KR101661022B1 - 강마루판 제조방법 및 그 강마루판 - Google Patents

Abstract

본 발명의 강마루판 제조방법은 목재 기재의 상, 하부 일측 또는 양측 표면에 목재표면에 침투하는 함침, 표면처리용 열경화성 수지 조성물을 도포하여 도포층을 형성하는 단계와, 상기 도포층이 건조 및 경화되기 전에 상기 도포층 전면에 이형지, 이형 필름, 이형성 코팅을 한 금속 및 비철금속, 화학수지 판재 중 선택한 어느 하나로 형성된 가압판을 덮는 단계와, 상기 가압판의 상면을 가압하여 상온에서 상기 도포층이 지촉 건조 상태가 될 때까지 가압하는 단계와, 상기 지촉 건조 상태로 건조된 도포층의 위치된 가압판을 제거하여 지촉 건조 상태가 유지된 도포층을 노출시키는 단계와, 상기 도포층의 상측으로 마감재층을 형성하되, 상기 마감재층은 표면강화용 열경화성수지조성물이 도포되는 화장층, 열경화성수지에 함침한 오버레이층, 표면강화용 열경화성수지조성물이 도포되며, 부직포 또는 유리섬유지 중 어느 하나로 형성된 언더레이층 중에서 어느 하나만 형성되거나 다수개가 선택되어 형성되는 단계와, 상기 마감재층의 최상층 노출면에 열과 압력을 가하여 상기 도포층을 형성하기 위해 사용된 함침, 표면처리용 열경화성 수지 조성물, 마감재층을 형성하기 위해 사용된 열경화성수지, 표면강화용 열경화성수지를 동시에 경화시켜, 마감재층을 기재표면에 부착하는 단계와, 상기 기재를 일정한 크기로 절단하는 단계와, 각각의 절단면에 이웃하는 강마루판과 서로 대응하는 각각의 강마루판에 한 쌍의 홈과 돌기에 의한 끼워 맞춤 체결수단을 형성하는 단계로 이루어진다.
본 발명은 판재의 상측으로 표면처리층을 형성할 때, 판재에 형성된 홈이나 흠집에 열경화성 수지조성물에, 섬유보강재, 경화제, 섬유보강재, 결합강화충진재가 혼합된 혼합물을 투입하여 매움으로써, 판재의 평활도, 내구성 등을 향상시킬 수 있으며, 상기 판재에 표면처리층 및 다양한 형태의 마감재를 형성함으로써, 판재의 강도, 내구성과 품질 등을 우수하게 하면서 불량률을 줄이고, 제조원가절감에 따른 경제성이 우수한 장점이 있다.

Description

강마루판 제조방법 및 그 강마루판{A manufacturing method of laminate floor with laminate floor using the same}

본 발명은 목재 기재의 표면에 엘피엘(LPL; Low Pressure Laminate)을 부착한 강마루판의 제조방법 및 그 강마루판에 관한 것으로서,

좀더 상세하게는 표면처리를 하지 않은 목재 기재의 어느 일 측 또는 양측 표면에 표면 강화와 기계적(휨, 탄성) 강도 향상을 위해서, 열경화성 수지의 함침과 목재 기재의 표면 홈 메움 및 연마를 수반하는 표면처리 작업을 동시에 수행하는 목재 강화 및 표면처리 공정으로 합판 표면에 침투한 보강층과 표면에 노출되는 표면 처리층을 동시에 형성하고, 상기 목재 기재의 일 측(상면) 표면인 마루판 노출 표면에 마감재로 엘피엘(LPL; Low Pressure Laminate)을 고온, 고압으로 압착하여 함침 수지를 경화시키며 기재와 부착함으로써, 마루판의 표면과 목재 기재의 내구성, 방수성, 방습성, 기계적(탄성, 휨) 강도, 평활도 및 표면 경도 등을 향상시킨 강마루판의 제조방법과 그 강마루판에 관한 것이다.

주지된 바와 같이, 강마루판의 노출 표면 마감재로 사용하는 엘피엠(LPM; LOW PRRSURE MELRAMIN)은 모양 지(紙) 또는 무늬 목 등에 멜라민 수지를 저압으로 함침한 후 건조한 시트를 의미하며, 에치피엠(HPM; HIGH PRRSURE MELRAMIN)은 크라프트지를 기재로 하여 멜라민 수지를 함침한 모양 지 또는 무늬 목과 오버레이지를 적층하고, 고온, 고압으로 경화시킨 화장판을 의미한다.

또한, 멜라민 수지에 한정하지 않고, 다른 열경화성 수지로 함침해 제조한 시트를 엘피엘(LPL; LOW PRRSURE LAMINATE) 또는 에치피엘(HPL; HIGH PRRSURE LAMINATE)라 하며, 본 발명에서 사용하는 강마루판의 마감재는 LPM을 포함하는 LPL과 HPL을 의미한다.

일반적으로 마루판 노출 표면에 심미감을 높일 수 있고, 아울러 내수성(방수), 표면 경도(강화) 및 내구성 등을 향상케 하는 장점을 갖는 화장판(HPL; HIGH PRRSURE LAMINATE)을 목재 기재의 노출 표면에 접착하여 마감재층을 형성한 강마루판을 제조하고 있으나, HPL 제조에 사용하는 LPL을 목질 기재에 직접 열경화 반응을 통한 융착의 방법으로 강마루판을 제조하는 것이 경제성이 높고, 마감재층이 기재에서 박리하는 위험을 감소하게 한다.

그러나 LPL을 융착 및 열경화 반응으로 형성한 마감재층은 표면의 경도가 낮고 내구성이 떨어져, 바닥재로 적용하기 곤란하며, 목재 기재의 표면상태가 그대로 마감재층에 전사되어 목재 기재의 평활도가 높고, 긁힘, 홈 또는 흠 등의 결점이 없고, 균일한 색상을 가져야 하므로 주로 바닥재를 제외한 건축 내장재 또는 가구 분야에서 목재 기재를 인공 목재인 P.B(PARTICLE BOARD), MDF(MEDIUM DENSITH FIBERBOARD) 및 HDF(HIGH DENSITH FIBERBOARD)에 한정해 적용하고 있다.

