KR20220026653A - 기능성 표면치장재 및 그 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 실내 바닥이나 벽 또는 천장 등의 마감재로 사용되는 각종 목질 보드류의 상부에 부착되는 표면치장재에 다양한 그림이나 문양이 포함되어 치장재(治粧材)로서의 기능은 물론 난연성, 준불연성, 전기전도성, 항균성, 축광(야광) 기능, 정전기 방지기능 등 다양한 기능성을 부여한, 기능성 표면치장재 및 그 제조방법을 제공하기 위한 것이다.
Description
본 발명은 표면치장재에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 실내 바닥이나 벽 또는 천장 등의 마감재에 부착되어 사용되는 표면치장재에 난연성 외에 준불연성, 항균성, 전기전도성, 축광(야광) 기능 등 다양한 기능성을 부여한, 기능성 표면치장재 및 그 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 주택이나 아파트 등 주거용 공간에 사용되는 바닥재로는 원목으로 이루어진 표면층에 UV 도장으로 마감된 원목 마루판, 중밀도 섬유판(MDF)에 무늬목과 모양지를 부착한 다음 표면을 UV 도장하고 LPL(Low pressure melamine laminate) 또는 HPL(High pressure melamine laminate)로 마감하는 강화 마루판, 천연무늬목에 HPL로 마감하는 무늬목 치장 복합 마루판, 내수합판에 HPL로 마감하여 내마모성과 내구성을 강조한 강마루판 등 다양한 종류가 출현하여 사용되고 있다. 하지만, 이와 같은 마루는 친환경적인 주거 환경을 제공한다는 점에서는 장점이 있으나, 목재를 이용하는 특성상 화재에 취약한 단점이 있다.
이러한 단점을 보완하기 위해 특허등록 제801613호 "난연성 원목 마루바닥재 제조방법과 그 원목 마루바닥재"와 같은 기술이 출현했는데, 이는 원목 마루목재에 직접 난연물질을 함침시킴으로써 난연물질이 목재에 침투되도록 하여 마루판이 불에 잘 타지 않게 한 것이다. 하지만 상기 특허는 상부에 노출된 목재 마루판 표면에 UV 코팅한 구조이므로, 목재에 흠집이 생기거나 목재가 고온 다습한 환경에 노출될 경우 곰팡이와 같은 미생물이 번식하기 쉬워져 화재에 취약하다는 문제가 있고, 목재에 난연물질을 함침시키는 과정에서 목재의 공극을 확대시키고 고압으로 가압하여 난연물질을 침투시킨 후 건조시키는 단계를 필수적으로 거쳐야 하므로 그 과정이 매우 복잡하고 시간이 많이 소요되며, 난연물질이 함침된 뒤에 장시간 건조시키는 과정에서 목재가 변형되는 문제가 있다.
한편, 가구나 마루판재의 표면에 부착되어 외관을 아름답게 하는 용도로 사용되는 멜라민 치장판은 페놀수지가 함침되어진 크라프트지에 멜라민수지에 함침된 인쇄지를 적층되어져 고온 고압에 열경화시켜 얇게 라미네이트시킨 것인데, 멜라민 치장판을 내수합판 상에 접착시킨 바닥재는 질감이 우수하고 자연목 특유의 미감을 갖기 때문에 고급 마루판 소재로 널리 활용되고 있다.
이와 같이 지금까지 출현했던 대부분의 치장 마루판의 난연화(또는 불연화) 기술은 마루판의 심재인 합판의 상하에 별도의 난연성 함침지를 부착하거나 무늬목과 심재의 난연 첨가제를 포함한 수지층을 코팅하는 방식으로 기술 개발이 추진되고 있는데, 수지층 코팅에 의한 난연성능 향상으로는 마루판 전체의 난연성능 향상이 다소 미흡하다는 문제가 있고, 친환경적이고 다양한 기능성을 요구하는 바닥재(마루판)에 대한 최근 트랜드를 충족시키기에는 많은 문제가 있다고 하겠다.
