KR102408706B1

KR102408706B1 - 인테리어 보드

Info

Publication number: KR102408706B1
Application number: KR1020190133766A
Authority: KR
Inventors: 송민석; 정진훈; 김지연; 변해봉; 송호형; 이영은
Original assignee: (주)엘엑스하우시스
Priority date: 2018-10-25
Filing date: 2019-10-25
Publication date: 2022-06-14
Also published as: KR20200047425A

Abstract

본 발명은 무기 보드, 접착층 및 인테리어 필름층을 순서대로 포함하고, 박리력이 1.5 kg/in 이상인 인테리어 보드에 관한 것이다.

Description

인테리어 보드{INTERIOR BOARD}

본 발명은 인테리어 보드에 관한 것이다.

기존의 건축 인테리어 마감 자재로서, HPM, LPM 공정으로 마그네슘, CFC (Cellulose Fiber Reinforced Cements) 보드, MDF(Medium Density Fiberboard), HDF (High Density Fiberboard), 질석 보드 등에 외관 디자인 처리를 하여 적용된다.

이러한, 기재가 되는 보드는 친환경 그리고 불연 소재로서 적합하지 않아서, 더욱 엄격해지는 각종 친환경 및 난연 인증 조건을 만족하기 어렵다.

한편, 예를 들어, MDF를 이용하는 도장 처리 공정은, MDF 수지 접착제 함침, 실링, 연마 공정, 우레탄 스프레이, 접착 등의 여러 공정을 거치게 되어서, 이러한 공정의 복잡성이 단가 상승의 원인이 되고 있다.
선행기술문헌으로는 공개특허공보 제10-2008-0017969호(명칭: 인쇄를 이용한 표면층 및 무기질 보드를 포함하는 건식바닥재, 공개일:2008.02.27)가 있다.

본 발명의 목적은 친환경, 우수한 불연 성능을 가지면서, 간소화된 공정이 가능하여 가격 경쟁력을 갖추고, 디자인 적용이 용이한 인테리어 보드를 제공하는 것이다.

본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있고, 본 발명의 실시 예에 의해 보다 분명하게 이해될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.

전술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 인테리어 보드는 무기 보드는 접착층 및 인테리어 필름층을 순서대로 포함하고, 박리력이 1.5 kg/in 이상인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 무기보드는 상기 접착층에 포함된 접착제와 동일한 접착제를 포함하는 접착제 함침 영역을 포함하고, 상기 접착제 함침 영역은 무기 보드의 상면으로부터 접착제의 침투 깊이에 걸쳐 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 접착제 함침 영역의 두께는 0.005mm 내지 1mm 인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 무기보드는 공극을 포함하고, 공극률은 30 내지 90% 인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 무기 보드는 규산칼슘 보드, 마그네슘 보드 또는 질석 보드인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 무기 보드는 편마 처리되거나, 또는 편마 처리되지 않은 규산칼슘 보드인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 접착제는 점도가 25℃내지 150℃에서 10 cps 내지 5000 cps인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 접착제는 우레탄계 접착제, 에폭시계 접착제 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나를 포함하는 무용제 경화성 수지 접착제인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 접착제는 습기 경화형 핫멜트 폴리우레탄 접착제인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 접착제의 경화전 수지의 중량평균분자량이 1,000 g/mol 내지 1,000,000 g/mol 인 우레탄계 수지 또는 에폭시계 수지를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 접착층은 단일층 또는 적어도 두 층의 다층 구조인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 접착층은 5㎛ 내지 300㎛인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 인테리어 필름층은 PVC 필름을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 인테리어 보드는 TVOC가 0.2 mg/m²·h 이하인 것을 특징으로 한다.

전술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 인테리어 보드의 제조방법은 공극을 포함하는 무기보드의 상면에 접착제를 포함하는 접착층을 형성하는 단계; 상기 접착제가 10 cps 내지 5000 cps 의 점도를 갖는 온도로 조절하고, 상기 접착제를 상기 무기 보드의 상면으로부터 두께 방향으로 침투시켜 접착제 함침영역을 형성하는 단계; 인테리어 필름층을 상기 접착층 상에 부착하여 합판하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 접착층 내에서 공기 중의 습기와 접착제가 반응하여 화학적 가교를 형성하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 인테리어 보드는 친환경, 우수한 불연 성능을 가지면서, 간소화된 공정이 가능하여 가격 경쟁력을 갖추고, 디자인 적용이 용이할 수 있다.

상술한 효과와 더불어 본 발명의 구체적인 효과는 이하 발명을 실시하기 위한 구체적인 사항을 설명하면서 함께 기술한다.

도 1은 본 발명의 일 구현 예에서 따른 인테리어 보드의 단면도이다.

전술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되며, 이에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명을 생략한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다. 도면에서 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 구성요소를 가리키는 것으로 사용된다.

이하에서 구성요소의 "상부 (또는 하부)" 또는 구성요소의 "상 (또는 하)"에 임의의 구성이 배치된다는 것은, 임의의 구성이 상기 구성요소의 상면 (또는 하면)에 접하여 배치되는 것뿐만 아니라, 상기 구성요소와 상기 구성요소 상에 (또는 하에) 배치된 임의의 구성 사이에 다른 구성이 개재될 수 있음을 의미할 수 있다.