그러나 P.B, MDF 및 HDF와 같은 인공 목재는 표면 색상이 균일하고 평활하며, 표면 결점이 없으며, 가격이 저렴하고, 강도가 높으나, 수분 흡수율이 높으며, 수분에 의한 변형 파손이 쉽고, 내수성이 부족해 내구성이 떨어지는 치명적 결함으로 건축 바닥재 또는 내구재로 사용하기 곤란하며, 사용을 위해서는 내수성을 강화하는 별도의 가공이 요구되고 있다.

따라서, 가구나 건축재는 물론 특히 건축 바닥재에서는 LPL 사용을 위한 다양한 시도와 노력이 있었으며, 최근엔 목재 기재의 내수성, 내구성을 향상을 위해 합판을 목재 기재로 적용해, LPL을 부착하려는 시도와 노력이 집중되고 있다.

그러나 합판은 평활도가 낮고, 홈, 긁힘 및 흠 등의 표면 결점이 있으며, 색상이 불균일하여 LPL 마감재를 바로 부착하기 곤란하고, LPL을 부착해도 마감재층의 표면 경도와 내구성이 떨어지는 단점을 갖는다.

따라서, 업계에서는 최근 이러한 문제를 해결하기 위해서 대한민국 특허출원 제10-2006-0084333호, 대한민국 특허출원 제10-2005-0018914호, 대한민국 특허출원 제10-2007-0000963호, 대한민국 특허출원 제10-1996-0038698호, 대한민국 특허출원 제10-2010-0080706호, 대한민국 특허출원 제10-2007-0052148호, 대한민국 특허출원 제10-2007-0058773호, 대한민국 특허출원 제10-20060084333호 및 대한민국 특허출원 제10-2010-0132132호 등에 따르면, 목재 표면에 언더레이(Underlay)층(유리섬유지, 종이 및 무늬 목 등; 기재 표면의 평활성과 은폐를 위해 사용)을 접착하고, 접착된 언더레이 소재의 표면을 연마 및 청소하는 방법으로 목재 기재의 표면층을 강화 및 평활하게 하는 표면처리 후, 그 위에 LPL층과 오버레이(Overlay)층(표면의 내구성 및 경도 향상을 목적으로 사용)과 또는 추가하여 도료형 강화(내구성 및 경도) 코팅층을 형성하고 있으나, 표면처리를 위해 결점(홈) 메움, 연마, 정리(청소) 후, 다층의 마감재층 형성은 제조 원가를 상승시켜서, HPL을 접착한 강마루판보다 경제성을 확보할 수 없으며, 표면처리 공정과 분리 부착에 관련한 공정의 수(공수)가 증가해 싸이클 타임(Cycle Time)이 증가하고, 생산성이 떨어지게 된다.

또한, 대한민국 특허출원 제10-2007-0000963호, 대한민국 특허출원 제10-2007-0036087호, 대한민국 특허출원 제10-2007-0015773호 및 대한민국 특허출원 제10-2007-00036097호에 의하면, 합판에 합판보다 표면상태가 우수한 MDF, HDF, PB, WPC(합성목재; Wood Plastic Composite) 및 양마 보드 등을 접착한 복합 기재판을 사용해 표면의 면처리 작업 없이 LPL으로 마감재층을 형성하고 있으나, 기재의 일부로 사용되는 인공 및 합성 목재 또는 종이 보드 등은 합판에 비하여 내구성과 내수성이 떨어져 마감재층의 박리 위험성이 커지고, 수명(내구년한)이 단축되는 치명적인 문제를 완전히 해결하지 못했다.

그리고 LPL을 목질 기재에 고온과 고압으로 압착으로 융착 경화시키는 부착방법은 합판 내부의 수분을 가열하게 되어서 증기압에 의한 합판의 팽창(접착 면 분리)에 의한 파손과 합판(마루판)을 변형(휨, 굽음)시키나, 기재 표면에, 화학 수지 함침 언더레이지, LPL 및 화학 수지 함침 오버레이지를 융착 경화시키기 위해 필요한 작업 조건은 온도; 120℃ ~ 180℃, 압력; 30Kgf/㎠ ~ 50Kgf/㎠, 유지시간; 40초 ~ 1분 정도이나, 온도, 압력, 시간 및 화학 수지 종류 등에 따라 상호 유동적으로 변화하게 된다.

따라서, 목재 기재에 열전달을 감소시키기 위해 언더레이층의 형성이 필요(함침 언더레이지를 경화시키기 위해 목재에 가해지는 가열시간과 온도가 커짐)하며, 대한민국 특허출원 제10-2007-0000963호에 의하면 언더레이층 형성을 위해 일반적으로 사용하는 화학 수지 함침 크라프트지는 물론 화학 수지를 함침한 유리섬유지 또는 부직포를 제시하였으며, 종이보다, 공기층이 더 많은 유리섬유지 또는 부직포가 목재 기재에 전도되는 열을 감소시키게 된다.

또한, 대한민국 특허출원 제10-2007-0052148호에 의하면 목재에 전달되는 열을 감소시키기 위해 화학 수지 함침 오버레이지를 사용하지 않고, LPL에 화학 수지 함침량을 증가시켜서 LPL 표면의 경도와 내구성을 향상코자 하는 목적으로 LPL을 4차까지 반복적으로 조성을 달리한 화학 수지 조성액에 함침하고, 건조시켜서 수지 함침량을 늘리는 수단이 제공되었으나, 고온 및 고압에 의해서 액상으로 상 변화가 일어난 열경화성 수지의 유동성에 의해 가압판 밖으로 밀려나 적정한 두께의 화학 수지 도막을 형성하기 곤란하며, 입자상 무기 충진재를 과량 첨가하면, 부착력이 감소해 도막은 형성할 수 있으나, LPL을 목재기재에 강하게 부착하지 못하게 된다.

아울러, 보통 오버레이지는 망상형 구조의 셀룰로오스 시트에 열경화성 수지 입자를 수분산한 용액에 침지한 후 건조시켜서 만들며, 다량의 공기와 섬유소에 의해 융해된 수지가 유동하는 것을 저지할 수 있어서 적정한 두께의 수지 도막을 형성하게 된다.

