KR100537541B1

KR100537541B1 - 대칭구조를 이용한 무늬목과 합성수지층을 갖는마루바닥재 및 그 제조방법

Info

Publication number: KR100537541B1
Application number: KR10-2003-0018094A
Authority: KR
Inventors: 김영기; 한기선; 박성찬
Original assignee: 주식회사 엘지화학
Priority date: 2002-04-04
Filing date: 2003-03-24
Publication date: 2005-12-16
Anticipated expiration: 2023-03-24
Also published as: ATE527108T1; US20050227104A1; AU2003210064A1; WO2003084746A1; EP1494855A1; EP1494855B1; KR20030079687A; US7575813B2; CN1448603A; JP3823094B2; CN1188273C; EP1494855A4; JP2003334806A

Abstract

본 발명은 대칭구조를 이용한 무늬목과 합성수지층을 포함하는 마루바닥재 및 그 제조방법에 관한 것으로, 상부층은 무늬목으로 이루어지고 코아(Core)층에는 합성수지를 카렌다링을 통해 판상으로 제조한 일정 두께의 시트를 적층하고 하부층에는 상부층과 동일한 재료인 베니어(veneer)를 상, 하부층의 밸런스가 유지되도록 대칭으로 적층하여 일정한 온도와 압력으로 일체화시켜 목재와 합성수지층을 적정하게 구성함으로써, 표면의 천연감은 물론 환경변화에 따른 변형문제를 완벽히 해결한 대칭구조의 마루바닥재를 제공한다. 본 발명의 마루바닥재는 합성수지층에 맥반석이나 옥, 황토 등을 분쇄하여 첨가함으로써 건강기능을 부여할 수 있고, 특히 합성수지층에 차음 시트층을 적층하거나 합성수지층을 차음 시트층으로 하여 바닥 충격음을 감소시킬 수 있으며, 목재에 비해 열전달 효과가 우수하여 온돌에 사용시 구들장의 기능과 함께 열이나 습기에 의한 변형을 완벽히 해결하여 어떠한 환경에서도 사용이 가능하다.

Description

대칭구조를 이용한 무늬목과 합성수지층을 갖는 마루바닥재 및 그 제조방법 {Wood flooring with laminated wood and plastic layers using symmetric structure and method of manufacturing the same}

본 발명은 대칭구조를 이용한 무늬목과 합성수지층을 갖는 마루바닥재 및 그 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 상부층은 무늬목으로 이루어지고 코아층에는 합성수지를 카렌다링을 통해 판상으로 제조한 일정 두께의 시트를 적층하고 하부층에는 상부층과 동일한 재료인 베니어를 상, 하부층의 밸런스가 유지되도록 대칭으로 적층하여 일정한 온도와 압력으로 일체화시켜 목재와 합성수지층을 적정하게 구성함으로써, 표면의 천연감은 물론 환경변화에 따른 변형문제를 완벽히 해결한 대칭구조를 갖는 마루바닥재에 관한 것이다.

도 1은 종래의 원목 마루판의 단면도로서, 아래로부터 베니어를 5 ply(7.5 ㎜ 합판)로 구성하여 제조한 합판층(60)과 무늬목층(20), 표면도장층(1)의 순으로 이루어진 것을 보여준다.

이러한 종래의 원목 마루판은 단순히 합판 위에 무늬목만을 적층하고 표면도장처리하여 마감한 것으로, 천연감을 극대화하는 것 이외의 특성은 찾아볼 수 없고, 바닥의 습기가 직접 합판에 전이됨으로써 장기 사용시 목재가 썩는 위험성이 있다. 또한 열전도가 낮아 온돌에 사용시 일정한 온도로 상승시까지 많은 열 손실이 발생되며, 비중이 낮은 목재로만 구성되어 차음의 효과가 떨어지는 단점을 가지고 있다. 또한 전체구성이 목재이므로 수분에 의한 변화율이 커서 수축율과 팽창율이 크게 나타나고 뒤틀림이 발생할 수 밖에 없다.

도 2는 대한민국 공개특허 제1998-47176호에 개시된 원목 PVC 타일의 단면도로서, PVC시트(70)와 무늬목(20)을 적층하여 제조시 180℃에서 가열압착(Hot Press)으로 일체화하고 하부층은 단순히 백시트(80)로 하여 제조한다고 되어 있으나, 무늬목과 성질이 다른 합성수지층과의 결합시 합성수지층의 변형을 최소화시키면서 일체화하기 위해서는 압착(Press)시 가열과 냉각(Hot & Cold)이 연속적으로 이루어져야 함은 물론이고, 180℃라면 합성수지층이 과도하게 팽창되고 프레스(Press)를 해체한 이후에도 제품의 온도가 상온시까지 도달하면서 변형이 심하게 되기 때문에 제품으로 하기가 곤란하다.

