KR102517836B1 - 탄소 소재가 포함된 복합 재료를 이용한 친환경 데크재 및 그 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 탄소 소재가 포함된 복합재료를 이용한 친환경 데크재 및 그 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 탄소 소재가 포함된 복합 소재를 이용함으로써 접착 시공시 도막의 들뜸 현상이 없고 소재의 수축 팽창에 따른 변형이 최소화된 탄소소재가 포함된 복합재료를 이용한 친환경 데크재 및 그 제조방법에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 데크재의 단점인 수분에 취약하여 접착 시공시 들뜸 하자 발생률을 최소화하고 마모, 표면 갈라짐, 수분에 의한 수축 팽창에 의한 변형이 방지되어 안정된 내구성을 제공한다.
Description
본 발명은 탄소 소재가 포함된 복합재료를 이용한 친환경 데크재 및 그 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 탄소 소재가 포함된 복합 소재를 이용함으로써 접착 시공시 도막의 들뜸 현상이 없고 소재의 수축 팽창에 따른 변형이 최소화된 탄소소재가 포함된 복합재료를 이용한 친환경 데크재 및 그 제조방법에 관한 것이다.
합판 제조 기술의 발달과 더불어 원목의 활용도를 높이고, 물성이 우수한 합판 등이 많이 제공되고 있음은 주지 사실이며, 합판을 사용하여 마루바닥 등 바닥재나 기타 건축자재용으로 사용되는 경우, 이를 다시 무늬목 등으로 표면을 장식하고, 그 표면을 수지도료로 코팅처리하여 내수성 및 긁힘 현상 등에 대하여 내성이 부여되도록 하고 있다.
목재 데크는 수변(水邊)이나 등산로, 데크로드 등 산책로에 설치되는 구조물로서, 대체로 천연 목재로 구성된 다수개의 데크널을 편평하게 맞대어 연결함으로써 보행자가 편안하게 등산이나 산책을 즐길 수 있도록 구성된다.
그런데, 이러한 종래의 목재 데크 구조에 따르면, 기상 변화에 따라 목재 데크널이 수축 또는 팽창을 반복하는 경우 강도가 저하되어 쉽게 파손될 위험이 존재하고, 데크널의 팽창시 인접 데크널과 맞대어진 부분이 서로 어긋나면서 데크널의 들뜸 현상이 발생함에 따라 목재 데크 상부 표면의 편평도가 고르게 유지되지 못하여 보행에 방해를 줄 수 있을 뿐만 아니라, 데크널의 지지력이 약한 경우 보행시 출렁거림이 발생하는 등의 문제점이 있어 왔다.
한국 공개번호 제10-2021-0119366호(2021년10월05일)에는 폴리에스테르 수지 발포체를 포함하는 인테리어 자재가 개시되어 있는데, 이는 폴리에스테르 수지 발포체를 포함하고, 상기 폴리에스테르 수지는 폴리에틸렌 테레프탈레이트이며, 상기 수지 발포체는 90% 이상의 셀이 폐쇄 셀(DIN ISO 4590)이고, 상기 폴리에스테르 수지 발포체는, 압축강도(KS M ISO 844)가 20 내지 300 N/cm2이며, KS F 5660-1 기준으로 60초 동안의 열 방출률이 평균 50 MJ/m2 이하인 것을 특징으로 한다.
또한, 한국 등록번호 제10-1816875호(2018년01월03일)에는 폴리프로필렌 친환경 바닥재 및 이의 시공방법이 개시되어 있고, 이는 폴리프로필렌 수지를 포함하는 투명시트, 인쇄층, 폴리프로필렌 수지 및 백색 안료를 포함하는 백색필름 및 폴리프로필렌 수지, 친수성 폴리올레핀 수지 및 무기입자를 포함하며, 한층 또는 두층 이상이 적층되며, 바닥면에 시공시 접착제에 대면되는 하부시트가 순차적으로 적층되는 바닥재이다.