그리고, 제조공정에서 HPL 접착에 의한 목재 기재(합판)의 변형을 저지하기 위해 마감재층 반대쪽 목재 기재 표면에 PET 필름, HPL 및 LPL 등을 접착하는 주지관용적인 기술이 비온돌용 마루판(현가식)에 일반적으로 적용되고 있으나, 난방열 전도를 위해서 상대적으로 두께가 얇게 형성되는 온돌용 마루판(설치 바닥면과의 접착 시공)에는 마루판 변형을 방지하기 위한 기술이 적용되지 않고 있다.

LPL을 부착한 마루판은 LPL 부착과정에서 발생하는 열에 의한 목재 기재의 변형이 커져서 변형을 감소하기 위한 수단이 요구되고 있으며, 목재 기재를 보강하는 수단은 대한민국 특허출원 제10-2010-0080706호에만 불명확하게 제시되어 있는데, 열경화성 수지를 이용한 보강 접착제층을 형성하며 방습지를 부착하여 압착 열경화시키는 방법이 제시되어 있으나, 목재 기재의 보강인지 마감재층의 보강인지 명시되지 않았으며, 무기 분말형 충진재가 혼합된 접착제에 의한 목재 기재의 보강은 접착제층에 의한 표면 보강만 가능하며, 목재 기재 속으로 화학 수지를 침투시켜서(함침) 목재를 보강하는 것은 아니다.

목재에 마감재의 부착력 강화와 제조의 경제성 확보를 위해서 LPL을 마감재로 적용한 강마루판을 제조하고자 하는 업계의 시도와 노력은 수없이 많았으나, 아직 국내에서 제조, 시판 및 상용화된 LPL 부착 강마루판은 없는 실정이다.

상기에서와 같이 LPL을 마감재로 적용한 강마루판의 제조에 있어서,

건축 바닥 마감재인 마루판의 목재 기재는 내수성, 내구성, 표면 강도(양질의 목재 조달이 곤란해지며, 합판을 구성하는 베니어의 수종의 변화에 따른 목질의 특성 산포가 큼), 기계적 강도(휨, 탄성 등) 특성 등에 대한 품질의 균일성 확보 내지는 향상이 요구되나, 마루판에 있어서 가장 중요한 요구특성이라 할 수 있는 내수성에서 MDF, HDF 및 P.B 등은 치명적인 결점을 가지므로, 통상적으로 발수제 또는 폴리머 등을 표면에 코팅하거나, 합판과 접합한 복합 목재를 기재로 마루판을 제조하고 있으며, 합판은 표면 강도의 산포(수종의 따른 목질의 차이)와 확인하기 곤란한 베니어(Veneer) 간 접착 품질의 변화와 접착에 따른 하자 발생 위험이 크나, 통상적으로 합판을 관능적으로 선별해 마루판 제조에 사용하고 있다.

또한, 합판을 이용해 HPL과 같은 화장판을 접착할 경우에는 표면의 결점이 큰 영향을 미치지 않으나, 경제성 있게 마감재 부착 특성을 강화하는 LPL을 부착할 경우에는 목재 기재의 표면이 중요해 표면에 결점이 많은 합판보다, MDF, HDF 및 P.B 같은 인공 목재를 기재로 하고 있으며, 통상적으로 합판을 사용하기 위해서는 표면을 처리하는 견출/연마 후 마감재 부착 전 마감재가 아닌 언더레이용 LPL을 융착 경화하거나, 더 많은 량의 언더레이층을 형성하게 되어 경제성이 떨어지며, LPL 부착에 수반되는 반복적인 고열(온)로 합판 내부의 습기 팽창(수증기)에 의한 합판의 접착면 파손(파괴) 및 변형의 원인이 된다.

따라서, 본 발명은 첫 번째로, 목재를 기재로 한 마루판에 적용해 목재기재의 내수성, 내구성, 표면 강도, 기계적 강도, 표면 결점 등을 해결하는 목재 기재의 표면 처리 및 보강 방법을 제공함과 아울러 목재에 가해지는 LPL 부착에 수반되는 고온이 목재 기재에 미치는 영향을 최소하고, 마감재 표면을 강화하는 LPL 마감재 제조방법을 제공하고,

두 번째로, 상기의 표면 처리 및 보강된 목재 기재에 상기의 LPL 마감재를 부착하는 방법으로 상기의 문제들을 해결하고, 표면이 강화된 강마루판을 제공하는 것이다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 강마루판 제조방법은,

목재 기재로 사용되는 합판의 일측 또는 양측 표면에 요철, 흠, 홈, 긁힘 등의 결함과 색상 불 균일을 처리하기 위해서 열경화성 수지에 섬유보강재, 결합 강화 충진재에 점도 조절용 증점제 또는 희석제 중 선택한 어느 하나와 또는 난연제 및 착색제를 더 혼합한 조성물을 도포하되, 합판 표면에 형성된 0.3㎜ 이상의 깊이로 패인 홈은 사전에 상기 열경화성 화학 수지와 섬유보강재, 결합 강화 충진재를 혼합한 반죽으로 홈 메움을 하는 견출 작업을 한다.

열경화성 수지 도포된 목재 기재 표면에 건조 및 경화 전 이형성을 갖는 가압부재(가압판)를 덮고, 도포된 수지가 기재 표면에 침투하도록 상온에서 가압하되, 개별 또는 다층으로 적층해 프레스로 가압한다.

도포한 열경화성 수지 조성물이 목재 기재 표면에 침투하고, 기재 표면층의 잔류 조성물이 지촉 건조 상태가 되면 상기 조성물에 사용한 열경화성 수지의 종류별 경화 조건에 맞는 승온 및 가압의 방법으로 조성물을 경화시키되, 상기 조성물에 사용한 열경화성 수지와 혼용할 수 있고, 동일한 경화 조건이 요구되는 함침용 열경화성수지를 사용한 LPL을 부착하는 경우에는 LPL을 부착한 후 온도, 압력, 시간에 관련한 경화조건을 형성해 LPL의 부착 및 경화와 동시에 목재 기재에 함침한 상기 열경화성 수지 조성물의 융착 경화가 이뤄지게 해, 경화시키기 위한 고온이 화학 수지 조성물과 LPL의 융착 경화과정에서 소모되도록 유도해 목재 기재에 전도되는 고온에 의한 목재 기재의 변형 및 파손을 최소화 되게 한다.

