(57)【要約】【課題】本発明は熱処理したウッドを上層及び下層に適用した対称構造のウッドフローリング及びその製造方法を提供すること。【解決手段】紫外線硬化型または熱硬化型表面処理層からなる表面層と、ナチュラルウッド、耐水合板、ＭＤＦ、ＨＤＦ、パーチクルボード、樹脂木粉混合ボードなどのような木質系ボードとからなる中間基材層と、基材層を中心に上下部に対称に積層される熱処理ウッド層で構成され、適切な規格に裁断した後Ｔ&Ｇ(Tongue and Groove)形態に加工された完製品形態を有する。
2010504866.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材層の上部または下部に熱処理ウッド層を備えてなる、ウッドフローリング。
【請求項２】
前記熱処理ウッド層が、前記基材層の上部及び下部に積層され対称構造を呈することを特徴とする、請求項１に記載のウッドフローリング。
【請求項３】
前記熱処理ウッド層が、１５０ないし２３０℃の温度で熱処理した単板であることを特徴とする、請求項１に記載のウッドフローリング。
【請求項４】
上部熱処理ウッド層の厚さが、２ｍｍ以上のナチュラルウッド床であることを特徴とする、請求項１に記載のウッドフローリング。
【請求項５】
前記基材層が、ナチュラルウッド、耐水合板、ＭＤＦ(Medium Density Fiberboard)、ＨＤＦ(High Density Fiberboard)、パーチクルボード、樹脂木粉混合ボードの中から選ばれる１種以上の木質系ボードよりなることを特徴とする、請求項１に記載のウッドフローリング。
【請求項６】
上から、表面処理層、熱処理ウッド層、基材層、熱処理ウッド層よりなることを特徴とする、請求項１に記載のウッドフローリング。
【請求項７】
表面処理層、熱処理ウッド層、基材層のうち一つ以上の層が、炭、黄土、銀、麦飯石, ゲルマニウム、磁鉄鋼, 玉、抗菌剤、防虫剤の中から選ばれる１種以上の機能性物質を含むことを特徴とする、請求項６に記載のウッドフローリング。
【請求項８】
表面処理層、熱処理ウッド層、基材層のうち一つ以上の層が、エポキシ、フェノール、アクリル、メラミン、ポリウレタン、不飽和ポリエステル、ジアリルフタレートの中から選ばれる１種以上の硬化樹脂を含むことを特徴とする、請求項６に記載のウッドフローリング。
【請求項９】
表面処理層、熱処理ウッド層、基材層のうち一つ以上の層が、炭酸カルシウム, 滑石、酸化チタン、シリカー、ガラス粉末、二酸化ケイ素の中から選ばれる１種以上の充填材を含むことを特徴とする、請求項６に記載のウッドフローリング。
【請求項１０】
表面処理層、熱処理ウッド層、基材層のうち一つ以上の層が、ホスホン酸エステル、ハロゲン炭化水素、酸化アンチモン、アルミニウムヒドロキシ、リン酸化合物、ジシアンジアミドの中から選ばれる１種以上の難燃剤を含むことを特徴とする、請求項６に記載のウッドフローリング。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は熱処理したウッドを上層及び下層に適用した対称構造のウッドフローリング及びその製造方法に係り、高温で熱処理した厚さ２ｍｍ以上の単板を基材層の上下部に対称に積層することによってバランスを取り、環境変化による変形の問題を完璧に解決した対称構造のウッドフローリングに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、上層の厚さが２ｍｍ未満のウッド板は合板床と称し、２ｍｍ以上のウッド板はナチュラルウッド床と通称する。一般のナチュラルウッド床は２ｍｍ以上の表面材と５ないし７ｍｍの合板やストリップ(strip)を基材にして構成される。合板床が幅寸法７５、９２ｍｍ、長さ寸法９００ｍｍに仕様が制限されている一方、ナチュラルウッド床は幅寸法６５ないし２１０ｍｍ、長さ寸法は３６０ないし２、２５ｍｍで多様な仕様で製造されている。また、表面強化のためにＷＰＣ(Wood Plastic Composite)含浸処理を施す製品もある。