최근에는 기존 마루판재 자체의 물성을 개선하기 위한 다양한 시도가 있어 왔는데, 예를 들어, 고밀도 섬유판(HDF)과 천연무늬목 또는 모자이크 무늬목 등과 같은 무늬목이 형성된 시트를 열압착하여 고밀도 섬유판의 일면에 시트가 열압착된 마루판재를 제조할 때, 상기 고밀도 섬유판(HDF)이나 무늬목이 형성된 시트의 형상, 질감 및 촉감 등의 물성을 개선하기 위한 다양한 시도가 진행되고 있다.
본 발명자들은 데크재에 수반되는 종래 기술의 문제점을 해소하고, 기능성과 내구성이 뛰어난 데크제를 개발하기 위하여 예의 연구한 결과, 후술하는 바와 같이 탄소 소재가 포함된 복합 소재를 이용하여 제조된 데크제가 친환경적이고 접착 시공시 도막의 들뜸 현상이 없고 소재의 수축 팽창에 따른 변형이 최소화될 수 있음을 발견하고, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
따라서, 본 발명의 목적은 친환경적이고 접착 시공시 도막의 들뜸 현상이 없으며 소재의 수축 팽창에 따른 변형이 최소화될 수 있는 탄소 소재가 포함된 복합 소재를 이용하여 제조된 데크제 및 그의 제조 방법을 제공하는 데에 있다.
위와 같은 본 발명의 목적은
a) 인쇄층을 포함하는 마감재층(130)을 형성하는 단계;
b) MDF 또는 HDF로 이루어진 상부층(140)을 형성하는 단계;
c) 복합 재료를 이용하여 중간층(150)을 형성하는 단계;
d) 탄소섬유를 포함하는 하부층(160)을 형성하는 단계;
e) 상기 각 층을 접착제로 처리한 후 순차적으로 적층한 후 가압하에 접착하는 압착 단계;
f) 인쇄층의 표면을 UV 처리하여 UV층(120)을 형성하는 단계; 및
g) UV 처리된 표면과 하부층의 이면에 보호층과 이형지(110, 170)를 접착하는 단계;를 포함하고 상기 복합 재료는 조성물의 중량을 기준으로 수지 45~80 중량%, 충진제 16~51 중량%, 자외선차단제 0.1~0.5 중량%, 가소제 0.1~0.5 중량%, 충격억제제 0.1~0.5 중량%, 열안정제 0.1~0.5 중량%, 착색제 0.0~1.0 중량% 및 난연제 1.0~3.6 중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 복합 재료를 이용한 친환경 데크재의 제조 방법 및 상기 방법에 의해 제조된 친환경 데크재에 의해 달성될 수 있다.
본 발명에 따르면, 데크재의 단점인 수분에 취약하여 접착 시공시 들뜸 하자 발생률을 최소화하고 마모, 표면 갈라짐, 수분에 의한 수축팽창에 의한 변형이 방지되어 안정된 내구성을 제공한다.
도 1은 본 발명의 친환경 데크재의 층구성을 설명하는 도면이다.
도 2는 본 발명에 복합 재료를 이용한 친환경 데크재의 제조 공정도이다.
도 2는 본 발명에 복합 재료를 이용한 친환경 데크재의 제조 공정도이다.
본 발명은, 일면에 있어서,
a) 인쇄층을 포함하는 마감재층(130)을 형성하는 단계;
b) MDF 또는 HDF로 이루어진 상부층(140)을 형성하는 단계;
c) 복합 재료를 이용하여 중간층(150)을 형성하는 단계;
d) 탄소섬유를 포함하는 하부층(160)을 형성하는 단계;
e) 상기 각 층을 접착제로 처리한 후 순차적으로 적층한 후 가압하에 접착하는 압착 단계;
f) 인쇄층의 표면을 UV 처리하여 UV층(120)을 형성하는 단계; 및
g) UV 처리된 표면과 하부층의 이면에 보호층과 이형지(110, 170)를 접착하는 단계;를 포함하고 상기 복합 재료는 조성물의 중량을 기준으로 수지 45~80 중량%, 충진제 16~51 중량%, 자외선차단제 0.1~0.5 중량%, 가소제 0.1~0.5 중량%, 충격억제제 0.1~0.5 중량%, 열안정제 0.1~0.5 중량%, 착색제 0.0~1.0 중량% 및 난연제 1.0~3.6 중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 복합 재료를 이용한 친환경 데크재의 제조 방법을 제공한다.