본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은, 실내 바닥이나 벽 또는 천장 등의 마감재로 사용되는 각종 목질 보드류의 상부에 부착되는 표면치장재에 다양한 그림이나 문양이 포함되어 바닥재에 치장재(治粧材)로서의 기능은 물론 난연성, 준불연성, 전기전도성, 항균성, 축광(야광) 기능, 정전기 방지기능 등 다양한 기능성을 부여한, 기능성 표면치장재 및 그 제조방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명에 따른 기능성 표면치장재는, 최상층에 위치하게 되는 멜라민수지 함침 오버레이지(overlay paper); 상기 오버레이지 하부에 위치하게 되며, 그림이나 문양이 인쇄된 인쇄지; 상기 인쇄지 하부에 위치하게 되는 유리섬유 부직포; 상기 유리섬유 부직포 하부에 위치하게 되는 크라프트(kraft)지를 적층시키고, 열압을 가하여 멜라민수지가 녹으면서 접착제 역할을 하여 일체로 접착되어 형성된 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 표면치장재는 유리섬유 부직포 대신 카본섬유 부직포를 사용하여 크라프트지, 카본섬유 부직포, 인쇄지, 멜라민수지 함침 오버레이지를 순차적으로 적층시킨 것이다.
바람직하게는, 표면치장재는 부직포나 인쇄지를 사용하지 않고 다양한 문양이 인쇄된 준불연 패브릭을 사용하여 크라프트지, 준불연 패브릭, 멜라민수지 함침 오버레이지를 순차적으로 적층시킨 것이다.
바람직하게는, 표면치장재는 크라프트지, 유리섬유 또는 카본섬유 부직포, 준불연 패브릭, 인쇄지, 멜라민수지 함침 오버레이지를 순차적으로 적층시킨 것이다.
바람직하게는, 표면치장재는 항균부직포 또는 항균 패브릭을 사용하여 크라프트지, 항균부직포 또는 항균 패브릭, 멜라민수지 함침 오버레이지를 순차적으로 적층시킨 것이거나, 크라프트지, 유리섬유 또는 카본섬유 부직포, 항균부직포 또는 항균 패브릭, 멜라민수지 함침 오버레이지를 순차적으로 적층시킨 것이다.
바람직하게는, 표면치장재는 인쇄지 대신 항균부직포 또는 항균 패브릭을 사용하여 크라프트지, 항균부직포 또는 항균 패브릭, 멜라민수지 함침 오버레이지를 순차적으로 적층시킨 것이다.
바람직하게는, 표면치장재는 축광안료를 함유한 인쇄지를 사용하여 크라프트지, 축광안료를 함유한 인쇄지, 멜라민수지 함침 오버레이지를 순차적으로 적층시킨 것이다.
바람직하게는, 표면치장재는 목질 보드(board)로 제작된 판상(板狀)의 보드류 상부에 접착제를 도포한 후 냉압 적층시켜서 바닥재로 사용된다.
본 발명에 따른 기능성 표면치장재 제조방법은, 표면치장재를 열압 프레스에서 160∼180℃의 열과 100∼150㎏/㎠의 압력을 2∼4분 동안 가하여 열압적층 단계; 목질 보드로 제작된 판상(板狀)의 보드류 상부에 접착제를 도포한 후 열압적층시켜 일체로 제작된 표면치장재를 부착하고 냉압 프레스로 20㎫의 압력을 60∼90분 동안 가하여 표면치장재와 마감재를 접착시키는 냉압적층 단계를 거쳐서 실내 바닥재를 제조하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 표면치장재는, 실내 바닥이나 벽 또는 천장 등의 마감재로 사용되는 각종 목질 보드류(합판, 섬유판, OSB 합판, 파티클보드 등)의 상부에 부착되어 사용되는데, 표면치장재에 다양한 그림이나 문양, 문자 등이 인쇄된 인쇄지가 포함되어 마감재가 치장재(治粧材)로서의 기능을 할 수 있게 된다. 또한, 표면치장재에 유리섬유 부직포나 카본섬유 부직포 또는 준불연 패브릭 등을 포함시켜 방염성, 난연성, 준불연성 및 전기전도성을 갖게 되고, 항균부직포 및 항균 패브릭을 포함하여 항균성을 구비하게 되며, 인쇄지에 축광안료를 혼합함으로써 야간 소등시 빛을 발하게 하는 축광(야광) 기능 등 다양한 기능성을 갖게 된다.