또한 상기 LPL은 단독 또는 혼합한 열경화성 화학 수지에 증점제, 결합 강화 용 충진재, 섬유 보강재 중 선택한 것들을 혼합해 조성한 함침 용액에 모양 지 또는 무늬 목을 넣어서 합침한 후 건조하는 과정을 1회 또는 다회 반복해 일반적으로 유통되는 LPL을 만들고, 건조된 LPL의 일 측(마루판의 부착된 후 노출되는 면) 표면에 상기 함침용 열경화성 화학 수지 조성물보다 상대적으로 점도가 높게 하되, 투명한 무기 결합강화용 충진재, 표면 강화재, 섬유 보강재, 난연재, 오버레이지를 만드는 셀룰로오스 분말 중 선택한 것들을 열경화성 화학 수지에 혼합한 표면 강화용 조성물을 도포하고, 건조하는 방법으로 제조한다.

상기의 방법과 과정을 통해 강마루판의 제조하며, 상기의 제조방법에 의해 만들어진 강마루판은 합판을 기재로 하여 상면 또는 상하면에 열경화성 수지가 합판 표면을 경계로 목질 속으로 침투해 경화한 함침층이 형성되면 목재 표면층의 요철면 중 오목부에는 상기 도포용 열경화성 수지 조성물에 첨가한 섬유보강재, 결합 강화용 충진재 등이 잔류하게 되며, 이 잔류물들을 보강재로 하고, 열경화성 화학 수지를 매트릭스로 하는 강화 복합 재료 도막에 의해 평활하게 되는 표면 처리 층이 형성되며, 그 위에 LPL에 의한 모양 지 또는 무늬 목 층과 표면에 노출되는 표면 강화층이 형성되는 것이다.

그리고, 상기 LPL의 표면에 표면 강화용 조성물을 도포하지 않고, 오버레이지를 모양 지 또는 무늬 목을 함침한 LPL과 적층해 상기 함침 층과 표면 처리층이 형성된 합판기재에 융착 경화하는 방법으로 부착해 표면을 마감한 강마루판을 제조하거나, 언더레이지를 더 추가해 제조할 할 수 있으며, 이러한 제조방법을 통해 만들어진 강마루판도 상기의 구조와 동일하며, 본 발명의 제조방법에 포함되는 것이다.

본 발명은 목재 기재의 일 측(상면) 표면인 마루판 노출 표면에 마감재로 엘피엘(LPL; Low Pressure Laminate)을 고온, 고압으로 압착하여 함침 수지를 경화시키며 기재와 부착함으로써, 마루판의 표면과 목재 기재의 내구성, 방수성, 방습성, 기계적(탄성, 휨) 강도, 평활도 및 표면 경도 등을 향상시키는 장점이 있다.

또한, 목재 기재에 미치는 영향을 최소화한 LPL의 부착 작업이 가능해져, 기재의 강도, 내구성과 품질이 안정화되어 불량률을 줄일 수 있으면서 원가 절감에 따른 경제성이 우수한 장점이 있다.

아울러, 목재 기재에 HPL을 접착하는 것보다, LPL을 융착 경화시키면 접착력이 강해지면서 목재 기재의 표면층이 일부 강화되는 효과를 기대할 수 있어서, 품질향상에 기여할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 강마루판의 제조공정 순서도
도 2a는 본 발명에 따른 강마루판을 LPL 부착으로 형성한 구조의 실시 예를 나타내는 부분 사시도
도 2b는 본 발명에 따른 강마루판을 HPL 접착으로 형성한 구조의 실시 예를 나타내는 부분 분리 사시도
도 2c는 도2a의 또 다른 실시 예를 나타낸 부분 분리 사시도
도 2d는 도2a의 또 다른 실시 예를 나타낸 부분 분리 사시도
도 2e는 도2a의 또 다른 실시 예를 나타낸 부분 분리 사시도
도 3은 일반적인 HPL구조의 실시 예를 나타낸 부분 분리 사시도
도 4는 일반적인 HPL을 접착한 강마루판 구조의 실시 예를 나타낸 부분 분리 사시도
도 5a는 일반적으로 LPL을 부착한 강마루판 구조의 실시 예를 나타낸 부분 분리 사시도
도 5b는 도 5a의 또 다른 실시 예를 나타낸 부분 분리 사시도
도 5c는 도 5a의 또 다른 실시 예를 나타낸 부분 분리 사시도

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명인 강마루판을 제조하는 방법에 대하여 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 목재 기재(100)의 상, 하부 일측 또는 양측 기재 목재(100) 표면에 침투하는 함침 및 표면처리용 열경화성 수지 조성물을 도포하여 열경화성 수지 합침층(101)을 형성하도록 한다.(B2)

여기서, 상기 목재 기재(100)는 합판, 합성목재(wpc:wood plasric composite) , 파티클보드(pb:particle board), 중밀도섬유판(mdf:medium densith fiberboard), 고밀도섬유판(hdf:high densith fiberboard)과 같은 다양한 재질로 이루어져 있는데, 사용자의 목적에 따라 어느 하나를 선택하여 사용할 수 있다.

덧붙여, 상기 목재 기재(100)는 상술한 재질 외에 현재 일반적으로 사용되고 있는 어떠한 재질을 사용하여도 무방하다.

한편, 상기 목재 기재(100)의 일 측이나 양측 표면으로 열경화성 수지 합침층(101)을 형성할 때, 상기 목재 기재(100)의 표면에 홈이나 흠집 등이 형성될 수도 있다

여기서, 상기와 같은 목재 기재(100)에 0.3mm 이상의 홈이나 흠집 등이 형성될 경우, 상기 목재 기재(100)에 열경화성 수지 합침층(101)을 형성하기 이전에 상기 홈이나 흠집에 열경화성 수지에 섬유보강재, 경화제, 결합 강화 충진재를 혼합한 메움용 열경화성 수지 반죽으로 홈이나 흠집 메움을 하는 견출 작업(B1)을 한다.