【０００３】
ところが、薄厚の模様木を使った合板床とは違って、２ｍｍ以上の単板を使ったナチュラルウッド床の場合、水分条件の変化による寸法安定性と撓み安定性(Warping)に劣って韓国固有のオンドル文化に脆弱点を露出している。
【０００４】
また、市中に流通しているナチュラルウッド床は上部に２ｍｍ以上の単板を、下部には合板やストラップ(床の幅寸法に比べて相対的に小さい寸法の角材を表面材の木目方向と垂直に接着)状の基材を含む上下非対称の構造によって、全体的な構造のバランスがとれなくて合板床に比べて製品の基本物性に劣るという短所がある。
【０００５】
日本特開第1994-158842号には基材合板の溝にヒータを設けた木質床暖房パネルが開示されているが、基材層を中心に非対称構造である。
【０００６】
日本特開第2005-161624号にはトラックの床板として使用される木質の複合板が開示されているが、熱処理したウッド層を使用しなくて寸法安定性に不十分である。
【０００７】
アメリカ特許公開2005/0153150号にはコンテーナ床用として使用される竹ボードが開示されているが、熱処理したウッド層を使用しなくて寸法安定性に不十分である。
【０００８】
日本特開第2003-251616号には炭化木質繊維断熱材が開示されているが、床材ではなく外壁または床に使われる断燃材に関する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】日本特開第１９９４-１５８８４２号
【特許文献２】日本特開第２００５-１６１６２４号
【特許文献３】アメリカ特許公開２００５/０１５３１５０号
【特許文献４】日本特開第２００３-２５１６１６号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は前述した従来の技術の問題点を解決するために案出されたもので、その目的は上層と下層には熱処理ウッドを使用することによって水分と熱による変化率に優れて既存のナチュラルウッド床に比べて寸法安定性を改善することができ、下層の構成を上層と同じ材料で仕上げて熱を湿気による撓みを解決することができ、特に対称構造の安定性を与えることによって、韓国のオンドル文化に適するように設計されたウッドフローリングを提供するところにある。
【００１１】
本発明の他の目的は、熱処理を通じた材色（ウッドカラー）の高級化によって感性イメージを高めることのできるウッドフローリングを提供するところにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は前述した目的を達成するために、基材層と該基材層の上部及び下部に対称をなして積層される熱処理ウッド層を含むウッドフローリングを提供する。
【００１３】
本発明は熱処理したウッドを基材層の上下部に対称に構成することによって、寸法安定性を画期的に改善すると同時に、熱処理を通じたウッドカラーの高級化を達成することを特徴とする。
【００１４】
本発明において熱処理ウッド層は１５０ないし２３０℃の温度下で熱処理した単板であることが望ましい。
【００１５】
ウッドを構成する化学的成分は、セルロース(Cellulose)、ヘミセルロース(Hemicelluloses)、リグニン(Lignin)、抽出物とに大別される。
【００１６】
このような化学的成分のうちヘミセルロースは１５０℃以上の温度で熱分解が発生してウッドの化学的、物理的性質が変わる。また、セルロースの熱分解は２４０ないし３５０℃で起こるようになるが、セルロースの分解はウッドの深刻な強度低下を引き起こす。
【００１７】
この熱処理過程中、水分吸着点の減少によって収縮、膨張率が安定的に維持され、生物学的耐久性が改善され、ウッドカラーが濃くなり、ウッド内の抽出物が移動し、ウッドが軽くなると、平衡含水率が減り、断熱性能がアップする。