도 3은 대한민국 등록특허 제292,585호에 개시된 무늬목 적층 바닥장식재의 단면도로서, 하부층을 유리 섬유(Glass Fiber)로 보강하여 상기 대한민국 공개특허 제1998-47176호보다는 안정화되었으나, 상, 하 비대칭적인 구조로 인하여 발란싱 효과가 충분하지 못하였다.

따라서, 본 발명은 상기한 문제점들을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 상부층의 구성은 무늬목으로 하여 천연감을 주는 것을 기본으로 하고, 기재층에는 합성수지를 사용하여 수분에 의한 변화율이 작고 열에 의한 변화 또한 목재에 비해 우수함은 믈론, 온돌에 사용시 기존 마루바닥재에 비해 치수안정성을 개선하고, 하부층의 구성을 상부층과 동일한 재료로 마감하여 열과 습기에 의한 뒤틀림을 해결하고, 코아층인 합성수지층이 바닥으로부터의 습기를 차단 가능하게 함으로써 장기 사용시 수분으로 인한 영향을 최소화하며, 특히 대칭구조의 안정성을 부여함으로써 한국의 온돌 문화에 적합하도록 설계되어진 마루바닥재를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

본 발명의 다른 목적은 기재층인 합성수지층에 맥반석이나 옥, 황토 등을 첨가함으로써 원적외선 방사율을 높여 인체에 이롭게 설계한 마루바닥재를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 차음효과를 증대하고자 별도로 제조되어진 차음 시트층을 적층하거나 기재층에 차음성 물질을 첨가함으로써 바닥충격음을 감소시킬 수 있는 마루바닥재를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 온도조건을 110 내지 150℃로 설정하고 압착시 동일한 압력조건하에서 가열과 냉각이 연속적으로 이루어져 압착이후 해체시 제품의 표면온도가 상온 이하의 온도를 유지함으로써 안정성이 확보되고, 뒷면의 구성도 일반적인 합성수지 시트가 아닌 상부층과 동일한 소재로 마감함으로써 대칭구조의 안정적인 밸런스를 유지할 수 있는 마루바닥재의 제조방법을 제공하는 것이다.

본 발명은 대칭구조를 이용한 무늬목과 합성수지층을 갖는 마루바닥재 및 그 제조방법에 관한 것으로, 무늬목으로 구성되는 상부층과, 합성수지를 카렌다링을 통해 판상으로 제조한 시트의 코아층, 그리고 상부층과 동일한 재료인 베니어로 구성되는 하부층을 일정한 온도와 압력으로 일체화하여 제조된 마루바닥재 및 그 제조방법에 관한 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 아래로부터 베니어층, 접착제층, 합성수지층, 접착제층 및 무늬목층을 포함하며, 상하부가 동일한 대칭구조를 갖는 것을 특징으로 하는 대칭구조를 이용한 무늬목과 합성수지층을 갖는 마루바닥재가 제공된다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 아래로부터 베니어층, 접착제층, 합성수지층, 접착제층, 베니어층, 접착제층, 합성수지층, 접착제층 및 무늬목층을 포함하며, 상하부가 동일한 대칭구조를 갖는 것을 특징으로 하는 대칭구조를 이용한 무늬목과 합성수지층을 갖는 마루바닥재가 제공된다.

본 발명의 대칭구조를 갖는 마루바닥재는 대칭구조의 밸런싱 효과를 극대화하도록, 하부층인 베니어층과 상부층인 무늬목층에 동일하게 목재 재질을 사용하는 것을 특징으로 한다.

일반적으로 무늬목층은 천연소재의 외관을 표현하는 것으로 소비자의 취향에 맞는 나무 수종을 적용한다. 즉, 벚나무(Cherry), 단풍나무(Maple), 참나무(Oak), 자작나무(Birch) 등과 같은 나무를 사용하는데, 나무에 따라 결과 무늬가 동일한 것은 없고, 단지 나무결 형태에 따라 정목판(마사), 판목판(이다메)으로 구분한다. 이와는 다르게 하부층의 베니어는 외관을 표현하는 수종이 아닌 합판을 제조시 사용하거나, 가구의 내부, 철도의 침목, 건축용 자재로 사용되는 나무로 상부층의 나무보다 비중이 크고 단단하며 치수안정성도 상부층 나무보다 좋은 것을 사용한다. 예를 들면 큐링(keruing)이나 카폴(kapur), 멜사와(mersawa) 등의 수종이 있으며 이는 남양재로서 주로 동남아 지역에서 자생하는 수종이다.

상기 무늬목층 위에는 표면도장층이 적층되는 것이 바람직하며, 표면도장층은 일반적으로 상도, 중도 및 하도층으로 이루어진다.