또, 멜라민수지가 함침된 오버레이지, 인쇄지, 유리섬유/카본섬유 부직포, 크라프트지를 적층시킨 다음 열압적층시켜 표면치장재를 제조하는 과정에서 멜라민수지가 함침된 오버레이지가 녹아서 접착제 역할을 하면서 적층된 재료들을 일체로 접합시키기 때문에 표면치장재 자체의 접착력이 매우 강해서 어떤 상황에서도 표면치장재를 이루는 소재들이 박리되지 않게 된다.
도 1은 본 발명에 따른 표면치장재의 제1실시예를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 표면치장재의 제2실시예를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 표면치장재의 제3실시예를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 표면치장재의 제2실시예를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 표면치장재의 제3실시예를 도시한 도면이다.
본 발명에 따른 표면치장재의 기술적 특징은, 실내 바닥이나 벽 또는 천장 등의 마감재로 사용되는 각종 목질 보드류의 상부에 표면치장재를 부착함으로써 마감재가 치장재(治粧材)로서의 기능은 물론 다양한 기능성을 갖도록 했다는 점이다.
본 발명에 따른 표면치장재(20, 20', 20")는 실내 바닥이나 벽 또는 천장 등의 인테리어 마감재로 사용되는 각종 목질 보드류(합판, 섬유판, OSB 합판, 파티클보드 등)(10)의 상부에 부착되어 사용되는데, 표면치장재에 다양한 기능성을 부여함으로써 바닥재가 실내 치장(治粧)의 기능은 물론 난연성, 준불연성, 전기전도성, 항균성, 축광(야광) 및 정전기 방지 기능 등 다양한 기능성을 갖도록 한 것이다.
도 1은 표면치장재(20)의 제1실시예를 도시한 단면도인데, 표면치장재(20)는 하부로부터 크라프트(kraft)지(21), 유리섬유 부직포(22), 인쇄지(23), 멜라민수지가 함침된 오버레이지(overlay paper)(24)를 순차적으로 적층시킨 후, 열압(熱壓)프레스에서 160∼180℃의 열과 100∼150㎏/㎠의 압력을 2∼4분 동안 가하여 열압적층시켜서 제조하는데, 열압(熱壓)을 가하면 함침된 멜라민수지가 녹으면서 접착제 역할을 하여 적층된 재료들이 일체로 접착되어 형성되게 된다. 열압 적층시 온도가 160℃ 보다 낮고 압력이 100㎏/㎠ 보다 낮으면 접착력이 감소되어 재료분리가 쉽게 일어나고, 온도가 160℃ 보다 높고 압력이 150㎏/㎠를 초과할 경우 제조과정 중 열압프레스에 눌러 붙거나 탄화되는 문제가 있다.