이하, 본 발명에 따른 복합 재료를 이용한 친환경 데크재의 제조 방법 및 상기 방법에 의해 제조된 친환경 데크재에 관하여 더욱 구체적으로 설명한다.
본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정 해석되지 아니하며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이므로, 본 출원 시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
본 발명에 따른 복합 재료를 이용한 친환경 데크재는 탄소 섬유를 사용하여 친환경적이고, 도막의 들뜸 현상과 수재의 수축 팽창에 따른 변형이 최소화되어 물리적 특성이 저하되는 문제점이 개선된 것을 기술적 특징으로 한다.
도 1은 본 발명의 친환경 데크재의 층구성을 설명하는 도면이고, 도 2는 본 발명에 복합 재료를 이용한 친환경 데크재의 제조 공정도이고,
도 1 및 2에 나타낸 바와 같이 본 발명에 따른 친환경 데크재의 제조 방법은 크게 마감재층 형성단계, 상부층 형성 단계, 중간층 형성 단계, 하부층 형성 단계, 냉압 접착 단계, UV층 형성 단계 및 보호층 형성 단계를 포함하여 이루어진다. 이하 각 단계별로 상세하게 설명한다.
a) 마감재층(130) 형성 단계
마감재층(130)은 겉지, 인쇄지, 후지층을 순차적으로 적층하고 접착제를 가하면서 가압하에 압착한 후 건조하여 이루어질 수 있다.
상기 겉지는 인쇄지의 표면을 보호하는 종이 또는 수지로 이루어지는 것이 바람직할 수 있다.
상기 종이는 백상지, 모조지, 유리섬유, 알루미나 섬유, 무기질 섬유, 황후지, 전산지, 그라신지, 그린박리지, 박리지, 또는 크라프트지 등을 사용할 수 있다.
상기 수지는 PP 또는 PET 필름이 바람직하게 사용될 수 있다.
상기 인쇄지는 목적하는 문양이나 패턴을 인쇄한 필름이 바람직할 수 있고, 15~25 ㎛의 두께로 콤마 코팅 방식으로 형성되는 것이 바람직할 수 있다.
콤마 코팅은 실리콘 베이스를 공급하여 콤마 나이프(Comma knife)를 통해 일정 두께로 필름에 코팅하는 것으로 잘 알려진 공정이다. 상기 실리콘 베이스는 실리콘 비닐 폴리머를 주성분으로 포함하고 안료 등을 첨가하여 사용할 수 있다.
상기 후지층은 전산지를 포함하는 모든 종이가 가능하고 50~100㎛의 두께로 형성된다.
상기 접착제는 무용제 타입의 친환경 접착제로 수성 EVA(Ethylenevinyl acetate) 수지 80중량부와 초저밀도 열가소성 엘라스토머 20중량부를 포함한 것을 바람직하게 사용할 수 있다.
b) 상부층(140) 형성단계
별도로, 중밀도 섬유판(MDF, Medium Density Fiberboard)이나 고밀도 섬유판(HDF, High Density Fiberboard)을 강화 용액에 24~48 시간 동안 침지시킨 후 24~48 시간 동안 실온에서 건조시켜 제조한다.
상기 강화 용액은 도막 안정성과 내구성을 더욱 강화시키는 성분으로 이소포론 디이소시아네이트(IPDI) 15~25 중량부, 2,4-톨루엔 디이소시아네이트(TDI) 15~25 중량부, 에틸헥사아크릴레이트(EHA) 15~25 중량부, 디옥틸프탈레이트(DOP) 15~25 중량부 및 물 15~25 중량부를 포함하여 이루어지는 것이 바람직할 수 있다.
c) 복합 재료를 이용한 중간층(150)을 형성하는 단계
별도로, 상기 상부층(140)을 구조적으로 지지하여 내구성이 부여되도록 복합 재료를 이용하여 중간층(150)을 형성한다.
상기 복합 재료는 조성물의 중량을 기준으로 수지 45~80 중량%, 충진제 16~51 중량%, 자외선차단제 0.1~0.5 중량%, 가소제 0.1~0.5 중량%, 충격억제제 0.1~0.5 중량%, 열안정제 0.1~0.5 중량%, 착색제 0.0~1.0 중량% 및 난연제 1.0~3.6 중량%를 포함하는 것이 바람직할 수 있다.