또한 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 상기 구성요소들은 서로 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성요소 사이에 다른 구성요소가 "개재"되거나, 각 구성요소가 다른 구성요소를 통해 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있는 것으로 이해되어야 할 것이다.

이하에서는, 본 발명의 몇몇 구현 예에 따른 인테리어 보드를 설명하도록 한다.

도 1은 본 발명의 일 구현예에서 따른 인테리어 보드(100)의 단면을 모식적으로 나타낸다.

본 발명의 인테리어 보드(100)는 무기 보드(10)에 인테리어 필름층(30)을 적층한 제품으로서, 실내 마감재로 사용될 수 있다.

통상적으로, 인테리어 필름층(30)을 시공시에 직접 벽에 부착하게 되는데, 인테리어 필름층(30)이 얇기 때문에 시공상 어려움이 발생할 수 있어서, 평활도의 문제가 생길 수 있고, 현장에서 접착제를 사용하게 될 때, 이물이 부착되는 문제도 생길 수 있다. 상기 인테리어 보드(100)는, 시공시 인테리어 필름층(30)을 부착하지 않고, 무기 보드(10)에 인테리어 필름층(30)이 이미 부착된 상태이므로, 그대로 직접 실내 벽체 마감용으로 손쉽게 적용할 수 있어서, 시공이 용이하고, 다양한 굴곡으로의 적용이 용이하며, 현장에서 재단이 가능한 이점이 있다.

무기 보드(10)는 친환경 소재이자 불연 소재로서, 이를 포함하는 본 발명의 인테리어 보드(100)는 친환경성 및 우수한 불연성능을 갖는다. 그러나, 고온 및 고압하에서 소량의 바인더를 사용하여 판재화된 것이므로 무기 입자간의 결합력이 낮은 문제점을 갖는다.

본 발명은 무기 보드(10)와 인테리어 필름층(30) 사이에 접착제를 사용하여 접착층(20)을 형성함으로써, 무기 보드(10)와 인테리어 필름층(30) 간의 접착력을 향상시킬 수 있다. 나아가, 저점도의 접착제를 사용하여 무기 보드(10) 내에 접착제가 일정 깊이로 침투되게 함으로써 무기 입자간의 결합력을 향상시켜 내구성을 향상시키고 취성을 보완 할 수 있다.

본 발명의 일 구현예에서, 무기 보드(10), 접착층(20) 및 인테리어 필름층(30)을 순서대로 포함하고, 박리력이 1.5 kg/in 이상인 인테리어 보드(100)를 제공한다.

상기 인테리어 보드(100)는 무기 보드(10) 기반이어서, 불연 소재이면서 친환경성 소재로서 구현된다.

상기 무기 보드(10)는 다공성 물질로서 공극을 포함한다. 상기 무기 보드(10)의 공극률은 30 내지 90% 인 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게는 60 내지 62% 일 수 있다. 상기 공극률이 30% 내지 90% 범위인 경우 기계적 강도 및 부착력이 우수하고 경량성이 향상되는 효과가 있다. 상기 무기 보드(10)는 규산칼슘 보드, 마그네슘 보드 또는 질석 보드일 수 있다.

일 구현예에서, 상기 무기 보드(10)는 보드는 편마 처리되거나, 또는 편마 처리되지 않은 규산칼슘 보드일 수 있다.

상기 무기 보드(10)는 공극 내로 접착제가 침투된 접착제 함침 영역(11)을 포함하며, 상기 접착제 함침 영역(11)은 접착층(20)에 포함된 접착제와 동일한 접착제를 포함한다.

상기 무기 보드(10)가 다공성 물질이기 때문에, 상기 무기 보드(10)의 상면에 접착제를 도포하여 접착층(20)을 형성하는 경우, 무기보드(10)의 공극의 일부에 접착제가 침투된다. 구체적으로 상기 접착층(20)의 접착제 성분이 상기 무기 보드(10)의 상면으로부터 두께 방향으로 침투되어 일정 두께(d)의 접착제 함침 영역(11)을 형성한다. 즉, 접착제 함침 영역(11)은 무기 보드(10)의 상면으로부터 접착제의 침투 깊이(d)에 걸쳐 형성된다. 따라서, 접착제 함침영역(11)의 두께는 무기 보드의 상면으로부터 시작된 접착제의 침투 깊이(d)와 같다. 상기 접착제 함침 영역(11)의 두께는 무기 보드(10)의 두께와 동일하거나 작을 수 있고, 바람직하게는 무기 보드(10)의 두께보다 작다.

상기 접착제 함침 영역(11)의 두께는 상기 무기 보드의 두께의 약 0.08% 내지 약 20% 이다. 바람직하게는 약 0.1% 내지 약 10% 이다. 더욱 바람직하게는 약 0.6 내지 약 1.5% 이다. 상기 범위의 두께를 가지도록 상기 접착제 함침 영역(11)을 형성함으로써, 상기 접착층(20)의 무기 보드(10)로의 접착력을 향상시키고, 상기 무기 보드(10)의 취성을 잘 보완할 수 있다. 그 결과, 상기 인테리어 보드(100)에 외부 충격이 가해지더라도, 상기 무기 보드(10)의 박리 가능성 및 파괴 가능성을 낮춘다.

상기 무기 보드(10) 두께는 약 1mm 내지 약 10mm 일 수 있으나, 특별히 제한되지 않고 필요에 따라 다양한 두께의 무기 보드를 사용할 수 있다.