【００１８】
本発明において適用しようとするウッドフローリングの望ましい形態は上部熱処理ウッド層の厚さが２ｍｍ以上のナチュラルウッド床である。
【００１９】
本発明において基材層はナチュラルウッド、耐水合板、ＭＤＦ(Medium Density Fiberboard：中密度繊維板)、ＨＤＦ(High Density Fiberboard：高密度繊維板)、パーチクルボード、樹脂木粉混合ボードの中から選ばれる１種以上の木質系ボードとからなる。
【００２０】
本発明のウッドフローリングは、上から表面処理層、熱処理ウッド層、基材層、熱処理ウッド層とからなる。
【００２１】
本発明のウッドフロリーングに多様な機能性を与えるため、表面処理層、熱処理ウッド層、基材層のうち一つ以上の層に炭、黄土、銀、麦飯石,ゲルマニウム、磁鉄鋼、玉、抗菌剤、防虫剤の中から選ばれる１種以上の機能性物質;エポキシ、フェノール、アクリル、メラミン、ポリウレタン、不飽和ポリエステル、ジアリルフタレートの中から選ばれる１種以上の硬化樹脂;炭酸カルシウム、滑石、酸化チタン、シリカー、ガラス粉末、二酸化ケイ素の中から選ばれる１種以上の充填材;及び/またはホスホン酸エステル、ハロゲン炭化水素、酸化アンチモン、アルミニウムヒドロキシ、リン酸化合物、ジシアンジアミドの中から選ばれる１種以上の難燃剤を添加することができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明は床材の上層及び下層に同じ厚さの単板を適用し、中間基材層としてナチュラルウッド、耐水合板、ＭＤＦ、ＨＤＦ、パーチクルボード、樹脂木粉混合ボードなどのような木質系ボードを適用した３層構造を通じて、上下部対称構造にてバランスをとるように積層し、一定した温度と圧力で一体化することによって環境変化による変形の問題を解決することができる。
【００２３】
また、高温で熱処理した厚さ２ｍｍ以上の単板を上下層に適用することによって熱や湿気による変形を完璧に解決して、いずれの環境下でも使用可能であり、T&G加工を通じて床からの屈曲による製品間の段差を解決することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明に係る対称構造のウッドフローリングの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、添付した図面に基づき本発明を詳述する。
【００２６】
図１は本発明に係る対称構造のウッドフローリングの断面図であって、上から表面処理層１０、熱処理ウッド層２０、基材層３０、熱処理ウッド層２０とからなる。
【００２７】
表面処理層１０は通常の紫外線硬化型または熱硬化型表面処理層とからなる。
【００２８】
熱処理ウッド層２０は高温で熱処理して寸法安定化を導くウッド層であって、ウッドを熱処理すれば、ウッドの含水率が減ることによって寸法安定性が向上し、またウッドが黒くて濃く変わって高級品になる。
【００２９】
熱処理ウッド層２０は１５０ないし２３０℃の温度下で熱処理した２ｍｍ以上の単板で構成されることが望ましく、完全な対称構造のために上層と下層の両方とも、同じ材料及び同じ厚さで構成するのが望ましい。単板としては一般のウッド類を使用することができる。
【００３０】
基材層３０はナチュラルウッド, 耐水合板、ＭＤＦ、ＨＤＦ、パーチクルボード、樹脂木粉混合ボードなどの木質系ボードよりなる。
【００３１】
本発明に係るウッドフローリングに多様な機能性を与えるため、表面処理層１０、熱処理ウッド層２０、基材層３０のうち少なくとも一つの層に炭、黄土、銀、麦飯石, ゲルマニウム、磁鉄鋼,玉、抗菌剤、防虫剤などの機能性物質を添加して遠赤外線放射機能、陰イオン発散機能、抗菌機能、防虫機能など健康に役に立つ機能を与えることができる。また、エポキシ、フェノール、アクリル、メラミン、ポリウレタン、不飽和ポリエステル、ジアリルフタレートなどの硬化樹脂を添加して製品の耐久性、耐摩耗性、耐水性などの物性を改善することができ、炭酸カルシウム、滑石、酸化チタン、シリカー、ガラス粉末、二酸化ケイ素などの充填材を添加してオンドル効果、熱伝導向上などの機能を提供することができ、ホスホン酸エステル、ハロゲン炭化水素、酸化アンチモン、アルミニウムヒドロキシ、リン酸化合物、ジシアミドなどの難燃剤をミドなどの難燃剤を添加して難燃機能を付することができる。