상기 수지는 불포화 폴리에스테르(UPE) 45~70 중량부, 고밀도 폴리에틸렌(HDPE) 15~30 중량부, 및 저밀도 폴리에틸렌(LDPE) 15~25 중량부로 이루어지는 것이 바람직할 수 있다.
상기 충진제는 탄산칼슘 24~65 중량부, 실리카 20~38 중량부, 이산화티탄 8~12 중량부, 산화알루미늄 5~10 중량부, 수산화칼슘 2~8 중량부, 흑연 0~5 중량부 및 그래핀 0~3 중량부를 포함하는 것이 더욱 바람직할 수 있다.
상기 충진제는 복합 재료의 압축 강도, 휨 강도 및 충격강도를 향상시키고, 취성을 억제시키는 기능을 수행한다.
상기 충진제로서는 흑연, 그래핀과 같은 탄소소재를 포함함으로써 친환경적일 뿐만 아니라 수지와 충진제의 혼용성을 개선하고, 열전도성을 향상시키며, 착색효과 부여하여 착색제가 불필요할 수 있다.
또한, 성능개선 첨가제로서 자외선차단제는 옥외 노출시 자외선 차단 기능과 산화 및 노화를 방지하며, 후술하는 UV 코팅제를 바람직하게 사용할 수 있다.
또한, 가소제는 유연성과 가공성을 향상시키며, 디옥틸프탈레이트(DOP) 등을 바람직하게 사용할 수 있다.
충격억제제는 인장 강도, 압축 강도 및 분열 강도를 향상시키며, 섬유상의 불용성 물질인 PET elastomer 등을 바람직하게 사용할 수 있다.
열안정제는 고온에서 혼합 및 성형시 공정에서 수지의 열적분해를 억제하고 방지하는 기능을 하며, 분말 혹은 Granule 형상의 Ca/Zn계 화합물을 바람직하게 사용할 수 있다.
상기 난연제는 연소제어 및 휘발성 물질의 비산을 억제하며, 붕산아연(Zinc Borate) 등을 바람직하게 사용할 수 있다.
상기 복합 재료는 미세 분말 형태 및 액상으로 준비한 후 믹서기에 혼합하고 120~180℃의 용융상태로 성형틀에 안치시킨 후 10~30 Kg/m2의 가압하에 성형시킨 다음 냉각시켜 제조한다.
d) 하부층(160) 형성 단계
하부층(160)은 상기 복합 재료의 상부에 탄소섬유, 유리섬유 및 아라미드 섬유 중 어느 하나 이상으로 이루어진 매쉬망 또는 매트를 일정 두께로 깔고 그 위에 다시 복합 재료를 가하여 중간부분이 메쉬망이나 매트로 이루어진 구조이며, 기본적인 제조 방식은 중간층(150)의 제조 방식과 유사하다. 이를 위해 특별히 형성된 성형틀을 이용해도 좋다.
상기 상부층(140)의 두께는 5∼15mm 정도로 하여 중간층(150)의 두께는 3∼5mm 정도로 하며, 하부층(160)의 두께는 5∼10mm 정도로 하는 것이 바람직할 수 있으나, 본 발명은 이에 제한되지 않는다.
e) 압착 단계
이어서, 상기 각 층을 접착제로 처리한 후 냉압하에 압착시킨다. 상기 압착 단계는 상기 각 층의 상면에 접착제를 120±20g/m2 도포량으로 도포하고 내수성을 가진 고밀도 섬유판(또는 중밀도 섬유판)를 안착한 후 콜드프레스로 압력 15~20 Kgf/cm2로 가압시간 40~60분 동안 가압한 후 72시간 전후로 시즈닝처리하여 수행할 수 있다.
상기 접착제는 무용제 타입의 친환경 접착제로 수성 EVA(Ethylenevinyl acetate) 수지 80중량부와 초저밀도 열가소성 엘라스토머 20중량부의 혼합비로 포함함으로써 목적하는 물성을 제공할 수 있다.