상기 접착제 함침 영역(11)의 두께(d)는 약 0.005 mm 내지 약 1 mm 를 나타낼 수 있다. 바람직하게는 약 0.010mm 내지 약 1mm 일 수 있다. 상기 범위의 두께를 가지도록 상기 접착제 함침 영역(11)을 형성함으로써, 상기 접착층(20)의 무기 보드(10)로의 접착력을 향상시키고, 상기 무기 보드(10)의 취성을 잘 보완할 수 있다. 그 결과, 상기 인테리어 보드(100)에 외부 충격이 가해지더라도, 상기 무기 보드(10)의 박리 가능성 및 파괴 가능성을 낮춘다.

본 명세서에서 무기 보드(10)에 대한 접착제의 침투 깊이(d), 즉, 상기 접착제 함침 영역(11)의 두께는 다양한 방법으로 측정 가능하다.

첫째, 광학 현미경을 활용하여 활용하여 침투 유무에 따라서 굴절률 차이가 발생한 것으로 침투 깊이를 확인하고 Image Analyzer를 통하여 그 깊이를 측정하는 방법을 활용할 수 있다.

둘째, 전자현미경을 활용할 수 있으며, 이 때 EDS를 통하여 원소의 성분 차이와 밀도 차이로 그 침투 깊이를 확인할 수 있다.

셋째, 더 세밀한 측정을 위해서 광학현미경이 구비된 적외선 분광기를 통하여 그 깊이를 확인할 수 있다. 단면 절단된 시편의 Depth Profiling을 통하여, 접착제의 고유 IR 진동 피크를 확인하고, 이것에 대한 유무를 확인하고, 그 깊이를 통해서 침투 깊이를 명확히 확인할 수 있다.

상기 무기 보드(10)의 상면에 접착층(20)을 형성하는 경우, 무기 보드(10)에 침투된 접착제를 제외한 나머지 접착제는 무기 보드(10)의 상면에 적층되어 접착층(20)을 형성한다.

상기 접착층(20)을 형성하는 접착제가 상기 무기 보드(10)에 침투되게 하여 접착제 함침 영역(11)을 형성하기 위해 상기 접착제의 점도를 조절할 수 있다.

구체적으로, 상기 공정 중 상기 접착제의 점도는 약 10 cps 내지 약 5,000 cps, 더욱 구체적으로 약 100 cps 내지 약 4,000 cps 의 점도 (브룩필드 점도계 LV)를 나타내는 상태이어야 한다. 점도는 통상적으로 온도의 영향을 받는 변수이다. 상기 접착제는 소정의 온도에서 상기 범위의 점도를 가질 수 있고, 상기 소정의 온도가 공정 가능 온도라면, 상기 접착제 함침 영역(11)을 형성할 수 있다.

상기 접착제가 상기 접착층(20)의 제조 공정 중에서 상기 점도 범위를 가지도록 함으로써, 상기 무기 보드(10)로 접착제가 침투될 수 있게 되어 상기 접착제 함침 영역(11)을 형성한다. 상기 접착층(20)의 제조 공정 중 상기 접착제가 상기 점도 범위를 가지도록 하여 우수한 접착 물성을 구현하면서도 상기 무기 보드(10)의 취성을 잘 보완할 수 있다. 즉, 상기 접착제가 상기 점도 범위를 가지도록 하여 무기 보드(10)와 접착층(20)의 계면 박리를 유도하여 보드 파괴가 일어나지 않게 하고, 접착력 및 박리력을 우수하게 할 수 있다.

만약, 점도가 상기 범위 미만으로 낮을 경우 접착제의 무기 보드(10)에 대한 침투력이 높아지지만 상기 무기 보드(10) 내 접착제 침투 영역과 미침투 영역간의 밸런스가 깨질 수 있고, 접착 물성을 저하시킬 수 있고, 점도가 상기 범위를 초과하여 높을 경우 접착제의 무기 보드(10)에 대한 침투성이 저하되어 무기 보드(10)의 내구성을 향상시키는 효과를 얻을 수 없으며, 무기 보드(10)와 접착층(20)의 계면 박리가 일어나지 않고 무기 보드(10)가 파괴될 수 있다.

상기 소정의 온도는 공정상 편의를 고려하여 정해질 수 있다. 예를 들어, 상기 접착제는 약 25℃내지 약 150℃에서 약 10 cps 내지 약 5000 cps 의 점도를 가질 수 있다.

본 발명의 일 구현예에서, 상기 접착제는 우레탄계 접착제, 에폭시계 접착제 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나를 포함하는 무용제 경화성 수지 접착제일 수 있다. 예를 들어, 상기 접착제는 우레탄 반응으로 경화하는 폴리우레탄 활성 접착제(polyurethane reactive adhesives)를 사용할 수 있다. 예를 들어, 상기 접착제는 습기 경화형 접착제, 열 경화형 접착제를 모두 사용할 수 있다.

또한, 상기 접착제는 무용제 핫멜트 접착제를 사용할 수 있다. 핫멜트 접착제는 급속 결합이 가능할 뿐 아니라 독성 및 휘발성 유기화합물(VOC)을 함유하지 않아 친환경성이 우수하다.