오버레이지(overlay paper)(24)는 표면치장재(20)의 최상층에 위치하게 되는데, 오버레이지는 셀룰로오스지에 내마모 실리카 또는 알루미나를 분포시켜 성형하고 열경화성 수지인 멜라민수지에 함침시킨 후 건조시킨 것이다. 내열, 내수, 내산, 내알칼리성이 뛰어난 열경화성수지인 멜라민수지를 함침시킨 멜라민수지 함침 오버레이지는 습자지나 기름종이와 같이 반투명한 상태가 된다. 멜라민수지 함침 오버레이지의 중량은 20∼40g/㎡이 적합한데, 멜라민수지 함침 오버레이지의 중량이 40g/㎡ 보다 높은 것을 사용하면 접착응력이 높아져 실내바닥재에 밴딩이 발생할 수 있고 중량이 20g/㎡ 보다 낮은 것을 사용하면 접착력 부족으로 박리현상이 발생할 수도 있다. 실내바닥재의 두께에 따라 20∼40g/㎡ 범위 내에서 멜라민수지 함침 오버레이지의 중량이 달라질 수 있다.
인쇄지(23)는 오버레이지(24)의 하부에 위치하게 되며, 그림이나 문양 또는 문자 등이 인쇄된 종이인데, 표면치장재(20)에서 외부로 표출되는 무늬가 인쇄된 종이이다. 유리섬유 부직포(22)는 인쇄지(23)의 하부에 위치하게 되는데, 유리섬유 부직포의 중량은 50∼100g/㎡을 사용하며, 유리섬유를 사용하기 때문에 충격과 압축에 강하면서 방염성과 난연성 및 준불연성의 기능을 부여할 수 있게 된다. 유리섬유 부직포 대신 카본섬유 부직포를 사용할 수도 있는데, 카본섬유 부직포는 중량 50∼200g/㎡을 사용하는 것이 바람직하고, 카본 입자가 함유된 카본섬유 부직포는 준불연성 뿐만 아니라 열전도성에서도 우수하여 바닥재의 열전도성을 높여 주고 등분포적인 열을 전달해주는 역할을 하며, 전기전도성을 더 부여할 수 있게 된다.
크라프트지(kraft paper)(21)는 유리섬유 부직포(22)의 하부에 위치하게 되는데, 크라프트지는 표백되지 않은 크라프트 펄프를 주원료로 하여 만든 갈색 종이이다.
크라프트지(21), 유리섬유 또는 카본섬유 부직포(22), 인쇄지(23), 멜라민수지가 함침된 오버레이지(24)를 순차적으로 적층시킨 후, 열압프레스에서 열과 압력을 가해 열압적층시킨 후에 오버레이지(24)의 상부에는 정전기 방지기능을 갖는 대전방지도료를 롤러를 사용하여 도포하고 UV 광선을 조사해 줌으로써 표면치장재(20) 자체 뿐만 아니라 표면치장재를 부착한 실내바닥재에 정전기 방지기능을 부여해 주는 것이 바람직하며, 실시예도 동일하다.
상기와 같이 표면치장재(20)를 구성하는 재료들을 열압 적층시켜 일체화시킨 후 마감재(10)로 사용되는 목질 보드류(합판, 섬유판, OSB 합판, 파티클보드 등)(10)의 상부에 수성접착제를 도포한 다음 냉압 프레스로 20㎫의 압력을 60∼90분 동안 가하여 표면치장재(20)와 마감재(10)를 접착시켜 일체화시킨다. 냉압 시간이 60분 미만으로 너무 짧으면 접착제의 경화시간이 부족하여 표면치장재와 목질 보드류의 접착력이 저하되고, 90분을 초과하여 너무 길면 작업 수율이 좋지 않다는 문제가 있다.
도 2는 제2실시예를 도시한 표면치장재(20')의 단면도인데, 제1실시예에서 유리섬유 부직포(22)와 인쇄지(23) 대신 준불연 패브릭(25)을 사용하여 표면치장재(20')를 크라프트지(21), 준불연 패브릭(25), 멜라민수지 함침 오버레이지(24)를 순차적으로 적층시켜 제작된 것이다. 패브릭(fabric)은 직물, 편물, 부직포 등 다양한 섬유제품을 사용할 수 있고, 패브릭에 다양한 색상과 문양을 형성할 수 있어서 인테리어 효과를 극대화 할 수 있으며, 또한, 패브릭을 준불연 처리한 것을 사용하기 때문에 준불연성이 부가되어 실내 화재 발생시 연기 흡입에 따른 피해 및 화염의 이동 등 화재피해 저감 및 확산방지에 크게 기여할 수 있다.