바람직한 초저밀도 열가소성 엘라스토머는 상온에서 연성이 우수하고 수축력이 낮은 열가소성 폴리올레핀 고무(POE)로써, 제품명: ENGAGE™ 8200 Polyolefin Elastomer(CAS No. 26221-73-8, 제조원: DuPont DOW Elastomers)으로 입수할 수 있다.
f) UV 처리 단계
인쇄층의 표면을 UV 도료로 처리하여 UV층(120)을 형성하는 단계로써, 상기 UV 도료는 불포화폴리에스터 수지액 45~70 중량%, 2,4,6-트리메틸 벤조일 다이페닐 포스핀 옥사이드(TPO) 5~20 중량%, 스티렌 모노머 5~20중량%, 2,2-디에톡시-2-페닐아세토페논 3~17 중량% 및 벤조 페논 0.1~0.5 중량%를 포함하는 것이 바람직할 수 있다.
상기 불포화폴리에스터 수지액은 고체상의 불포화 폴리에스터 수지 50 내지 70 중량부를 메틸 메타 크릴레이트 10 내지 30 중량부 및 부틸 아크릴레이트 모노머 10 내지 30 중량부에 용해시켜 제조할 수 있다.
상기와 같이 UV 도료를 도장함으로서 내알칼리성의 취약성을 극복하여 장기 사용시 변색되지 아니하며, 난연성을 제공하고 목재 표면의 거칠음 현상을 해결하였고 내마모성이 강한 효과를 발휘하는 것이다.
g) 보호층과 이형지 접착 단계
이어서, UV 처리된 표면과 하부층의 이면에 보호층과 이형지(110, 170)를 접착하는 단계로써, 상기 보호층과 이형지는 폴리에스터로 이루어지는 것이 바람직할 수 있다.
위와 같은 데크재는 복합 재료를 합성 수지와 혼합하여 성형한 것이므로 난연성이 부여되며, 강성을 향상시키게 되고, 뒤틀림성이 거의 발생하지 않아 성형상태를 그대로 유지하는 동시에 수분흡수율에 의한 중량변화가 거의 없고 충격강도가 일반 데크에 비하여 크게 향상되므로 여름철이나 겨울철과 같이 온도변화가 심하게 발생하는 경우에도 팽창과 수축이 일어나지 않아 설치된 상태를 안정되게 유지할 수 있다.
실시예
이하, 본 발명을 실시예를 들어 보다 구체적으로 설명한다. 그러나, 이러한 실시예는 본 발명을 구체적인 예를 들어 설명하고자 하는 것으로서, 이에 의해 본 발명을 한정하고자 하는 것이 아니다.
실시예 1 내지 4 및 비교예 1: 친환경 데크재의 제조
다음의 표 1에 나타낸 바와 같이 마감재층(130), 상부층(140), 중간층(150) 및 하부층(160)을 제조한 후 각 층의 상면에 접착제를 도포한 후 콜드프레스 압력 20 Kgf/cm2로 60분 동안 가압한 후 72시간 동안 시즈닝처리하여 압착하였다. 표면을 UV 처리하고, 양표면을 보호층(110)과 이형지(170)를 코팅하여 친환경 데크재를 제조하였다.
수지는 불포화 폴리에스테르(UPE) 50 중량부, 고밀도 폴리에틸렌(HDPE) 30 중량부 및 저밀도 폴리에틸렌(LDPE) 20 중량부로 이루어지고, 충진제는 탄산칼슘 45 중량부, 실리카 22 중량부, 이산화티탄 10 중량부, 산화알루미늄 10 중량부, 수산화칼슘 5 중량부, 흑연 5 중량부 및 그래핀 3 중량부를 포함하였다.