또한, 상기 접착제는 습기 경화형 핫멜트 접착제일 수 있다. 상기 습기 경화형 핫멜트 접착제는 습기 경화형 폴리우레탄계 핫멜트 접착제, 습기 경화형 에폭시계 핫멜트 접착제 등이 있으며, 바람직하게는 습기 경화형 핫멜트 폴리우레탄 접착제일 수 있다. 습기 경화형 핫멜트 폴리우레탄 접착제는 가열 및 냉각을 통해 접착성을 나타낼 수 있으므로 가공 용이성이 우수하고, 말단에 -NCO기를 함유하므로 냉각 및 물리적으로 경화된 후에 접착체 층의 -NCO기가 공기 중의 습기와 만나 반응하거나 결합표면의 활성수소 화합물과 반응하여 물리적 경화층 시스템 내에서 화학적으로 가교됨으로서 접착층에 개선된 접착력, 내수 및 내용제성 등을 부여한다.

본 발명의 접착층(20) 및 접착제 함침영역(11)에 상기 습기 경화형 핫멜트 폴리우레탄 접착제가 포함되는 경우, 습기 경화로 인해 접착력 및 내구성이 모두 향상되는 효과를 갖는다. 또한, 습기 경화로 인해 경화 반응 속도를 보다 느리게 조절 할 수 있으므로, 접착층으로의 코팅성 및 가공 안정성도 우수하다.

상기 습기 경화형 핫멜트 폴리우레탄 접착제는 저점도를 나타내며, 특정 온도 조건 하에서 점도 변화는 하기 표 1과 같다. 약 100℃에서는 2000 내지 5000 cps 일 수 있고, 약 130℃에서는 1000.0 ±200.0cps 일 수 있고, 약 130℃에서는 600.0 ±200.0cps 일 수 있다.

점도 (cps)	100℃	2500.40
	130℃	1000.50
	150℃	600.20

본 발명의 일 구현예에서, 상기 접착제의 경화전 수지의 중량평균분자량은 약 1,000 g/mol 내지 약 1,000,000 g/mol 인, 바람직하게는 약 1,000 g/mol 내지 약 50,000 g/mol 인 우레탄계 수지 또는 에폭시계 수지를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 구현예에서, 상기 접착제는 저분자량 접착제 및 고분자량 접착제를 혼합하여 사용할 수 있다. 상기 저분자량 접착제로 경화 전 수지의 중량평균 분자량이 약 1,000 g/mol 내지 약 50,000 g/mol 인 우레탄계 수지 또는 에폭시계 수지를 사용할 수 있고, 상기 고분자량 접착제로 경화 전 수지의 중량평균 분자량이 약 500,000 g/mol 내지 약 1,000,000 g/mol인 우레탄계 수지 또는 에폭시계 수지를 사용할 수 있다.

상기 저분자량 접착제 다량에 상기 고분자량 접착제를 소량 혼합하여 사용함으로써 접착제의 점도 조절이 가능하고, 내구성을 향상시킬 수 있다.

상기 범위의 중량평균분자량을 가지는 수지를 이용하는 접착제는 공정 가능 온도 범위 내의 소정의 온도에서 상기 범위의 점도를 구현할 수 있다.

상기 접착제는 공정 중 상기 범위의 점도에서 공정을 진행함으로써 상기 접착제 함침 영역(11)을 형성할 수 있다면, 액상의 접착제, 핫멜트와 같은 고상의 시트 형태, B-stage 시트 등의 그 구체적인 성상에 한정되지 않는다.

예를 들어, 핫멜트 접착제 시트를 무기 보드(10)와 인테리어 필름층(30)에 개재한 뒤, 가온하면 핫멜트 접착제 시트의 점도가 낮아지면서 상기 범위의 점도를 구현하고, 일부 접착제 성분이 상기 무기 보드(10)로 침투하면서 상기 접착제 함침 영역(11)이 형성된다. 이후, 온도가 내려가면, 핫멜트 접착제 시트의 점도가 올라가고 강성이 구현되면서 상기 접착층(20)이 형성된다.

다른 예를 들어, 상기 접착제를 액상으로 사용하는 경우, 상기 접착제는 소정의 온도에서 상기 범위의 점도를 가지도록 한 상태에서 무기 보드(10)의 일면에 도포되면, 상기 접착제가 무기 보드(10)로 침투된다. 그러나, 공정 시간에 따라 공정 중 상기 소정의 온도를 벗어나게 되면 점도가 변화하여 상기 범위를 벗어나게 되고, 원하는 깊이의 침투 깊이를 형성하지 못할 수 있다. 따라서, 보다 원활한 공정을 위해서, 상기 접착제의 도포를 적어도 2단계 이상으로 수행할 수 있다.

구체적으로, 먼저, 액상의 접착제를 얇게 도포하는 제1 도포 단계를 수행한 뒤, 다시 소정의 접착층(20)의 두께를 구현하도록 상대적으로 두껍게 액상의 접착제를 도포하는 제2 도포 단계를 수행할 수 있다. 제1 도포 단계에서, 상기 접착제 함침 영역(11)을 형성할 수 있다. 상기 제1 도포 단계에서 접착제의 침투를 돕기 위해서, 용제형 접착제를 사용할 수도 있다. 용제형 접착제는 수성 또는 유성 모두 가능하지만, 친환경 측면에 수성 용제를 포함할 수 있다. 제1 도포 단계에서 용제형 접착제를 사용하면, 제1 도포 단계 이후, 제2 도포 단계를 수행하기 전에 건조 단계를 수행하여 용제를 휘발시킬 수 있다. 건조 단계는 건조 오븐 또는 UV를 이용할 수 있다.