또한, 상기 견출 작업(B1)은 홈이나 흠집이 건조된 후 연마하지 않도록 하는데, 이는 상기 목재 기재(100)의 상측으로 형성되는 다른 층과의 원활한 접착을 위해서다.

아울러, 열경화성 수지 조성물은 멜라민, 요소, 페놀, 불포화폴리에스테르, 우레탄, 에폭시, 폴리에스테르, 아크릴, 폴리비닐 아세테이트 계열의 수지 중 어느 하나 또는 선택한 것들을 혼합하여 사용하도록 한다.

여기서, 다양한 열경화성 수지 조성물에서 각각의 수지에는 수지별 경화제를 혼합하거나, 또는 결합강화 충진재를 더 혼합한 것을 사용하는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 섬유보강재는 유리섬유, 탄소섬유, 폴리비닐알코올섬유, 폴리프로필렌섬유, 나일론섬유, 폴리에틸렌 테레프탈레이트섬유, 셀룰로오스섬유, 마섬유, 펄프섬유, 부직포, 폐섬유 중 단독이나 복합으로 혼합된 어느 혼합물을 사용하여도 무방하나 유, 무기계열의 것을 사용하는 것이 바람직하다.

덧붙여, 상기 결합강화 충진재는 탄살칼슘, 활석, 산화티타늄, 실리카, 유리분말, 이산화규소 중 단독이나 복합으로 형성된 혼합물에 음이온을 방출하는 전기석, 일라이트, 화산석, 운모, 황토, 게르마늄, 맥반석, 옥, 숯 중 어느 하나나 하나 이상이 혼합된 것을 사용하도록 한다.

여기서, 상기 결합강화 충진재의 조성물인 탄살칼슘, 활석, 산화티타늄, 실리카, 유리분말, 이산화규소 중에서 경제성이 좋고, 수지 흡수율이 낮은 탄산칼슘을 사용하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 결합강화 충진재는 무기분말의 종류별 특성과 상관없이 다양한 종류의 수지경화체의 내충격성을 향상시키고 체적을 유치사기 위한 목적으로, 무기 미분말소재로 입자의 크기가 100um 이하이고 판재와 색상이 유사한 재질을 사용하는 것이 좋다.

그리고, 상기 열경화성 수지조성물에 추가로 수지 등을 경화시키기 위해 사용되는 경화제, 점도 조절을 위한 점도조절용 증점제 및 희석재나, 촉진재, 난연재 등이 추가로 혼합되어 사용되는 것은 일반적인 사항으로 상세한 설명은 생략하도록 한다.

그런 후, 상기 목재 기재(100)에 형성된 열경화성 수지 함침층(101)이 건조 및 경화되기 전에 상기 열경화성 수지 함침층(101) 전면에 가압판을 덮도록 한다.(B3)

여기서, 상기 가압판은 이형지, 이형필름 중 어느 하나의 형태로 이형성 코팅된 금속이나 비철금속, 화학수지 판 중 어느 하나의 형태로 이루어진다.

그리고, 상기 목재 기재(100)에 가압판이 위치되면, 상기 가압판의 상면을 가압하여 상온에서 상기 열경화 수지 함침층(101)이 지촉 건조상태가 되도록 형성하도록 한다.(B4)

여기서, 상기 열경화 수지 함침층(101)을 지촉 건조상태로 형성하는 이유는 목재 기재(100)에 열경화 수지 함침층(101)을 형성하고, 사용자가 목재 기재(100)를 이동시킬 때, 열경화 수지 함침층(101)에 이물질이 묻지 않도록 하거나 사용자의 지문 등이 도포층(101)에 묻지 않도록 하여, 후술할 열경화 수지 함침층(101)의 상측으로 LPL 시트층(400), 오버레이지층(300), 언더레이지층(200)을 원활하게 결합하기 위한 것이다.

그런 후, 상기 지촉 건조 상태로 건조된 열경화성 수지 함침층(101)에 가압판이 부착된 상태로 열과 압력을 가하여 경화한 목재 기재의 열경화성 수지 함침층(101)과 표면 처리층(102)을 동시에 형성하고, 가압판을 제거해 표면 처리층(102)을 노출하거나 또는 지촉 건조 상태에서 가압판을 제거해 경화되지 않은 표면 처리층(102)을 노출 시킨다.(B5)

그런 후, 상기 노출된 표면 처리층(102) 상부 전면에 마감재로 LPL 시트층(400, Low Pressure Laminate)을 적층 하되, 표면 강화용 열경화성 수지 조성물이 도포된 LPL 시트층(400)을 적층 하거나, 화장 LPL 상부 전면에 열경화성 수지에 함침한 오버레이지층(300)을 더 적층 하거나, 또는 표면 강화용 열경화성 수지 조성물이 도포된 LPL 시트층(400)의 하부 전면에 열경화성 수지에 함침한 LPL 시트층(400)이나 부직포 또는 유리섬유지 중 어느 하나를 언더레이지층(200)으로 더 적층 하는 것 중 어느 하나의 방법으로 마감재용 LPL 시트층(400)을 적층하도록 한다.(B6)

한편, 상기 LPL 시트층(400), 오버레이지층(300), 언더레이지층(200)은 LPL (low pressure laminate)나, HPL(high pressure laminate)를 형성하는 방법 중에서 사용자의 목적에 따라 다양하게 선택하여 형성될 수도 있다.

여기서, 상기 LPL 시트층(400)이나, 오버레이지(300)층, 언더레이지(200)층 중에서 LPL 시트층(400)은 모양지나 무늬목을 열경화성 수지조성물에 침지, 함침(A1)과 건조(A2)하는 공정을 1~5회 반복하고, 상기 LPL 시트층(400)의 일측 표면에 표면강화용 열경화성수지를 도포(A3), 건조(A4)공정을 1~3회 반복하되, 상기 표면강화용 열경화성수지는 열경화성수지, 경화제, 표면강화제, 셀룰로오스계열의 증점제에, 섬유보강재, 경화촉진제, 난연제, 이형제 중에서 하나나 하나 이상을 선택하여 혼합하도록 한다.