상부층 형성용 강화용액은 이소포론 디이소시아네이트(IPDI) 25 중량부, 2,4-톨루엔 디이소시아네이트(TDI) 25 중량부, 에틸헥사아크릴레이트(EHA) 15 중량부, 디옥틸프탈레이트(DOP) 15 중량부 및 물 20 중량부를 포함하여 이루어진 것을 사용하였다.
| 성분함량 | 실시예 1 | 실시예2 | 실시예 3 | 실시예 4 | 비교예1 | |
| 보호층 | PE | PE | PE | PE | PE | |
| 마감재층 | 겉지 | 백상지 | 전산지 | PP | 크라프트지 | 백상지 |
| 인쇄지 | PP | PP | PET | PP | PP | |
| 후지층 | 전산지 | 전산지 | 전산지 | 전산지 | 전산지 | |
| 접착제 | EVA 80wt% + POE(ENGAGE™ 8200) 20wt% | EVA | ||||
| UV층 (wt%) |
불포화폴리에스터수지액 | 45 | 56.8 | 64.7 | 70 | 80 |
| TPO | 17.5 | 20 | 18 | 5 | 10 | |
| 스티렌모노머 | 20 | 20 | 5 | 14.9 | 9 | |
| 2,2-디에톡시-2-페닐아세토페논 | 17 | 3 | 12 | 10 | - | |
| 벤조 페논 | 0.5 | 0.2 | 0.3 | 0.1 | 1 | |
| 상부층 | HDF | HDF | HDF | MDF | MDF | |
| 중간층 (wt%) |
수지 | 45 | 55 | 80 | 75 | 40 |
| 충진제 | 51 | 39.4 | 16 | 22 | 55 | |
| 자외선차단제 | 0.1 | 0.5 | 0.4 | 0.2 | - | |
| 가소제 | 0.5 | 0.4 | 0.1 | 0.2 | 1.0 | |
| 충격억제제 | 0.3 | 0.1 | 0.2 | 0.5 | 0.5 | |
| 열안정제 | 0.1 | 0.5 | 0.3 | 0.1 | 1.0 | |
| 착색제 | 0 | 0.5 | 1.0 | 1.0 | 2.0 | |
| 난연제 | 3.0 | 3.6 | 2.0 | 1.0 | 0.5 | |
| 하부층 | 유리섬유 메쉬 | 유리섬유 메쉬 | 탄소섬유 매트 | 탄소섬유 매트 | - | |
| 이형층 | PE | PE | PE | PE | PE | |
시험예 1: 물성 시험
상기 실시예 2 및 비교예1의 데크재를 KS F 3230:2013 시험방법을 통하여 한국건설생활환경시험연구원에 의뢰하여 시험한 결과를 표 2에 나타내었다.
| 시험항목 | 단위 | 기준 | 실시예 2 | 비교예 1 |
| 난연성-탄화길이 | cm | 20 이하 | 6 | 13 |
| 난연성-나머지 불꽃 | s | 10초 이하 | 1 | 5 |
| 비중 | - | 0.8~1.5 | 1.3 | 1.2 |
| 굴곡최대하중 | N | 3,000 이상 | 5,525 | 3.256 |
| 튀틀림성 | % | 2.0 이하 | 0.7 | 0.9 |
| 미끄럼저항성(C.S.R.) | - | 0.40 이상 | 0.63 | 0.38 |
| 수분흡수율(중량변화) | % | 8.0 이하 | 0.2 | 6.0 |
| 충격강도 | KJ/㎡ | 3.0 이상 | 63.2 | 34.5 |
상기 시험 결과 본 발명의 실시예에 따른 제품은 비교예의 제품에 비하여 물리적 특성이 전반적으로 우수하였다.