도 3은 제3실시예를 도시한 표면치장재(20")의 단면도인데, 제1실시예에서 유리섬유 부직포(22)와 인쇄지 사이에 준불연 패브릭(25)을 더 적층시켜서, 표면치장재(20")를 크라프트지(21), 유리섬유 또는 카본섬유 부직포(22), 준불연 패브릭(25), 인쇄지(23), 멜라민수지 함침 오버레이지(24)를 순차적으로 적층시킨 구조로 구성한 것으로, 표면치장재에 방염성과 난연성 및 준불연성을 부여한 실시예이다.
도시하지는 않았지만, 제1실시예에서 유리섬유 부직포(22)와 인쇄지(23) 대신 항균부직포 또는 항균 패브릭을 사용하여, 표면치장재를 크라프트지(21), 항균부직포 또는 항균 패브릭, 멜라민수지 함침 오버레이지(24)를 순차적으로 적층시켜서 구성할 수도 있으며, 이와 같은 실시예는 표면치장재에 항균성을 부가할 수 있다. 또한, 제2실시예에서 준불연 패브릭(25) 대신 항균부직포 또는 항균 패브릭을 사용하여, 표면치장재를 크라프트지(21), 항균부직포 또는 항균 패브릭, 멜라민수지 함침 오버레이지(24)를 순차적으로 적층시켜서 구성하여 표면치장재에 항균성을 부가할 수도 있다. 또, 제3실시예에서 준불연 패브릭(25)과 인쇄지(23) 대신 항균부직포 또는 항균 패브릭을 사용하여, 표면치장재를 크라프트지(21), 유리섬유 또는 카본섬유 부직포(22), 항균부직포 또는 항균 패브릭, 멜라민수지 함침 오버레이지(24)를 순차적으로 적층시켜서 구성하여 표면치장재에 방연성과 난연성 및 준불연성, 항균성을 부가할 수도 있다. 항균부직포에는 폐동슬래그 분말 및 무기질계 특수분말, 피톤치드 등이 함유되어 있어서 항균부직포가 적층된 표면치장재가 부착된 실내마감재는 99.9%의 세균 감소율과 곰팡이 균이 배양되지 않으므로 상시 쾌적한 실내바닥 및 공간 유지가 가능하다.
도시하지는 않았지만, 제1실시예에서 유리섬유 부직포(22)와 인쇄지(23) 대신 축광안료를 함유한 인쇄지를 사용하여, 표면치장재를 크라프트지(21), 축광안료를 함유한 인쇄지, 멜라민수지 함침 오버레이지(24)를 순차적으로 적층시켜서 구성하여, 야간에 불을 껐을 때 표면치장재에 축광된 빛을 발하게 하여 야광 기능을 부여할 수 있다.
본 발명에 따른 기능성 표면치장재 제조방법은, 표면치장재를 열압 프레스에서 160∼180℃의 열과 100∼150㎏/㎠의 압력을 2∼4분 동안 가하여 열압적층 단계, 목질 보드로 제작된 판상(板狀)의 보드류 상부에 접착제를 도포한 후 열압적층시켜 일체로 제작된 표면치장재를 부착하고 냉압 프레스로 20㎫의 압력을 60∼90분 동안 가하여 표면치장재와 마감재를 접착시키는 냉압적층 단계를 거쳐서 제조한다.