그리고, 상기 오버레이지층(300)은 셀룰로오스 종이를 함침용 열경화성수지 조성물이나 표면강화용 열경화성수지 조성물을 함침하고, 언더레이층지(200)은 종이, 직물, 부직포, 유리섬유지 중 선택한 어느 하나를 함침용 열경화성수지 조성물에 함침하도록 한다.

여기서, 상기 오버레이지층(300)과 언더레이지층(200)에 사용되는 함침용 열경화성 수지 조성물은 상기 열경화성 수지에 난연재, 증점제를 혼합하고, 선택적으로 섬유보강재, 상기 20㎚ ~ 100㎛ 크기의 구형 입자인 실리카 계열 또는 유리 분말인 투명성 결합 강화 및 표면 강화 충진재(조성물 대비 중량비의 3%/Wt를 미만) 중 선택한 것을 혼합하도록 한다.

또한, 상기 함침 및 표면처리용 열경화성 수지 조성물은 상기 열경화성 수지에 결합 강화 충진재, 섬유보강재를 혼합하되, 증점제, 희석제, 착색제 중 선택한 것을 혼합하여 사용하도록 한다.

여기서, 상기 섬유보강재는 유리(장)섬유, 탄소섬유, PVA섬유, PP섬유, 나일론섬유, PET섬유, 셀룰로오스 섬유, 마섬유, 펄프섬유, 부직포, 폐섬유 중 어느 하나 또는 선택한 것들을 혼합한 것이다.

그리고, 상기 표면 강화용 열경화성 수지 조성물은 상기 열경화성 수지에 셀룰로오스 계열의 증점제, 20㎚ ~ 100㎛ 크기의 구형 입자인 실리카 계열 또는 유리 분말인 투명성 결합 강화 또는 표면 강화 충진재(조성물 중량비의 5%/Wt ~ 40%/Wt), 삼산화 알루미늄 또는 수산화 알루미늄을 포함하는 산화알루미늄 계열의 표면 강화 또는 난연재(조성물 중량비의 0.5%/Wt ~ 5%/Wt)를 혼합한 것을 사용하도록 한다.

그리고, 상기 결합 강화 또는 표면 강화 충진재는 탄산칼슘, 활석, 산화티타늄, 실리카, 유리분말, 이산화규소 중 어느 하나 또는 선택한 것들을 혼합하되, 선택적으로 음이온을 방출하는 전기석, 일라이트, 화산석, 운모, 황토, 게르마늄, 맥반석, 옥, 숯 중 선택한 것들을 혼합한 것을 사용하도록 한다.

여기서, 상기 표면강화 충진재의 입자크기를 20nm~100um로 형성하고, 표면강화제나 난연재의 조성물의 함유량을 0.5~5%의 비율로 혼합되도록 하며, 표면강화충진재의 입자크기를 20nm~500nm로 하면서 5~40%의 비율로 혼합하는 이유는, 상기 오버레이지층(300)을 형성하기 위해 사용되는 상기 표면강화 충진재, 표면강화제, 난연재, 표면강화충진재가 일정한 크기 이상이나, 이하로 형성되거나 일정한 비율이상이나 이하로 형성될 경우, 상기 오버레이지층(300)의 색상이 투명해지지 않고 상기 표면강화 충진재, 표면강화제, 난연재, 표면강 화충진재의 한 색상이 나타나게 되면서, 상기 오버레이지층(300)의 하측으로 형성되는 화장층(400)의 모양이나 무늬가 투영되지 않게 되기 때문에, 화장층(400)의 모양이나 무늬가 투영될 수 있도록 오버레이지층(300)의 투명성을 확보하기 위해 표면강화 충진재, 표면강화제, 난연재, 표면강화충진재가 일정한 크기 이상이나, 이하로 형성되거나 일정한 비율이상이나 이하로 형성되지 않도록 하는 것이다.

또한, 상기 난연재는 상기 수산화 알루미늄, 포스포릭에스테르, 할로겐탄화수소, 산화안티모, 알루미늄하이드록시, 인산화합물, 디시안디아미드, 몰리브덴 화합물, 수산화 마그네슘 중에서 어느 하나 또는 선택한 것들을 혼합한 것을 사용하도록 한다.

한편, 상기 열경화성 수지 함침층(101)의 상측으로 LPL 시트층(400), 오버레이지층(300), 언더레이지층(200)이 형성될 때, 다양한 형태로 LPL 시트층(400), 오버레이층(300), 언더레이층(200)이 형성될 수 있다.

이를 상세히 설명하면, 상기 열경화성 수지 함침층(101)의 상측으로 LPL 시트층(400), 오버레이지층(300), 언더레이지층(200)이 형성될 경우, 열경화성 수지 함침층(101)의 상측으로 언더레이지층(200)이 형성되고, 상기 언더레이지층(200)의 상측으로 LPL 시트층(400), 오버레이지층(300)의 순서로 형성될 수도 있다.

그리고, 상기 열경화성 수지 함침층(101)의 상측으로 LPL 시트층(400), 오버레이지층(300)으로 형성될 경우, 상기 열경화성 수지 함침층(101)의 상측으로 LPL 시트층(400)이 형성되고, 상기 LPL 시트층(400)의 상측으로 오버레이지층(300)이 형성될 수도 있다,

또한, 상기 열경화성 수지 함침층(101)의 상측으로 오버레이지(300)층만 형성될 수도 있다.

상기와 같이 LPL 시트층(400)과 같은 경우는 목재 기재(100)에 다양한 색상이나 모양 등을 형성하기 위해 사용되며, 오버레이지층(300)은 목재 기재(100) 및 열경화성 수지 함침층(101), LPL 시트층(400) 등의 내구성을 우수하기 위해 사용되고, 언더레이지층(200)은 목재 기재(10) 및 LPL 시트층(400), 오버레이지층(300)의 기계적강도 등을 향상시키기 위해 사용되는 것이다.