상기 무늬목층은 원목을 슬라이스한 무늬목을 사용하는 것이 바람직하나, 목무늬를 포함하는 HPL(High Pressure Laminate) 또는 LPM(Low Pressure Melamine)을 사용할 수도 있다.

본 발명에서 기재층인 합성수지층의 베이스수지는 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), 염화비닐수지(PVC), 고무 및 폴리우레탄(PU) 중에서 선택되는 1종을 포함한다. 바람직한 베이스수지는 염화비닐수지이다.

본 발명의 마루바닥재는 구들장 효과를 나타내도록 상기 합성수지층에 탄석(탄산칼슘)이 추가로 첨가될 수 있으며, 탄석의 함량은 구들장 효과를 나타내도록 합성수지층 전체 중량에 대하여 70 중량% 이상인 것이 바람직하다.

또한, 본 발명의 마루바닥재는 건강 기능의 향상을 위해 상기 합성수지층에 맥반석, 옥 및 황토 중에서 선택되는 1종 이상이 추가로 첨가될 수 있으며, 그 함량은 마루바닥재의 물성에 영향이 없으면서 원적외선의 방사율을 높이도록 탄석 전체 중량에 대하여 10 내지 20 중량%인 것이 바람직하다.

또한, 본 발명의 마루바닥재는 차음 효과 증대를 위해 차음 시트층이 추가로 적층되거나 상기 합성수지층에 철이 추가로 첨가될 수 있으며, 충분한 차음효과를 나타내도록 베이스수지 100 중량부에 대하여 탄석의 함량을 150 내지 200 중량부로 낮추는 대신 철을 적어도 100 중량부 이상 추가하는 것이 바람직하다.

본 발명의 대칭구조를 갖는 마루바닥재의 제조방법은 (a) 베니어층을 제조하는 단계; (b) 합성수지층을 제조하는 단계; (c) 상기 베니어층 및 합성수지층 각각에 접착제층을 형성하는 단계; (d) 아래로부터 베니어층, 접착제층, 합성수지층, 접착제층 및 무늬목층 순으로 적층하고 압착하여 일체화하는 단계; 및 (e) 상기 무늬목층 위에 표면도장층을 형성한 후 재단하는 단계를 포함한다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 대칭구조를 갖는 마루바닥재의 제조방법은 (a) 베니어층을 제조하는 단계; (b) 합성수지층을 제조하는 단계; (c) 상기 베니어층 및 합성수지층 각각에 접착제층을 형성하는 단계; (d) 아래로부터 베니어층, 접착제층, 합성수지층, 접착제층, 베니어층, 접착제층, 합성수지층, 접착제층 및 무늬목층 순으로 적층하고 압착하여 일체화하는 단계; 및 (e) 상기 무늬목층 위에 표면도장층을 형성한 후 재단하는 단계를 포함한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 상기 (d) 단계에서 각 층을 동시에 압착하여 일체화할 수도 있으나, 중간부분인 합성수지층, 접착제층, 베니어층, 접착제층, 합성수지층을 별도로 압착하여 일체화한 다음 상부층인 무늬목층과 하부층인 베니어층을 적층하여 일체화할 수도 있다.

상기 (d) 단계에서 무늬목과 성질이 다른 합성수지층과의 결합시 합성수지층의 변형을 최소화시키면서 일체화하도록, 압착시 동일한 압력조건하에 가열 및 냉각을 연속적으로 수행하는 것이 바람직하다. 가열압착시의 온도는 너무 높으면 합성수지층이 과도하게 팽창되고 프레스를 해체한 이후에도 제품의 온도가 상온시까지 도달하면서 변형이 심하게 되므로 110 내지 150℃인 것이 바람직하다. 또한, 하부층인 베니어층을 상부층인 무늬목층과 동일한 재질, 두께 및 무늬방향을 갖도록 적층하는 것이 바람직하다.

이하 첨부 도면에 의거하여 본 발명을 상세히 설명한다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 대칭구조를 갖는 마루바닥재의 단면도로서, 위로부터 표면도장층(10), 무늬목층(20), 접착제층(30), 합성수지층(40) 및 베니어층(50)으로 구성되어진 것을 보여준다. 기재층인 합성수지층(40)을 중심으로 상하로 동일한 두께, 재질, 무늬방향을 갖는 무늬목층(20)과 베니어층(50)이 상하로 대칭을 이루고 있다.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 대칭구조를 갖는 마루바닥재의 단면도로서, 위로부터 표면도장층(10), 무늬목층(20), 접착제층(30), 합성수지층(40), 접착제층(30), 베니어층(50), 접착제층(30), 합성수지층(40), 접착제층(30) 및 베니어층(50)으로 구성되어진 것을 보여준다. 가운데 베니어층(50)층을 중심으로 상하로 대칭을 이루고 있는 구조이다.

