인 스테아린산이 있다.
내가수분해제는 카보디이미드 혹은 옥산 졸린 혹은 폴리카보디이미드가 사용될 수 있다.
다시 말해 상기 보강층(210), 투명층(230)은 PLA 수지 100중량부에 대하여 비프탈레이트계 가소제 10∼80중량부가 사용되며, 충전제는 탄산칼슘 또는 산화 티타늄 또는 아크릴계 공중합체가 PLA 수지 100중량부에 대하여 1∼20중량부의 비율로 혼합되며, 활제는 PLA 수지 100중량부에 대해 0.01∼10 중량부가 사용됨이 바람직하다.
또한, 사슬 연장제와 내가수분해제는 PLA 수지 100중량부에 대해 0.01∼10 중량부가 선택적으로 사용될 수 있다.
바람직하기로, 상기 기재층(100)은 2∼7mm가 바람직하고, 보강층(210)은 0.01∼2mm가, 그리고 인쇄층(220), 투명층(230), 표면 처리층(240)은 0.01∼1mm로 제작됨이 바람직하다.
상기 지재층(100)과 표면층(200)을 접합하는 상기 접착층(202)은 열경화성 멜라민 수지가 사용될 수 있으며, 도포량 150g/㎡이 바람직하다.
또한, 상기 표면 처리층(240)은 열경화성 또는 자외선 경화형 UV 조성물이 사용되며, 여기에 실리카, 점토광물, 세라믹 등이 포함될 수 있으며, 이때 비율은 조성물 100중량부에 대하여 0.1∼20중량부의 비율로 포함될 수 있으며, 여기에 PLA 수지가 포함될 수도 있다.
한편, 인쇄층(220)은 그라비아 인쇄, 로터리 인쇄, 전사 인쇄 등 다양한 방법이 사용될 수 있다.
이상에서와 같이 본 발명의 바닥재(10)는 HDF 또는 MDF 중 하나로 구성되고, 이 기재층(100)의 상면에 PLA 수지로 이루어진 표면층(200)을 압착하되, 연속으로 배치된 압연 롤러가 이용된다.
실시 예
베이스에 MDF 기재층(100)이 이동하고, 이 기재층(100)의 상면에 멜라민 수지의 접착제가 150g/㎡ 량으로 도포되어 접착층(202)을 구성한다.
상기 접착층(202)의 상면으로 공급되는 보강층(210)은 PLA 수지 100중량부에 대하여 비프탈레이트계 가소제 20중량부, 아크릴계 공중합체 5중량부, 스테아린산 0.03중량부, 사슬 연장제 0.01중량부, 카보디이미드 0.02중량부가 혼합되고 1차, 2차에 걸쳐 배치된 압연 롤러로 압착되어 공급된다.
보강층 상면의 인쇄층(220)은 그라비아 인쇄 방식으로 이루어지고, 투명층(230)은 PLA 수지 100중량부에 대하여 비프탈레이트계 가소제 30중량부, 탄산칼슘 3중량부, 산화 티타늄 9중량부, 스테아린산 0.03중량부, 사슬 연장제 0.01중량부, 카보디아미드 0.02중량부가 혼합되어 성형되고, 이 또한 압연롤러에 의해 압압되어 공급된다.
한편 표면 처리층(240)은 자외선 경화형 UV 조성물 즉, 우레탄 아크릴레이즈계 UV 경화형 조성물을 투명층(230)에 도포하는 것으로 본 발명의 바닥재를 완성한다.
10 : 바닥재 100 : 기재층
200 : 표면층 210 : 보강층
220 : 인쇄층 230 : 투명층
240 : 표면 처리층

Claims (7)

  1. 건축 구조물의 바닥에 시공되는 강화 마루로써,
    HDF 또는 MDF로 이루어진 기재층;
    상기 기재층의 상면에 적층되는 보강층, 인쇄층, 투명층, 표면 처리층으로 표면층을 구성하되, 이들 표면층 중 하나 이상이 PLA 수지로 구성된 것을 특징으로 하는 PLA 수지를 이용한 강화 마루.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 기재층의 상면에 열경화성 멜라민 수지의 접착층이 도포된 것을 특징으로 하는 PLA 수지를 이용한 강화 마루.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 보강층과 투명층을 성형하는 PLA 수지에 비프탈레이트계 가소제, 충전제, 활제, 사슬 연장제, 내가수분해제 중 하나 이상이 첨가되는 것을 특징으로 하는 PLA 수지를 이용한 강화 마루.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 보강층과 투명층은 PLA 수지 100중량부에 대하여 비프탈레이트계 가소제 10∼80중량부, 충전제 2∼30중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 PLA 수지를 이용한 강화 마루.
  5. 제 4항에 있어서, 상기 보강층과 투명층은 충전제 2∼30중량부, 활제 0.01∼10중량부, 사슬 연장제 0.01∼5중량부, 내가수분해제 0.01∼10중량부가 혼합되고, 압연 롤러를 압착하여 성형된 것을 특징으로 하는 PLA 수지를 이용한 강화 마루.
  6. 제 4항 또는 제 5항에 있어서, 상기 보강층은 PLA 수지 100중량부에 대하여 비프탈레이트계 가소제 20중량부, 아크릴계 공중합체 5중량부, 스테아린산 0.03중량부, 사슬 연장제 0.01중량부, 카보디이미드 0.02중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 PLA 수지를 이용한 강화 마루.
  7. 제 4항 또는 제 5항에 있어서, 상기 투명층은 PLA 수지 100중량부에 대하여 비프탈레이트계 가소제 30중량부, 탄산칼슘 3중량부, 산화 티타늄 9중량부, 스테아린산 0.03중량부, 사슬 연장제 0.01중량부, 카보디아미드 0.02중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 PLA 수지를 이용한 강화 마루.


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