이상의 설명은 본 발명을 예시적으로 설명한 것이고, 명세서에 게시된 실시예는 본 발명의 기술사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이므로 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 그러므로 본 발명의 보호범위는 청구범위에 기재된 사항에 의해 해석되고, 그와 균등한 범위 내에 있는 기술적 사항도 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
10 : 보드(board)류
20 : 표면치장재 21 : 크라프트지
22 : 유리섬유 부직포 23 : 인쇄지
24 : 오버레이지 25 : 준불연 패브릭
20 : 표면치장재 21 : 크라프트지
22 : 유리섬유 부직포 23 : 인쇄지
24 : 오버레이지 25 : 준불연 패브릭
Claims (10)
- 실내마감재로 사용되는 보드류의 상부에 접착되는 표면치장재에 있어서,
상기 표면치장재는,
최상층에 위치하게 되는 멜라민수지 함침 오버레이지(overlay paper);
상기 오버레이지 하부에 위치하게 되며, 그림이나 문양이 인쇄된 인쇄지;
상기 인쇄지 하부에 위치하게 되는 유리섬유 부직포;
상기 유리섬유 부직포 하부에 위치하게 되는 크라프트(kraft)지;
를 적층시키고, 열압을 가하여 멜라민수지가 녹으면서 접착제 역할을 하여 일체로 접착되어 형성된 것을 특징으로 하는 기능성 표면치장재.
- 제1항에 있어서,
상기 유리섬유 부직포 대신 카본섬유 부직포를 사용하는 것을 특징으로 하는 기능성 표면치장재.
- 제1항에 있어서,
상기 유리섬유 부직포와 인쇄지 대신 준불연 패브릭을 사용하는 것을 특징으로 하는 기능성 표면치장재.
- 제1항에 있어서,
상기 유리섬유 부직포와 인쇄지 사이에 준불연 패브릭을 더 적층시키는 것을 특징으로 하는 기능성 표면치장재.
- 제1항에 있어서,
상기 유리섬유 부직포와 인쇄지 대신 항균부직포를 사용하는 것을 특징으로 하는 기능성 표면치장재.
- 제1항에 있어서,
상기 인쇄지 대신 항균부직포를 사용하는 것을 특징으로 하는 기능성 표면치장재.
- 제3항에 있어서,
상기 준불연 패브릭 대신 축광안료를 함유한 인쇄지를 사용하는 것을 특징으로 하는 기능성 표면치장재.
- 제1항 내지 제7항에 어느 한 항에 있어서,
상기 표면치장재는 목질 보드(board)로 제작된 판상(板狀)의 보드류 상부에 접착제를 도포한 후 냉압 적층시켜서 바닥재로 사용되는 것을 특징으로 하는 기능성 표면치장재.
- 제1항 내지 제7항에 어느 한 항에 있어서,
상기 표면치장재의 오버레이지 상부에는 대전방지도료가 도포되어 있는 것을 특징으로 하는 기능성 표면치장재.
- 제1항 내지 제7항에 어느 한 항에 기재된 표면치장재를 열압(熱壓)프레스에서 160∼180℃의 열과 100∼150㎏/㎠의 압력을 2∼4분 동안 가하여 열압적층 단계;
목질 보드(board)로 제작된 판상(板狀)의 보드류 상부에 접착제를 도포한 후 열압적층시켜 일체로 제작된 표면치장재를 부착하고 냉압 프레스로 20㎫의 압력을 60∼90분 동안 가하여 표면치장재와 마감재를 접착시키는 냉압적층 단계;
를 거쳐서 실내 바닥재를 제조하는 것을 특징으로 하는 기능성 표면치장재 제조방법.
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| KR1020200107274A KR20220026653A (ko) | 2020-08-25 | 2020-08-25 | 기능성 표면치장재 및 그 제조방법 |
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| KR1020200107274A KR20220026653A (ko) | 2020-08-25 | 2020-08-25 | 기능성 표면치장재 및 그 제조방법 |
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| KR (1) | KR20220026653A (ko) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20240106789A (ko) * | 2022-12-29 | 2024-07-08 | 서문팀버 주식회사 | 항균 hpm 보드 및 그 제조방법 |
-
2020
- 2020-08-25 KR KR1020200107274A patent/KR20220026653A/ko not_active Ceased
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