도 6a 및 6b는 본 발명의 대칭구조를 갖는 마루바닥재의 제조공정도로서, 상세히 살펴보면 다음과 같다.

우선, 제품의 무늬목층(20)을 제외한 기재가 되는 합성수지층(40)과 하부층인 베니어층(50)을 제조한다. 무늬목층(20)은 미려한 외관 효과를 가진 원목을 소정의 두께로 슬라이스한 무늬목을 사용한다.

베니어층(50)은 일반적으로 마루바닥재에 사용되는 베니어를 사용하는 것으로, 통상 남양재(열대산 활엽수재)를 사용한다. 본 발명에서는 원목을 제재하고 일정한 두께로 슬라이스하여 함수율이 12% 이하가 되도록 건조시켜 일정한 크기로 제조한 베니어를 사용하며, 두께가 0.2 내지 3.0 ㎜까지의 것을 합성수지층(40) 하부에 적층하여 상부 무늬목의 방향과 동일한 방향으로 적층함으로써 변화율 및 밸런스를 맞춰 안정성 있게 설계가 가능하다(도 4 참조). 또한 하부층에 상부층의 무늬목과 동일한 재질의 것을 상부층의 무늬목과 같이 조판하여 동일방향으로 적층함으로써 전체적으로 밸런스를 맞춰 안정성을 높일 수가 있다.

또 다른 방법으로 베니어를 이용해 합판과 같이 제조하여 무늬목을 적층하는 구조를 갖도록 제조하는 방법이 있다. 구체적으로 기재층인 합성수지층(40)을 2원화하여 합성수지층(40)과 합성수지층(40) 사이에 베니어층(50)을 적층함으로써 3 ply 합판처럼 제조하고, 상부는 무늬목층(20)을, 하부는 동일 재료인 베니어층(50)이나 무늬목층(20)을 적층하여 안정성을 높일 수가 있다(도 5 참조). 이때 중간부분의 층을 별도로 일체화하여 1차 반제품을 제조한 후 상하부층을 적층할 수 있다.

다음으로 코아층인 기능성 합성수지층(40)은 PE, PP, PVC, 고무(Rubber), PU 등을 사용하여 제조할 수 있는데, 본 발명에서는 일반적으로 사용되는 염화비닐수지를 가지고 설명한다. 중합도가 900 내지 1,300인 염화비닐수지를 베이스수지로 하여 염화비닐수지 100 중량부를 기준으로 가소제인 디옥틸프탈레이트 30 내지 36 중량부, 무기충전제인 탄산칼슘(비중: 2.5 내지 2.8) 400 내지 600 중량부 및 안정제인 스테아르산바륨 5 내지 10 중량부를 첨가하여 160 내지 190℃의 압연롤에서 충분히 혼련시킨 후, 칼렌더로 2.0 내지 3.0 ㎜의 두께로 압연하여 가로 920 내지 1,000 ㎜, 세로 920 내지 1,000 ㎜의 크기로 재단하여 만든 염화비닐수지 시트를 무늬목층(20)과 베니어층(50) 사이에 적층한다.

이때 기재층인 염화비닐수지층(40)에 투입되는 탄석(탄산칼슘)은 염화비닐수지층(40) 전체 중량의 70% 이상을 차지하도록 설계하여 구들장 효과를 표현함에 손색이 없도록 한다. 이밖에, 건강기능을 위해 투입되는 맥반석이나 옥, 황토 등은 탄석의 전체 중량 대비 10 내지 20%까지 첨가하여 제조함으로써 요구하는 기능을 충족시킬수 있다. 또한 별도의 차음 시트층을 추가로 적층하거나, 염화비닐수지층(40)에 철을 투입하여 마루바닥재의 차음성을 증대시킬 수 있다.

이렇게 준비되어진 베니어층(50)과 합성수지층(40) 및 무늬목층(20)에 접착제층(30)을 형성한다. 무늬목층(20), 합성수지층(40)과 베니어층(50)의 접합에 사용되는 접착제는 에폭시 접착제로서, 에피클로로히드린과 비스페놀 A를 반응시켜 생성된 통상의 에폭시수지에 경화에 적합한 지방족 아민, 폴리아마이드 또는 폴리술피드로와 같은 경화제를 혼합하여 제조한다. 그런 다음 에폭시수지 1 중량부와 경화제 1 중량부를 혼합하여 각 층에 70 내지 150 g/㎡의 양을 도포한다. 접착제층은 치수안정성의 보강을 위해 단독으로 코팅하기 보다는 유리섬유(30 내지 100 g/㎡)에 코팅하여 사용하는 것이 바람직하다.