【００３２】
熱処理ウッド層を含むウッドフローリングの製造のために、製材後多量の単板が得られる厚さの角材形態に裁断して熱処理原材料を用意する。
【００３３】
熱処理ウッド層に使用可能な闊葉樹種としては、オーク(Oak)、バーチ(Birch)、ウォルナット(Walnut)、チェリー(Cherry)、アッシュ(Ash), 韓国産針葉樹種としてはラーチ(Larch)であって含水率５ないし１０％のものを使用することができる。
【００３４】
生材をそのまま熱処理に使用可能であるが、必要に応じて予め乾燥されておいた方が良策である。また、角材の４面を鉋掛けで仕上げて熱処理後良質の表面状態を導くことができる。
【００３５】
熱処理過程には条件に応じて１２時間ないし２４時間かかる。
【００３６】
熱処理過程は、乾燥、高温処理、冷却とに大きく３段階に分けて見られる。一番目の段階として乾燥過程は高温乾燥とも言われるが、ウッド内含水率をほぼ０％に近く下げる過程である。内部の割裂を防止するためにはかなりの注意を要する。初期含水率、樹種とウッド厚さに応じて乾燥段階の条件が違ってくる。
【００３７】
２番目の段階は高温処理過程であって、予め設定した１５０ないし２３０℃の温度まで上昇させた後一定時間最適温度を維持させる。この際、蒸気(steam)を使って火事を予防し、ウッド内の化学的な変化を制御する。
【００３８】
最後の段階は冷却段階であって、熱処理したウッドと外気の高い温度差によってウッドが割れる現象を防止すべきである。この際、熱処理したウッドを最終使用用途に応じて適正含水率のレベルに調整する必要がある。一般的な最終含水率レベルは５ないし７％になり、熱処理温度によって５ないし１５時間冷却させる。
【００３９】
熱処理過程に使用される樹種(闊葉樹、針葉樹)に応じて各条件(熱処理最大温度、蒸気使用程度、各段階別運用時間)は最適化可能である。
【００４０】
こうして熱処理したウッドをウッドフローリングの規格に合わせて裁断し仕上げて上層及び下層に使用し、基材層と共に各層を一定した温度及び圧力で一体化してウッドフローリングを形成する。
【実施例１】
【００４１】
上から熱処理ウッド層２０、基材層３０、熱処理ウッド層２０を圧着によって対称構造に一体化した後、表面処理層１０を形成し、Ｔ＆Ｇ形態に裁断して熱処理ウッド層を有する対称構造のウッドフローリングを製造した。
【００４２】
この際、上層と下層に適用する熱処理ウッド層２０としては、１８０ないし２００℃で熱処理して厚さが約３.０ｍｍ、含水率が５ないし７％のものを使用したし、基材層３０としては厚さ４.０ｍｍ、含水率５％のフィランド産バーチ(Birch)合板を使用したし、接着剤は水性エマルジョンビニルウレタン系を主成分にして硬化剤を１０％まで混合して使用したし、常温圧着可能な常温硬化型樹脂を使用した。
【００４３】
製造工程を具体的に説明すれば、各層を積層した後プレスで一体化させるが、この際常温条件下で圧力は１２kgf/cm2にし、加圧時間は６０分で施して一体化した。一体化された表面層をサンディングした後下塗、中塗の順に塗装した後、実際製品サイズが幅７０ｍｍ、長さ５９０ｍｍになるようにテノーナ(Tenoner)を用いて裁断し、側面にＴ&Ｇ加工(Tongue and Groove)を経て、最後に表面上塗で塗装し包装して、完成品を製造した。
【実施例２】
【００４４】
前記実施例１において、基材層３０をビルマ産チークコアボード(Teak Core Board)を積層して製造した。以降の製造工程は実施例１と同様に製造した。