이와 같은 공정으로 상기 접착층(20)을 제조하게 되면, 제1 도포 단계에서 형성된 층과 제2 도포 단계에서 형성된 층간 계면이 존재하는 다층 구조가 형성될 수 있다.

따라서, 상기 접착층(20)은 단일층으로 형성될 수도 있고, 또는 적어도 두 층의 다층 구조로 형성될 수도 있다.

상기 접착층(20)은 약 5㎛ 내지 약 500㎛ 의 두께, 구체적으로, 약 5㎛ 내지 약 200㎛ 의 두께를 가질 수 있다. 상기 두께 범위를 가지는 접착층(20)은 상기 무기 보드(10)와의 접착력을 소정 수준 이상, 예를 들어, 약 1.5kg/in 이상의 우수한 접착력을 구현할 수 있고, 동시에 우수한 불연 성능을 구현한다.

상기 무기 보드(10)는 친환경이면서도, 불연 소재로서 유용하지만, 접착력이 약한 단점이 있다. 상기 인테리어 보드(100)는 전술한 바와 같이 무기 보드(10)를 포함하면서도 우수한 접착력을 구현할 수 있다.

상기 인테리어 보드(100)는 상기 인테리어 필름층(30)을 의해 다양한 외관 디자인이 부여된다.

상기 인테리어 필름층(30)은 PVC 필름을 포함하는 PVC 기반으로 제조될 수 있고, 단일층으로 형성되거나, 또는 다양한 기능성 층을 포함하는 다층 구조를 포함할 수 있다.

또한, 상기 인테리어 필름층(30)은 엠보를 부여하여 입체 효과를 낼 수 있다.

본 발명의 일 구현예에서, 상기 인테리어 필름층(30)은 투명한 PVC 필름, 인쇄층 및 유색 PVC 필름을 순차적으로 포함하는 다층 구조를 포함할 수 있다.

구체적으로, 상기 PVC 필름은 서스펜션 중합으로 합성된 직쇄 PVC 수지를 이용할 수 있고, 수산기값이 약 50 내지 약 70 mg KOH 일 수 있다. 상기 PVC 필름은 카렌더 가공 등의 방법으로 제조될 수 있고, 상기 범위로 수산기값을 조절하여, 기계적 물성 (인장, 인열 강도 등)을 확보하면서도 우수한 가공성을 구현할 수 있다.

상기 PVC 필름은 저분자량의 프탈레이트 계열의 가소제와 에스터 계열의 고분자 가소제를 적용할 수 있다. 상기 PVC 필름은 고분자 가소제를 사용하여, 상기 인테리어 보드가 외부에 적용될 경우 내후성을 향상시킨다. 예를 들어, 상기 PVC 필름은 저분자량의 프탈레이트 계열의 가소제를 약 10 내지 약 50 phr 범위의 함량으로 포함할 수 있고, 상기 함량 범위에서 기계적 물성을 확보하면서도 우수한 카렌더 가공성을 가지게 할 수 있다.

상기 PVC 필름은 가공 시 열안정성 등을 확보하기 위해서 에폭시계 가소제 약 1 내지 약 10 phr 및 무기계 열안정제 약 0.1 내지 약 10phr 을 포함할 수 있다.

상기 PVC 필름은 PVC의 특성상 자체적으로 난연성을 보유하고 있으나, 소정의 불연/준불연 성능을 확보하기 위해서 유/무기계 난연제를 더 포함할 수 있다. 난연성을 더욱 증대를 위해서, 상기 PVC 필름은 난연 실리케이트 (예를 들어, William-Blythe V300, 함량은 약 20phr 이하로 더 포함하여 불연 성능을 향상시킬 수 있다.

상기 PVC 필름은 카렌더 가공성 및 충격강도를 보강하기 위해서 MBS (Methacrylate Butadiene Styrene) 계열의 가공조제를 약 10phr 이하로 포함할 수 있다.

본 발명의 인테리어 보드(100)는 상기 무기 보드(10)를 포함하는 구조로서, TVOC 0.2 mg/m²·h 이하의 친환경성, KS F ISO 1182:2009 인증 기준의 불연 등급 이상 또는 KS F ISO 5660-1:2008 인증 기준의 준불연 등급 이상을 만족할 수 있다.

본 발명의 인테리어 보드(100)는 접착제 함침 영역(11)을 형성함으로써, 무기 보드(10)와 인테리어 필름층(30) 간의 접착력이 향상되고, 또한 무기 보드(10)의 취성이 보완된다. 예를 들어, 인테리어 필름층(30)은 모서리부가 박리되기 쉬운데, 이렇게 인테리어 필름층(30)이 박리되면 무기 보드(10)가 표면에 드러나게 되고 부서지기 쉽다. 상기 인테리어 보드(100)는 접착제 함침 영역(11)에 의해 인테리어 필름층(30)이 잘 박리되지 않으며, 설령 박리되더라도 무기 보드(10)의 접착제 함침 영역(11)이 드러나기 때문에 잘 부서지지 않게 되는 효과가 있다.