이렇게 접착제를 무늬목층(20)과 합성수지층(40), 합성수지층(40)과 베니어층(50)에 도포하여 무늬목층(20), 합성수지층(40), 베니어층(50)의 순으로 적층한 후, 온도 120±3℃, 압력 10±2 ㎏/㎠에서 10 내지 30분간 열압착하고 연속적으로 냉각시켜 표면온도가 35℃까지 되게 하여 일체화시킨다.

도 6b는 합성수지층(40)과 합성수지층(40) 사이에 베니어층(50)을 적층하여 제조하는 공정으로, 1차로 합성수지층(40), 베니어층(50), 합성수지층(40)을 상기와 같은 접착제를 이용하여 열압 프레스로 일체화시켜 1차 반제품을 제조한 후, 1차 반제품의 합성수지층(40) 위와 아래에 에폭시 접착제를 70 내지 150 g/㎡으로 도포하여 상부층인 무늬목층(20)과 하부층인 베니어층(50)을 상온에서 적층한 다음, 냉압 프레스로 압력 10±2 ㎏/㎠에서 1시간 동안 압착하여 일체화하고 온도 40 내지 60℃의 룸(room)에 4 내지 5시간 동안 방치하여 접착제를 완전히 경화시키는 공정이다. 이때 도 6a와 같이 1회로 열압착하는 공정으로 하여 무늬목층(20), 합성수지층(40), 베니어층(50), 합성수지층(40), 베니어층(50) 각 층에 상기와 같은 접착제를 같은 양으로 도포하여 동시에 열압착하여 일체화시킬 수도 있다.

이렇게 일체화하여 제조한 후 표면도장층(10)을 형성한다. 표면도장처리는 통상의 일반 마루판 공정과 동일한 공정으로 진행되는데, 먼저 무늬목층(20)의 표면을 샌딩하여 이물질이나 도료의 침투가 용이하도록 하고, 그 위로 하도, 중도 및 상도층을 차례대로 코팅하여 경화시킨다.

하도층은 무늬목과 도료의 부착력을 증대시키고 도료가 목재 중에 깊이 침투하여 목섬유를 고정 및 안정화시키고 다음 공정의 도료와 상용성을 증대시키기 위한 것으로, 1회 또는 2회에 걸쳐 롤 코터를 이용하여 10 내지 30 ㎛의 두께로 코팅한 후 자외선 램프를 통과시켜 경화시킨다. 이때 사용되는 도료는 우레탄 아크릴레이트 수지를 사용한다.

다음은 중도층으로, 거칠한 무늬목 표면을 완전히 메꿔주고 다음의 상도층과의 부착력을 높이는 기능을 위해, 역시 우레탄 아크릴레이트 수지를 10 내지 30 ㎛의 두께로 롤 코터를 이용하여 코팅한 후 자외선 램프를 통과시켜 경화시킨다.

다음은 평활한 상도층을 형성하기 위해 표면을 연마한 후 상도층을 코팅한다. 상도층 역시 우레탄 아크릴레이트 수지를 사용하며, 롤 코터를 이용하여 10 내지 20 ㎛ 정도의 두께로 코팅한 후 자외선 램프를 통과시켜 경화시킨다.

표면도장 후 재단은, 기존의 마루바닥재의 재단에서 발생하는 바닥에 의한 굴곡 및 제품간의 단차이 문제를 해결하기 위하여, 도 7에 도시된 바와 같은 제혀쪽매(Tongue & Groove) 재단을 이용한다.

또한, 상기와 같이 무늬목을 표면층으로 하여 마감되어지는 것 이외에, 표면층의 마감을 HPL(High Pressure Laminate)이나 LPM(Low Pressure Melamine)으로 하여 표면도장처리 없이 제조할 수도 있다.

HPL은 일반적으로 제조되는 마감재로서 기재로 종이를 사용하며, 표면 오버레이(Overlay)층, 인쇄층 및 코아층으로 구성된다. 각각의 층은 멜라민수지나 페놀수지로 함침하여 프레스를 통해 두께 0.4 내지 0.7 ㎜로 제조한 후 이를 무늬목 대신 사용하여 일체화시킬 수 있다. LPM은 별도로 경화시켜 적층하지 않고 함침된 표면 오버레이층과 인쇄층을 합성수지층 상부에 적층하여 일체화시키는 동시에 경화함으로써 마감할 수 있다.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 상세히 설명한다. 단, 이들 실시예는 본 발명의 예시일 뿐, 본 발명의 범위가 이들만으로 제한되는 것은 아니다.

실시예 1

아래로부터 베니어층(50), 접착제층(30), 합성수지층(40), 접착제층(30), 무늬목층(20)으로 적층하고 열압착에 의해 대칭구조로 일체화한 후 표면도장층을 형성하고 제혀쪽매 형태로 재단하여 무늬목과 합성수지층을 갖는 대칭구조의 마루 바닥재를 제조하였다.