상기에 의해 설명되고 첨부된 도면에서 그 기술적인 면이 기술되었으나, 본 발명의 기술적인 사상은 그 설명을 위한 것이고, 그 제한을 두는 것은 아니며 본 발명의 기술분야에서 통상의 기술적인 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적인 사상을 이하 후술 될 특허청구범위에 기재된 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
Claims (4)
- a) 인쇄층을 포함하는 마감재층(130)을 형성하는 단계;
b) MDF 또는 HDF로 이루어진 상부층(140)을 형성하는 단계;
c) 복합 재료를 이용하여 중간층(150)을 형성하는 단계;
d) 탄소섬유를 포함하는 하부층(160)을 형성하는 단계;
e) 상기 각 층을 접착제로 처리한 후 순차적으로 적층한 후 가압하에 접착하는 압착 단계;
f) 인쇄층의 표면을 UV 처리하여 UV층(120)을 형성하는 단계; 및
g) UV 처리된 표면과 하부층의 이면에 보호층과 이형지(110, 170)를 접착하는 단계;를 포함하고 상기 복합 재료는 조성물의 중량을 기준으로 수지 45~80 중량%, 충진제 16~51 중량%, 자외선차단제 0.1~0.5 중량%, 가소제 0.1~0.5 중량%, 충격억제제 0.1~0.5 중량%, 열안정제 0.1~0.5 중량%, 착색제 0.0~1.0 중량% 및 난연제 1.0~3.6 중량%를 포함하고,
상기 수지는 불포화 폴리에스테르(UPE) 45~70 중량부, 고밀도 폴리에틸렌(HDPE) 15~30 중량부, 및 저밀도 폴리에틸렌(LDPE) 15~25 중량부로 이루어지고,
상기 충진제는 탄산칼슘 24~65 중량부, 실리카 20~38 중량부, 이산화티탄 8~12 중량부, 산화알루미늄 5~10 중량부, 수산화칼슘 2~8 중량부, 흑연 0~5 중량부 및 그래핀 0~3중량부를 포함하며,
상기 b) MDF 또는 HDF로 이루어진 상부층(140)을 형성하는 단계는 중밀도 섬유판(MDF, Medium Density Fiberboard)이나 고밀도 섬유판(HDF, High Density Fiberboard)을 강화 용액에 24~48 시간 동안 침지시킨 후 24~48 시간 동안 실온에서 건조시켜 수행하고, 상기 강화 용액은 이소포론 디이소시아네이트(IPDI) 15~25 중량부, 2,4-톨루엔 디이소시아네이트(TDI) 15~25 중량부, 에틸헥사아크릴레이트(EHA) 15~25 중량부, 디옥틸프탈레이트(DOP) 15~25 중량부 및 물 15~25 중량부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 복합 재료를 이용한 친환경 데크재의 제조 방법. - 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 하부층(160)은 탄소섬유, 유리섬유 및 아라미드 섬유 중 어느 하나 이상을 매쉬형 혹은 매트형으로 가공된 것을 특징으로 하는 복합 재료를 이용한 친환경 데크재의 제조 방법. - 최상부의 보호층(110), UV 코팅층(120), 인쇄층을 포함하는 마감재층(130), MDF 또는 HDF로 이루어진 상부층(140), 복합 재료로 이루어진 중간층(150), 탄소섬유를 포함하는 하부층(160) 및 하부 이형층(170)이 순차적으로 적층되어 이루어지고,
상기 복합 재료는 조성물의 중량을 기준으로 수지 45~80 중량%, 충진제 16~51 중량%, 자외선차단제 0.1~0.5 중량%, 가소제 0.1~0.5 중량%, 충격억제제 0.1~0.5 중량%, 열안정제 0.1~0.5 중량%, 착색제 0.0~1.0 중량% 및 난연제 1.0~3.6 중량%를 포함하며,
상기 수지는 불포화 폴리에스테르(UPE) 45~70 중량부, 고밀도 폴리에틸렌(HDPE) 15~30 중량부, 및 저밀도 폴리에틸렌(LDPE) 15~25 중량부로 이루어지고,
상기 충진제는 탄산칼슘 24~65 중량부, 실리카 20~38 중량부, 이산화티탄 8~12 중량부, 산화알루미늄 5~10 중량부, 수산화칼슘 2~8 중량부, 흑연 0~5 중량부 및 그래핀 0~3중량부를 포함하며,
상기 상부층(140)은 중밀도 섬유판(MDF, Medium Density Fiberboard)이나 고밀도 섬유판(HDF, High Density Fiberboard)을 강화 용액에 24~48 시간 동안 침지시킨 후 24~48 시간 동안 실온에서 건조시켜 제조되고, 상기 강화 용액은 이소포론 디이소시아네이트(IPDI) 15~25 중량부, 2,4-톨루엔 디이소시아네이트(TDI) 15~25 중량부, 에틸헥사아크릴레이트(EHA) 15~25 중량부, 디옥틸프탈레이트(DOP) 15~25 중량부 및 물 15~25 중량부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 복합 재료를 이용한 친환경 데크재.
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2022
- 2022-09-02 KR KR1020220111569A patent/KR102517836B1/ko active IP Right Grant
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