본 발명의 다른 구현예에서, 공극을 포함하는 무기보드(10)의 상면에 접착제를 포함하는 접착층(20)을 형성하는 단계; 상기 접착제가 10 cps 내지 5000 cps 의 점도를 갖는 온도로 조절하고, 상기 접착제를 상기 무기 보드(10)의 상면으로부터 두께 방향으로 침투시켜 접착제 함침영역(11)을 형성하는 단계; 인테리어 필름층(30)을 상기 접착층(20) 상에 부착하여 합판하는 단계; 를 포함하는 인테리어 보드의 제조 방법을 제공한다.

본 발명의 또 다른 구현예에서, 상기 접착층(20) 내에서 공기 중의 습기와 접착제가 반응하여 화학적 가교를 형성하는 단계;를 더 포함할 수 있다.

상기 화학적 가교를 형성하기 위해 사용하는 접착제는 습기 경화형 핫멜트 폴리우레탄 접착제를 사용하는 것이 바람직하다.

상기 인테리어 보드의 제조 방법에 의해 전술한 인테리어 보드를 제조할 수 있다.

상기 인테리어 보드의 제조 방법의 각 단계는 전술한 순서에 한정되지 않고, 접착제의 종류, 공정 방법에 따라 순서가 변경되거나 동시에 진행될 수 있다.

상기 접착층을 형성하는 접착제에 대한 상세한 설명은 전술한 바와 같다. 접착제는 액상의 접착제, 핫멜트와 같은 고상의 시트 형태, B-stage 시트 등의 그 구체적인 성상에 한정되지 않는다. 액상의 접착제는 롤 코팅 등의 방법으로 도포할 수 있다. 액상의 접착제를 상기 무기 보드 상에 도포하여 접착층을 형성할 수 있다. 상기 접착층을 형성하는 단계는 전술한 바와 같이 2회 이상 도포하여 수행할 수 있다. 예를 들어, 상기 접착층을 형성하는 단계는 제1 도포 단계 및 제2 도포 단계를 포함할 수 있다. 제1 도포 단계에서 사용한 접착제가 용제를 포함하는 경우, 제1 도포 단계 이후, 제2 도포 단계를 수행하기 전에 건조 단계를 수행하여 용제를 휘발시킬 수 있다. 건조 단계는 건조 오븐 또는 UV를 이용할 수 있다.

상기 접착층에 기인한 접착제가 상기 무기 보드에 침투되는 시간은 전술한 접착제의 점도 범위를 구현하는 온도에서 수 분 내에 이루어질 수 있다. 예를 들어, 약 5 내지 약 60 분 동안 상기 접착층을 상기 무기 보드에 접촉시켜 가능한 침투 깊이를 달성할 수 있다.

이하 본 발명의 실시예 및 비교예를 기재한다. 그러한 하기한 실시예는 본 발명의 일 실시예일 뿐이고 본 발명이 하기한 실시예에 한정되는 것은 아니다.

(실시예)

실시예 1

6 mm 두께의 규산칼슘 보드 상에 습기 경화형 핫멜트 폴리우레탄 접착제를 100 ㎛ 두께로 도포하고, 120℃로 승온한 뒤, 30 분 동안 방치하여, 접착제의 일부가 규산칼슘 보드로 침투되게 하고, 접착층을 형성하였다.

상기 접착제는 중량평균분자량 10,000 g/mol 인 우레탄 수지를 포함하고, 상기 접착제에 대하여는 미리 실험하여 120℃에서 1,500 cps의 점도를 가지는 것을 확인하였다. 점도 측정은 Rheometer (TA社, ARES G2)를 이용하여 각 온도에서 Dynamic Shear를 통해서 구하였다.

상기 접착층의 접착제가 B-stage가 되도록 자연냉각 시키고, 표면온도 50℃이하에서 별도로 준비한 PVC 필름을 합지하여, 인테리어 보드를 제조하였다.

실시예 2

접착제를 중량평균분자량 15,000 g/mol인 우레탄 수지를 포함하는 습기 경화형 핫멜트 폴리우레탄 접착제로 대체하고, 상기 접착제에 대하여는 미리 실험하여 120℃에서 3500 cps의 점도를 가지는 것을 확인하였다. 점도 측정은 Rheometer (TA社, ARES G2)를 이용하여 각 온도에서 Dynamic Shear를 통해서 구하였다.

상기 접착제를 대체한 점을 제외하고 실시예 1과 동일한 방법으로 인테리어 보드를 제조하였다.

실시예 3

접착제를 중량평균분자량 30,000 g/mol인 우레탄 수지를 포함하는 열 경화형 핫멜트 폴리우레탄 접착제로 대체하고, 상기 접착제에 대하여는 미리 실험하여 120℃에서 3200 cps의 점도를 가지는 것을 확인하였다. 점도 측정은 Rheometer (TA社, ARES G2)를 이용하여 각 온도에서 Dynamic Shear를 통해서 구하였다.

비교예 1

접착제를 중량평균분자량 10,000 g/mol인 우레탄 수지를 포함하는 습기 경화형 핫멜트 폴리우레탄 접착제로 대체하고, 상기 접착제에 대하여는 미리 실험하여 80℃에서 6000 cps의 점도를 가지는 것을 확인하였다. 점도 측정은 Rheometer (TA社, ARES G2)를 이용하여 각 온도에서 Dynamic Shear를 통해서 구하였다.