이때 무늬목층(20)은 두께가 약 0.55(0.5~0.6 ㎜)㎜, 함수율이 12% 이하 것을 사용하며, 베니어층(50)은 두께가 약 0.70(0.65~0.75 ㎜)㎜인 것을 사용하며, 합성수지층(40)인 염화비닐수지층은 5.0 ㎜의 것을 사용하여 전체 두께가 약 6.0 ㎜가 되도록 설계하였다. 접착제층은 치수안정성의 보강을 위해 유리섬유(30~100 g/㎡)에 코팅하여 사용하였다. 접착제는 목재와 합성수지간의 상용성이 있는 타입으로 에폭시와 우레탄 모두 사용이 가능하다. 이때 무늬목층은 상세한 설명에서 언급한 수종 약 7개 수종을 사용하며, 수종마다 비중은 상이하지만 약 0.4 내지 0.6 정도인 것을 사용하였다. 이와는 다르게 베니어층은 큐링이라는 수종을 사용하며, 비중은 0.64 내지 0.84, 함수율은 5 내지 10%인 것을 사용하였다. 기재층으로 사용되는 합성수지층은 PVC로 제조되는 경우의 조성을 보면 PVC 100 중량부에 가소제 32 내지 36 중량부, 탄석(Filler) 530 내지 600 중량부, 내열안정제 10 중량부, 가공조제 9 중량부의 조성을 가지며, 전체중에 탄석(CaCO₃)이 차지하는 비중이 약 75 내지 80%이었다.

제조공정을 구체적으로 살펴보면, 각 층을 맞게 적층한 후 프레스로 일체화시키는데, 이때 온도는 약 140℃, 압력은 약 13 ㎏/㎠로 하고, 가압시간은 가열 25 내지 30분, 냉각 25 내지 30분으로 실시하여 일체화하였다. 일체화된 무늬목 표면을 샌딩한 후 하도, 중도 순으로 도장한 다음, 실제 제품 크기가 폭 75 내지 92 ㎜, 길이 900 ㎜가 되도록 장부가공기(Tenoner)를 이용하여 재단하고, 측면에 T&G 가공을 거쳐 마지막으로 표면 상도로 도장하고 포장하여 완제품을 제조하였다.

실시예 2

상기 실시예 1에서 하부층을 상부층과 동일한 무늬목으로 적층하여 제조하였다.

실시예 3

아래로부터 베니어층(50), 접착제층(30), 합성수지층(40), 접착제층(30), 베니어층(50), 접착제층(30), 합성수지층(40), 접착제층(30), 무늬목층(20)으로 적층하고 열압착에 의해 대칭구조로 일체화한 후 표면도장층을 형성하고 제혀쪽매 형태로 재단하여, 무늬목과 합성수지층을 갖는 대칭구조의 마루바닥재를 제조하였다. 제조공정은 실시예 1과 동일하게 제조하였다.

실시예 4

상기 실시예 3에서 중간층을 형성하는 합성수지층(40), 접착제층(30), 베니어층(50), 접착제층(30), 합성수지층(40)을 별도로 상기 실시예 1의 제조조건으로 열압하여 일체화한 다음, 상부층인 무늬목층(20)만, 또는 상부층인 무늬목층(20)과 하부층인 베니어층(50)을 적층하고 일체화하여 제조하였다.

이때는 상온에서 코팅후 경화되는 접착제, 즉 에폭시나 상온경화 PU 등을 사용하여 1차 반제품의 상부 또는 상, 하부에 코팅하고 적층한 후 1일 내지 2일 동안 압력 10 ㎏/㎠으로 가압하여 일체화하였다. 이후의 제조공정은 실시예 1과 동일하게 제조하였다.

실시예 5

상기 실시예 3에서 합성수지층(40)인 염화비닐수지층에 탄석(탄산칼슘)의 함량이 75 중량%가 되도록 첨가하고, 별도로 맥반석을 탄석 함량의 10 중량%, 그리고 옥과 황토도 같은 비율로 첨가하여 구들장 효과 및 건강기능성을 갖는 마루바닥재를 제조하였다.

실시예 6.

상기 실시예 5에서 차음 기능성을 확보하기 위해, 합성수지층(40)인 염화비닐수지층 제조시 실시예 5의 탄석(탄산칼슘) 첨가량을 400 내지 600 중량부에서 150 내지 200 중량부로 낮추는 대신에, 차음 효과를 개선시킬 수 있는 철을 200 내지 250 중량부 첨가하여 염화비닐수지층을 제조하고 일체화하여 차음성을 갖는 마루바닥재를 제조하였다. 상기 실시예에 따라 제조한 본 발명의 대칭구조를 갖는 마루바닥재의 물성을 도 1(비교예 1), 도 2(비교예 2), 도 3(비교예 3)과 같은 종래의 마루바닥재와 비교하였다.