덧붙여, 각각의 층의 사이마다 또는 일정한 위치마다 접착제를 이용하여 접착제층(506)을 형성할 수 있다.

상기와 같이 목재 기재(100)의 상측으로 열경화성 수지 함침층(101)과 LPL 시트층(400), 오버레이지층(300), 언더레이층(200) 등이 형성되면, 상기 열경화성 수지 함침층(101)과 LPL 시트층(400), 오버레이지층(300), 언더레이지층(200)을 형성하기 위해 사용된 열경화성 수지 또는 상기 함침 및 표면처리용 열경화성 수지 조성물과 저압멜라민함침지나 고압멜라민함침지를 함침하기 위한 열경화성수지를 모두 동시에 경화시켜 마감재용 LPL을 목재 기재 표면에 부착한다.(B7)

그런 후, 상기 목재 기재(100)를 다양한 크기와 형상으로 절단, 절삭하여 사용자의 목적의 따라 제작하면 되는 것이다.(AB1)

여기서, 사용자가 목재 기재(100)를 일정한 크기로 절단, 절삭한 후, 사용자가 기재(100)를 다수개로 연결하여 사용할 때, 결합, 분리하기 용이하도록 기재(100)의 일측이나 양측으로 골(도면에 미도시)과 돌기(도면에 미도시) 등을 추가로 형성할 수 있으며, 각각의 홈과 돌기에 의한 끼워 맞춤 체결수단으로 서로 결합되도록 할 수 있다.(AB2)

그리고, 상기와 같은 강마루판 제조방법을 이용하여 다양한 형태의 강마루판이 형성되어 질 수 있음은 당연하다.

100 : 목재 기재(합판, P.B, MDF, HDF)
101 : 목재 기재 속으로 침투한 열경화성 수지 함침(침투)층
102 : 목재 기재 표면의 오목부에 형성한 표면 처리층
103 : 목재 기재 표면의 깊은 홈에 충진한 수지 조성물로 형성한 부분 메움 층(견출 작업이나, 건조 후 연마하는 것은 아님)
1031 : 목재 기재 표면의 깊은 홈에 충진한 수지 조성물(일반적인 견출 작업을 의미하며, 수지조성물 충진 후 건조되면 연마하여 형성하는 것임)
104 : 목재의 밑면 보강층
200 : 열경화성 수지에 함침한 언더레이지(층)
300 : 열경화성 수지에 함침한 오버레이지(층)
400 : 모양 지 또는 무늬 목을 열경화성 수지에 함침한 LPL 시트(층)
401 : LPL 시트에 표면강화용 수지 조성물을 도포해 형성한 노출 표면의 강화층
402 : 오버레이지에 의한 노출 표면의 강화층
500 : HPL 시트(층)
501 : HPL 기재층(크라프트지 및 언더레이지의 다단 적층)
502 : HPL 속의 LPL(층)
503 : HPL의 표면 보강층(오버레이지 층)
504 : HPL 기재층의 크라프트지
505 : HPL 기재층의 언더레이지
506 : 접착제 층
600 : 목재 기재 이외의 다른 인공목재(P.B, MDF, HDF), 원목 및 PVC 등의 화학 수지 중 선택한 것으로 형성한 표면판재
601 : 부직포, 유리섬유지, 무늬 목, 방습지, 종이, 필름 중 선택한 것 또는 선택한 것들을 적층하여 형성한 표면처리 층

Claims (6)

1. 강마루판을 제조하는 방법에 있어서,
   목재 기재의 판재 상, 하부 일측 또는 양측 표면에 목재표면에 침투하는 함침 및 표면처리용 열경화성 수지 조성물을 도포하여 열경화성 수지 함침층을 형성하는 단계(B2);
   상기 열경화성 수지 함침층이 건조 및 경화되기 전에 상기 열경화성 수지 함침층 전면에 가압판을 덮는 단계(B3);
   상기 가압판의 상면을 가압하여 상온에서 상기 열경화성 수지 함침층이 지촉 건조 상태가 될 때까지 가압하는 단계(B4);
   상기 지촉 건조 상태로 건조된 열경화성 함침층에 가압판이 부착된 상태로 열과 압력을 가하여 경화한 목재 기재의 함침(침투)층과 표면 처리층을 동시에 형성하고, 가압판을 제거해 표면 처리층을 노출하거나 또는 지촉 건조 상태에서 가압판을 제거해 경화되지 않은 표면 처리층을 노출 시키는 단계(B5);
   상기 노출된 표면 처리층 상부 전면에 마감재로 LPL 시트(Low Pressure Laminate)을 적층 하되, 표면 강화용 열경화성 수지 조성물이 도포된 LPL 시트을 적층 하거나, LPL 시트 상부 전면에 열경화성 수지에 함침한 오버레이지층을 더 적층 하거나, 또는 표면 강화용 열경화성 수지 조성물이 도포된 LPL 시트의 하부 전면에 열경화성 수지에 함침한 LPL 시트나 부직포 또는 유리섬유지 중 어느 하나를 언더레이지층으로 더 적층 하는 것 중 어느 하나의 방법으로 마감재용 LPL을 적층하는 단계(B6);
   상기 마감재용 LPL의 최상층 노출면에 열과 압력을 가하여 마감재용 LPL에 함침한 열경화성 수지 또는 상기 함침 및 표면처리용 열경화성 수지 조성물과 마감재용 LPL에 함침한 열경화성 수지를 동시에 경화시켜, 마감재용 LPL을 목재 기재 표면에 부착한(B7) 것을 특징으로 하는 강마루판 제조방법.
   
2. 청구항 1항에 있어서,
   상기 마감재용 LPL 시트를 HPL 시트(High Pressure Laminate)로 변경하여 상기 함침 및 표면처리용 열경화성 수지 조성물로 처리된 목재 기재의 표면에 접착제 층을 형성해 접착하고 압력을 가하여 접착하는 것을 특징으로 하는 강마루판 제조방법.
   