【比較例１】
【００４５】
実施例１と同様な構造の熱処理していないナチュラルウッド床
【比較例２】
【００４６】
市販中の一般のナチュラルウッド床
【試験例】
【００４７】
前記実施例に基づき製造した本発明の熱処理したウッドを上層及び下層に適用した対称構造のウッドフローリングの物性を同じ構造の未処理ナチュラルウッド床と既存に流通されていたナチュラルウッド床材の物性と比較したし、その結果表１から確認できるように、実施例において製造したウッドフローリングの寸法安定性と撓み安定性が比較例のナチュラルウッド床より優れた。
【００４８】
ここで、高温条件の場合８０℃乾燥機で６時間乾燥させ、浸漬条件の場合、常温水で６時間浸漬した後、幅及び長さ方向の寸法と撓み程度(Warping)を各々バーニアカリパス (vernier calipers)と厚さゲージで測定した。
【表１】
2010504866.tif 000003
【産業上の利用可能性】
【００４９】
本発明によりオンドル文化への適用であるという形で設計された韓国型ナチュラルウッド床材が提供される。
【符号の説明】
【００５０】
１０：表面処理層
２０：熱処理ウッド層
３０：基材層
【図１】
2010504866.tif 000004
【手続補正書】
【提出日】平成21年3月27日(2009.3.27)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材層の上部または下部に熱処理ウッド層を備えてなる、ウッドフローリング。
【請求項２】
前記熱処理ウッド層が、前記基材層の上部及び下部に積層され対称構造を呈することを特徴とする、ウッドフローリング。
【請求項３】
前記熱処理ウッド層が、１５０ないし２３０℃の温度で熱処理した単板であることを特徴とする、請求項１又は２に記載のウッドフローリング。
【請求項４】
上部熱処理ウッド層の厚さが、２ｍｍ以上のナチュラルウッド床であることを特徴とする、請求項１又は２に記載のウッドフローリング。
【請求項５】
前記基材層が、ナチュラルウッド、耐水合板、ＭＤＦ(Medium Density Fiberboard)、ＨＤＦ(High Density Fiberboard)、パーチクルボード、樹脂木粉混合ボードの中から選ばれる１種以上の木質系ボードよりなることを特徴とする、請求項１又は２に記載のウッドフローリング。
【請求項６】
上から、表面処理層、熱処理ウッド層、基材層、熱処理ウッド層よりなることを特徴とする、請求項１又は２に記載のウッドフローリング。
【請求項７】
表面処理層、熱処理ウッド層、基材層のうち一つ以上の層が、炭、黄土、銀、麦飯石, ゲルマニウム、磁鉄鋼, 玉、抗菌剤、防虫剤の中から選ばれる１種以上の機能性物質を含むことを特徴とする、請求項６に記載のウッドフローリング。
【請求項８】
表面処理層、熱処理ウッド層、基材層のうち一つ以上の層が、エポキシ、フェノール、アクリル、メラミン、ポリウレタン、不飽和ポリエステル、ジアリルフタレートの中から選ばれる１種以上の硬化樹脂を含むことを特徴とする、請求項６に記載のウッドフローリング。
【請求項９】
表面処理層、熱処理ウッド層、基材層のうち一つ以上の層が、炭酸カルシウム, 滑石、酸化チタン、シリカー、ガラス粉末、二酸化ケイ素の中から選ばれる１種以上の充填材を含むことを特徴とする、請求項６に記載のウッドフローリング。
【請求項１０】
表面処理層、熱処理ウッド層、基材層のうち一つ以上の層が、ホスホン酸エステル、ハロゲン炭化水素、酸化アンチモン、アルミニウムヒドロキシ、リン酸化合物、ジシアンジアミドの中から選ばれる１種以上の難燃剤を含むことを特徴とする、請求項６に記載のウッドフローリング。
【国際調査報告】
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2010504866.tif 000006