상기 실시예에 따라 제조한 본 발명의 대칭구조를 갖는 마루바닥재의 물성을 도 1(비교예 1), 도 2(비교예 2), 도 3(비교예 3)과 같은 종래의 마루바닥재와 비교하였다. 그 결과를 표 1에 나타낸다. 여기서, 치수안정성은 80℃에서 6시간 경과한 후의 치수변화 정도로서 측정하였고, 원적외선 방사율은 한국건자재 시험연구원의 테스트(측정온도 범위 40~400℃, 측정파장 3~20 ㎛, 시험편 40×40×3 ㎜ 또는 직경 50 ㎜ 시험편 2개(일반)) 결과이며, 열손실율은 바닥 Heating On/Off에 따라 온도상승 및 유지시간으로 계산하였으며, 차음성은 경량충격음 테스트(측정방법: 500 g의 스틸해머를 4 ㎝의 높이에서 자유낙하, 구체적으로 스틸해머를 10 ㎝ 간격으로 5개 배열하여 각각4 ㎝ 높이에서 0.1초 간격으로 연속 자유낙하를 실시한 후 Tapping Machine으로 측정)로 측정하였으며, 밸런싱 효과는 상온 및 80℃에서 6시간이후 폭 방향의 굽음 정도로서 측정하였다.

	치수안정성	원적외선방사율	보온성(열손실율)	차음성(흡음성)	밸런싱 효과
실시예 1	0.20% 이내	90%	3%	58dB	0.20 ㎜ 이내
실시예 2	0.20% 이내	90%	3%	58dB	0.15 ㎜ 이내
실시예 3	0.25% 이내	90%	2%	57dB	0.25 ㎜ 이내
실시예 4	0.20% 이내	90%	2%	57dB	0.20 ㎜ 이내
실시예 5	0.25% 이내	91%	2%	57dB	0.25 ㎜ 이내
실시예 6	0.20% 이내	90%	2%	53dB	0.20 ㎜ 이내
비교예 1	0.25% 이내	88%	25%	60dB	0.45 ㎜ 이내
비교예 2	0.35%	89%	18%	62dB	0.50 ㎜
비교예 3	0.20% 이내	90%	3%	58dB	0.35 ㎜

본 발명은 대칭구조를 이용한 무늬목과 합성수지층을 포함하는 마루바닥재 및 그 제조방법에 관한 것으로, 상부층은 무늬목으로 이루어지고 코아층에는 합성수지를 카렌다링을 통해 판상으로 제조한 일정 두께의 시트를 적층하고 하부층에는 상부층과 동일한 재료인 베니어를 상, 하부층의 밸런스가 유지되도록 대칭으로 적층하여 일정한 온도와 압력으로 일체화시켜 목재와 합성수지층을 적정하게 구성함으로써, 표면의 천연감은 물론 환경변화에 따른 변형문제를 완벽히 해결하였다. 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 있으며, 목재에 비해 열전달 효과가 우수하여 온돌에 사용시 구들장의 기능과 함께 열이나 습기에 의한 변형을 완벽히 해결하여 어떠한 환경에서도 사용이 가능하다.

본 발명은 기존의 마루바닥재에 비하여 기능성 염화비닐수지층을 적층하여 바닥으로부터의 내수성 및 치수안정성은 물론 구들장 효과, 충격흡수성, 차음성, 원적외선 방사능력 등을 잘 살릴 수 있으며, 특히 대칭구조를 이용함으로써 밸런싱 효과가 매우 우수하며, T & G 재단을 통해 바닥으로부터의 굴곡에 의한 제품간의 단차이를 해결하여 온돌문화에 적용하기에 적합토록 설계한 한국형 마루바닥재를 제공한다.

도 1은 종래의 원목 마루판의 단면도,

도 2는 대한민국 공개특허 제1998-47176호에 개시된 원목 PVC 타일의 단면도,

도 3은 대한민국 등록특허 제292,585호에 개시된 무늬목 적층 바닥장식재의 단면도,

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 대칭구조를 갖는 마루바닥재의 단면도,

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 대칭구조를 갖는 마루바닥재의 단면도,

도 6a 및 6b는 본 발명의 대칭구조를 갖는 마루바닥재의 제조공정도,

도 7은 본 발명의 대칭구조를 갖는 마루바닥재를 T & G 형태의 재단에 의해 시공한 상태도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

10: 표면도장층 20: 무늬목층

30: 접착제층 40: 합성수지층

50: 베니어층 60: 합판층

70: PVC층 80: 백시트층

Claims

아래로부터 베니어층, 접착제층, 합성수지층, 접착제층 및 무늬목층을 포함하며, 상하부가 동일한 대칭구조를 갖고,

상기 합성수지층이 탄석(탄산칼슘)을 합성수지층 전체 중량에 대하여 70 중량% 이상 포함하는 것을 특징으로 하는, 대칭구조를 이용한 무늬목과 합성수지층을 갖는 마루바닥재.
아래로부터 베니어층, 접착제층, 합성수지층, 접착제층, 베니어층, 접착제층, 합성수지층, 접착제층 및 무늬목층을 포함하며, 상하부가 동일한 대칭구조를 갖고,