3. 청구항 1항에 있어서,
   상기 표면 강화용 열경화성 수지를 도포한 LPL 시트층은 모양지 또는 무늬 목을 기재로 함침용 열경화성 수지 조성물에 함침하고(A1), 건조(A2)하는 것을 1회 ~ 5회 반복하고, 상기 LPL 시트층의 일 측 표면에 표면 강화용 조성물을 도포(A3)하고, 건조(A4)하는 것을 1회 ~ 3회 반복하여 형성하되;
   상기 표면 강화용 조성물은 열경화성 수지, 경화제, 표면 강화제 및 셀룰로오스 계열의 증점제에 섬유보강재, 경화 촉진제, 난연제, 이형제 중 선택한 것들을 더 혼합하여 조성하는 것; 을 특징으로 하는 강마루판 제조방법.
   
4. 청구항 1항에 있어서,
   목재표면에 침투하는 함침 및 표면처리용 열경화성 수지 조성물 도포 전, 목재 기재의 표면의 홈을 처리하기 위해서 열경화성 수지에 섬유보강재, 경화제, 섬유보강재, 결합 강화 충진재를 혼합한 메움용 열경화성 수지 반죽으로 홈 메움을 하는 견출 작업(B1)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 강마루판 제조방법.
   
5. 청구항 1항 내지 4항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 목재기재는 합판, WPC(Wood Plastic Composite), P.B(Particle Board), MDF(Medium Densith Fiberboard), HDF(High Densith Fiberboard)중 선택한 어느 하나로 하고;
   상기 열경화성 수지는 멜라민, 요소, 페놀, 불포화폴리에스테르, 우레탄, 에폭시, 폴리에스테르, 아크릴, 폴리비닐 아세테이트 계열의 수지 중 어느 하나 또는 선택한 것들을 혼합한 것으로 하되, 각각의 수지에는 수지별 경화제를 혼합하거나, 또는 경화 촉진제를 더 혼합한 것으로 하고;
   상기 함침 및 표면처리용 열경화성 수지 조성물은 상기 열경화성 수지에 결합 강화 충진재, 섬유보강재를 혼합하되, 증점제, 희석제, 착색제 중 선택한 것들을 더 혼합하여 조성한 것으로 하고;
   상기 가압판은 이형지, 이형 필름, 이형성 코팅을 한 금속 및 비철금속, 화학수지 판재 중 선택한 어느 하나로 하고;
   상기 표면 강화용 열경화성 수지 조성물은 상기 열경화성 수지에 셀룰로오스 계열의 증점제, 20㎚ ~ 100㎛ 크기의 구형 입자인 실리카 계열 또는 유리 분말인 투명성 결합 강화 및 표면 강화 충진재를, 조성물 중량비의 5%/Wt ~ 40%/Wt로 하고, 삼산화 알루미늄 또는 수산화 알루미늄을 포함하는 산화알루미늄 계열의 표면 강화 및 난연재를, 조성물 중량비의 0.5%/Wt ~ 5%/Wt로 하여, 혼합하여 조성한 것으로 하고;
   상기 난연재는 상기 수산화 알루미늄, 포스포릭에스테르, 할로겐탄화수소, 산화안티모, 알루미늄하이드록시, 인산화합물, 디시안디아미드, 몰리브덴 화합물, 수산화 마그네슘 중에서 어느 하나 또는 선택한 것들을 혼합한 것으로 하고;
   상기 함침용 열경화성 수지 조성물은 상기 열경화성 수지에 난연재, 증점제를 혼합하고, 선택적으로 섬유보강재, 상기 20㎚ ~ 100㎛ 크기의 구형 입자인 실리카 계열 또는 유리 분말인 투명성 결합 강화 및 표면 강화 충진재 중에서, 조성물 대비 중량비의 3%/Wt 미만으로 하여, 선택한 것을 더 혼합하여 조성한 것으로 하고;
   상기 결합 강화 충진재는 탄산칼슘, 활석, 산화티타늄, 실리카, 유리분말, 이산화규소 중 어느 하나 또는 선택한 것들을 혼합하되, 선택적으로 음이온을 방출하는 전기석, 일라이트, 화산석, 운모, 황토, 게르마늄, 맥반석, 옥, 숯 중 선택한 것들과 혼합한 것으로 하고;
   상기 오버레이지층은 셀롤로오스 종이를 상기 함침용 열경화성 수지 조성물이나, 상기 표면 강화용 열경화성 수지 조성물에 함침하여 건조한 것으로 하고;
   상기 언더레이지층은 종이, 직물, 부직포, 유리섬유지중 선택한 어느 하나를 상기 함침용 열경화성 수지 조성물에 함침하여 건조한 것으로 하고;
   상기 섬유보강재는 유리섬유, 탄소섬유, PVA섬유, PP섬유, 나일론섬유, PET섬유, 셀룰로오스 섬유, 마섬유, 펄프섬유, 부직포, 폐섬유 중 어느 하나 또는 선택한 것들을 혼합한 것; 을 특징으로 하는 강마루판 제조방법.
   
6. 목재 기재 위에 열경화성 수지로 강화한 마감재를 부착하여 제조하는 강마루판에 있어서,
   목재 판재를 기재로 하여 기재 판의 상면 또는 상하면에 각각 함침 및 표면처리용 열경화성 수지 조성물로 동시에 일체화하여 형성한 목재 표면 속으로 침투한 열경화성 수지 함침층(101), 목재 표면에 형성한 표면 처리층(102), 또는 선택적으로 목재 표면의 홈에 메움용 열경화성 수지 반죽을 충진해 형성한 부분 메움 층(103)을 형성하고;
   기재 판의 표면 처리층(102) 상면에,
   노출 표면 강화 층(401)과 LPL 시트층(400)을 동시에 형성해 일체화한 마감재 층,
   노출 표면 강화 층(401), LPL 시트층(400)과 LPL 시트층(400)의 하부에 언더레이지층(200)을 형성한 마감재 층,
   LPL 시트층(400) 상부에 노출 표면 강화 층(401)과 LPL 시트층(400)을 동시에 형성해 일체화한 마감재 층,
   또는 접착제 층(506)과 HPL 시트층(500)을 형성해 마감재 층을 형성하는 것 중 어느 하나의 구조로 마감재 층을 형성한 것을 특징으로 하는 강마루판.
   

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