비교예 2

접착제를 중량평균분자량 15,000 g/mol인 우레탄 수지를 포함하는 습기 경화형 핫멜트 폴리우레탄 접착제로 대체하고, 상기 접착제에 대하여는 미리 실험하여 80℃에서 10,000 cps의 점도를 가지는 것을 확인하였다. 점도 측정은 Rheometer (TA社, ARES G2)를 이용하여 각 온도에서 Dynamic Shear를 통해서 구하였다.

비교예 3

접착제를 중량평균분자량 30,000 g/mol인 우레탄 수지를 포함하는 열 경화형 핫멜트 폴리우레탄 접착제로 대체하고, 상기 접착제에 대하여는 미리 실험하여 80℃에서 8,000 cps의 점도를 가지는 것을 확인하였다. 점도 측정은 Rheometer (TA社, ARES G2)를 이용하여 각 온도에서 Dynamic Shear를 통해서 구하였다.

비교예 4

규산 칼슘 보드에 습기 경화형 핫멜트 폴리우레탄 접착제를 350 ㎛ 두께로 도포한 점을 제외하고 비교예 2와 동일한 방법으로 인테리어 보드를 제조하였다.

비교예 5

실시예 1의 습기 경화형 핫멜트 폴리우레탄 접착제를 톨루엔 용제에 50% 희석하여 도포한 것을 제외하고, 실시예 1과 동일한 방법으로 인테리어 보드를 제조하였다.

(평가)

실험예 1

상기 실시예 1 내지 3 및 비교예 1 내지 5에서 제조된 인테리어 보드에 대하여, 접착제의 침투 깊이(d), 즉 접착제 함침 영역의 두께를 측정한다.

광학 현미경을 활용하여 활용하여 침투 유무에 따라서 굴절률 차이가 발생한 것으로 침투 깊이를 확인하고 Image Analyzer를 통하여 그 깊이를 측정하였다.

실험예 1에서 측정된 접착제 함침 영역의 두께(d, 침투 깊이) 는 다음과 같다.

구분	함침 영역의 두께(A)[mm]	A/무기보드 두께X100(%)
실시예 1	0.09	1.50
실시예 2	0.07	1.17
실시예 3	0.04	0.67
비교예 1	0.004	0.067
비교예 2	0.003	0.050
비교예 3	0.001	0.017
비교예 4	0.001	0.017
비교예 5	0.08	1.33

실험예 2: 보드 파괴 여부

보드 파괴 여부는 육안으로 판단하며, 이것은 박리력 측정 시 낮은 값으로 대변된다. 즉, 하기 실험예 3의 박리력 평가 도중에 무기 보드의 파괴가 일어나는지 육안으로 관찰하였다.

*보드 파괴- X: 무기 보드가 파괴되지 않음, ○: 무기 보드가 파괴됨.

실험예 3: 박리력 평가

실시예 1 내지 3 및 비교예 1 내지 5 각각에서 제조된 인테리어 보드에 대하여, 180 Peel 박리력을 측정하였다. 박리력 측정은 ASTM 3330 규정에 따라 XP plus, TA(제)를 사용하여 측정하였다. 습기 또는 열에 의해서 경화가 일어나기 때문에 제조된 인테리어 보드를 상온에서 3일간 방치한 후, 시료를 폭 25mm로 칼집을 낸 후, 스트립을 지그에 물려 300mm/min 속도로 당기면서 그 강도를 측정하였다.

실험예 4: TVOC 평가

실시예 1 내지 3 및 비교예 1 내지 5 각각에서 제조된 인테리어 보드에 대하여, 소형챔버법으로 TVOC를 평가하였다. 구체적으로, 총휘발성 유기화합물(TVOC)은 ASTM 5116-90 방법에 의하여, HCHO는 EPA-11A 방법에 의하여 평가하였다. 참고로, TVOC 0.2 mg/m²·h 이하, 톨루엔 0.08 mg/m²·h 이하, 포름알데히드 0.015 mg/m²·h 이하의 값이 상업용 환경 인증 기준이다.

실험예 5: 불연 인증여부 평가

실시예 1 내지 3 및 비교예 1 내지 5 각각에서 제조된 인테리어 보드에 대하여, KS F ISO 1182:2009 시험법 (건축물 마감재료의 난연성능 및 화재확산 방지구조 (국토교통부 고시 제 2015-744호)에 준하여 진행하였다. 인증 조건은 다음과 같다:

가열시험 개시 후 20분간 가열로 내의 최고온도가 최종평형온도를 20K(Kelvin/℃) 초과 상승하지 않아야 하며(단, 20분 동안 평형에 도달하지 않으면 최종 1분간 평균온도를 최종평형온도로 한다), 가열종료 후 시험체 질량감소율이 30% 이하일 것.

* 불연 인증 조건 만족시 '불연 PASS', 불연 인증 조건 불만족시 '불연 Fail'로 표시.

하기 표 3에 실험예 2 내지 5의 평가 결과를 기재하였다.