상기 합성수지층이 탄석(탄산칼슘)을 합성수지층 전체 중량에 대하여 70 중량% 이상 포함하는 것을 특징으로 하는, 대칭구조를 이용한 무늬목과 합성수지층을 갖는 마루바닥재.
제 1항 또는 제 2항에 있어서, 하부층인 베니어층과 상부층인 무늬목층이 서로 대칭인 것을 특징으로 하는, 대칭구조를 이용한 무늬목과 합성수지층을 갖는 마루바닥재.
제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 무늬목층 위에 표면도장층을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는, 대칭구조를 이용한 무늬목과 합성수지층을 갖는 마루바닥재.
제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 무늬목층이 원목을 슬라이스한 무늬목, 목무늬를 포함하는 HPL(High Pressure Laminate) 또는 LPM(Low Pressure Melamine)으로 이루어진 것을 특징으로 하는, 대칭구조를 이용한 무늬목과 합성수지층을 갖는 마루바닥재.
제 1항 또는 제 2항에 있어서, 기재층인 합성수지층이 베이스수지로서 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), 염화비닐수지(PVC), 고무 및 폴리우레탄(PU) 중에서 선택되는 1종을 포함하는 것을 특징으로 하는, 대칭구조를 이용한 무늬목과 합성수지층을 갖는 마루바닥재.
삭제
제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 합성수지층이 맥반석, 옥 및 황토 중에서 선택되는 1종 이상을, 탄석 전체 중량에 대하여 10 내지 20 중량% 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는, 대칭구조를 이용한 무늬목과 합성수지층을 갖는 마루바닥재.
제 1항 또는 제 2항에 있어서, 차음시트층이 추가로 적층되거나, 또는 상기 합성수지층이 베이스수지 100 중량부에 대하여 탄석의 함량을 150 내지 200 중량부로 감소시키는 대신 철을 100 중량부 이상 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는, 대칭구조를 이용한 무늬목과 합성수지층을 갖는 마루바닥재.
(a) 베니어층을 제조하는 단계;

(b) 합성수지층을 제조하는 단계;

(c) 상기 베니어층 및 합성수지층 각각에 접착제층을 형성하는 단계;

(d) 아래로부터 베니어층, 접착제층, 합성수지층, 접착제층 및 무늬목층 순으로 적층하고 압착하여 일체화하는 단계; 및

(e) 상기 무늬목층 위에 표면도장층을 형성한 후 재단하는 단계를 포함하는,

대칭구조를 이용한 무늬목과 합성수지층을 갖는 마루바닥재의 제조방법.
(a) 베니어층을 제조하는 단계;

(b) 합성수지층을 제조하는 단계;

(c) 상기 베니어층 및 합성수지층 각각에 접착제층을 형성하는 단계;

(d) 아래로부터 베니어층, 접착제층, 합성수지층, 접착제층, 베니어층, 접착제층, 합성수지층, 접착제층 및 무늬목층 순으로 적층하고 압착하여 일체화하는 단계; 및

(e) 상기 무늬목층 위에 표면도장층을 형성한 후 재단하는 단계를 포함하는,

대칭구조를 이용한 무늬목과 합성수지층을 갖는 마루바닥재의 제조방법.
제 11항에 있어서, 상기 (d) 단계에서 중간부분인 합성수지층, 접착제층, 베니어층, 접착제층 및 합성수지층을 별도로 압착하여 일체화한 다음, 상부층인 무늬목층과 하부층인 베니어층을 적층하여 일체화하는 것을 특징으로 하는, 대칭구조를 이용한 무늬목과 합성수지층을 갖는 마루바닥재의 제조방법.
제 10항 또는 제 11항에 있어서, 상기 (d) 단계에서의 압착시 동일한 압력조건하에 가열 및 냉각을 연속적으로 수행함을 특징으로 하는, 대칭구조를 이용한 무늬목과 합성수지층을 갖는 마루바닥재의 제조방법.
제 13항에 있어서, 가열압착시의 온도가 110 내지 150℃인 것을 특징으로 하는, 대칭구조를 이용한 무늬목과 합성수지층을 갖는 마루바닥재의 제조방법.
제 10항 또는 제 11항에 있어서, 하부층인 베니어층과 상부층인 무늬목층이 서로 대칭이 되도록 적층하는 것을 특징으로 하는, 대칭구조를 이용한 무늬목과 합성수지층을 갖는 마루바닥재의 제조방법.