구분	보드 파괴	박리력	TVOC [mg/m²·h]	불연인증
실시예 1	X	1.7kg/in	0.043	불연 PASS
실시예2	X	2.1 kg/in	0.067	불연 PASS
실시예3	X	1.9 kg/in	0.089	불연 PASS
비교예1	O	0.8 kg/in	0.052	불연 PASS
비교예2	O	1.1kg/in	0.067	불연 PASS
비교예3	O	0.9 kg/in	0.087	불연 PASS
비교예4	O	1.3kg/in	0.092	불연 Fail
비교예5	X	1.6 kg/in	0.223	불연 PASS

상기 결과로부터, 실시예 1 내지 3의 인테리어 보드는 박리력 평가 도중 무기 보드가 파괴 되지 않아서, 접착제 함침 영역으로 인해 무기 보드의 취성이 개선되었음을 확인할 수 있고, 박리력 테스트 결과 1.5 kg/in 이상의 우수한 박리력을 나타내어 접착력이 우수함을 알 수 있다.

그러나 접착제가 무기보드에 침투되더라도, 비교예 1 내지 4와 같이 접착제의 침투깊이(접착제 함침 영역의 두께)가 낮은 경우, 무기 보드 내 무기 입자간의 낮은 결합력으로 인해 무기보드가 접착제가 표면에 묻은 상태로 파괴되면서 박리되는 현상을 보였다.

또한, 실시예 1 내지 3의 인테리어 보드는 TVOC 값이 모두 0.2 mg/m²·h 이하를 구현하여 친환경성이 우수함을 확인하였고, 동시에 불연 인증 조건을 모두 만족함으로서 우수한 불연 성능을 갖는 것을 확인하였다.

그러나 비교예 5와 같이 톨루엔 용제를 사용한 경우 TVOC 값이 실시예에 비해 현저히 높은 값을 나타내는 것을 확인하였다.

이상과 같이 본 발명에 대해서 예시한 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시예와 도면에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상의 범위 내에서 통상의 기술자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 자명하다. 아울러 앞서 본 발명의 실시예를 설명하면서 본 발명의 구성에 따른 작용 효과를 명시적으로 기재하여 설명하지 않았을 지라도, 해당 구성에 의해 예측 가능한 효과 또한 인정되어야 함은 당연하다.

10: 무기 보드
11: 접착제 함침 영역
20: 접착층
30: 인테리어 필름층
100: 인테리어 보드

Claims

무기 보드, 접착층 및 인테리어 필름층을 순서대로 포함하고, 박리력이 1.5 kg/in 이상이고,
상기 무기보드는 상기 접착층에 포함된 접착제와 동일한 접착제를 포함하는 접착제 함침 영역을 포함하고, 상기 접착제 함침 영역은 무기 보드의 상면으로부터 접착제의 침투 깊이에 걸쳐 형성되고,
상기 접착제 함침 영역의 두께는 상기 무기 보드의 두께의 0.08% 내지 20% 이고,
상기 접착제 함침 영역의 두께는 0.005mm 내지 1mm 이며,
상기 무기 보드는 규산칼슘 보드, 마그네슘 보드 또는 질석 보드인
인테리어 보드.
삭제
삭제
제 1 항에 있어서, 상기 무기보드는 공극을 포함하고, 공극률은 30 내지 90% 인
인테리어 보드.
삭제
제 1 항에 있어서, 상기 무기 보드는 편마 처리되거나, 또는 편마 처리되지 않은 규산칼슘 보드인
인테리어 보드.
제 1 항에 있어서, 상기 접착제는 점도가 25℃ 내지 150℃에서 10 cps 내지 5000 cps인
인테리어 보드.
제 1 항에 있어서, 상기 접착제는 우레탄계 접착제, 에폭시계 접착제 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나를 포함하는 무용제 경화성 수지 접착제인
인테리어 보드.
제 1 항에 있어서, 상기 접착제는 습기 경화형 핫멜트 폴리우레탄 접착제인
인테리어 보드.
제 1 항에 있어서, 상기 접착제의 경화전 수지의 중량평균분자량이 1,000 g/mol 내지 1,000,000 g/mol 인 우레탄계 수지 또는 에폭시계 수지를 포함하는
인테리어 보드.
제 1 항에 있어서, 상기 접착층은 단일층 또는 적어도 두 층의 다층 구조인
인테리어 보드.
제1항에 있어서,
상기 접착층은 5㎛ 내지 300㎛인
인테리어 보드.
제1항에 있어서,
상기 인테리어 필름층은 폴리염화비닐(PVC) 필름을 포함하는
인테리어 보드.
제 1 항에 있어서, 상기 인테리어 보드는 총 휘발성 유기화합물(TVOC)가 0.2 mg/m²·h 이하인
인테리어 보드.
공극을 포함하는 무기보드의 상면에 접착제를 포함하는 접착층을 형성하는 단계;
상기 접착제가 10 cps 내지 5000 cps 의 점도를 갖는 온도로 조절하고, 상기 접착제를 상기 무기 보드의 상면으로부터 두께 방향으로 침투시켜 접착제 함침영역을 형성하는 단계; 및
인테리어 필름층을 상기 접착층 상에 부착하여 합판하는 단계; 를 포함하고,
상기 접착제 함침 영역의 두께는 상기 무기 보드의 두께의 0.08% 내지 20% 이고,
상기 접착제 함침 영역의 두께는 0.005mm 내지 1mm 이며,
상기 무기 보드는 규산칼슘 보드, 마그네슘 보드 또는 질석 보드인
인테리어 보드의 제조 방법.
제 15 항에 있어서, 상기 접착층 내에서 공기 중의 습기와 접착제가 반응하여 화학적 가교를 형성하는 단계;를 더 포함하는
인테리어 보드의 제조 방법.