KR0147443B1 - 장식 판재와 그 제조장치 및 제조방법 - Google Patents

장식 판재와 그 제조장치 및 제조방법

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KR0147443B1
KR0147443B1 KR1019940040605A KR19940040605A KR0147443B1 KR 0147443 B1 KR0147443 B1 KR 0147443B1 KR 1019940040605 A KR1019940040605 A KR 1019940040605A KR 19940040605 A KR19940040605 A KR 19940040605A KR 0147443 B1 KR0147443 B1 KR 0147443B1
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Abstract

본 발명은 건축 내부를 장식하기 위한 장식 판재와 그 제조장치 및 제조 방법에 관한 것으로, 내마모성 코팅층(1), 투명수지층(2), 점착층(3a), 인쇄층(3b) 및 기저층(3c)이 차례대로 부착되어 장식 무늬 부여가 자유롭고 광택성, 내마모성 및 내구성이 우수하며, 가공 용이성 및 저중량 등의 특징을 갖는 장식 판재와 이 판재를 효율적으로 제조하기 위한 장치와 방법을 제공한다.

Description

장식 판재와 그 제조장치 및 제조방법
제1도의 (a)는 본 발명의 제1실시예에 따른 장식 판재의 단면도,
(b)는 본 발명의 제2실시예에 따른 장식 판재의 단면도,
제2도는 본 발명에 사용되는 전사 인쇄 필름의 단면도,
제3도는 본 발명에 따른 장식 판재의 제조장치에 대한 개략도이다.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1:내마모성 코팅층 2:투명수지층
3:전사 인쇄 필름 3a:점착층
3b:인쇄층 3c:기저층
3d:지지필름층 4:발포 폴리우레탄층
5:이면층 6:원료탱크
7:압출기 8:제1냉각기
9:컨베이어 10:열 압착식 전사 인쇄기
11:제2냉각기 12:절단기
13:반전기 14:스크린식 피복기
15:적외선 건조기 16:자외선 건조기
17:반원통형 가열기 18:열압착 로울러
19:제1로울러 20:제2로울러
21:도포용 막대 22:스크린
본 발명은 건축 내부 장식용으로 사용하기 위한 장식 판재와 그 제조장치 및 제조방법에 관한 것이다.
백화점, 호텔 등 건축물의 천정, 벽 및 바닥 등에 고급스러운 장식효과를 내기 위한 목적으로 시공되는 장식판재의 재료로는 천연 대리석, 인조 대리석, 인쇄된 유리, 무기질 인쇄판 등이 있는데, 이들 재료들은 그 표면에 다양한 무늬를 가지며 우수한 광택성이 가지고 있기 때문에 시각적인 만족감이 뛰어나고, 또한 내마모성, 내구성이 우수하지만, 재질의 성격상 운반시 또는 시공시에 발생될 수 있는 사소한 충격에 의해 깨어지기 쉽고 또 이들 파편에 의해서 운반자나 시공자가 다치게 되는 사고가 발생되기 때문에 각별한 취급주의가 필요하였고, 더우기 이들 재료들의 무거운 중량으로 인해 운반과 시공 및 가공에 어려움이 있었다.
따라서, 상술한 재료들의 장점을 가지면서도 충격에 강하고 중량이 작으며 가공이 용이한 장식 재료의 개발이 요구되고 있다.
이에 본 발명은, 상기와 같은 요구를 충족시키기 위한 것으로 장식 무늬 부여가 자유롭고 광택성, 내마모성 및 내구성이 우수하며, 가공 용이성 및 저중량 등의 특징을 갖는 장식 판재를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
본 발명의 다른 목적은 상기와 같은 장식 판재를 제조하는데 있어서, 일련의 장치를 배열함으로써 장식 판재를 효율적으로 제조하는데 사용되는 제조장치를 제공하는데 있다.
또한, 본 발명의 또 다른 목적은 상기와 같은 장식 판재를 제조하는데 있어서, 일련의 생산공정으로 장식 판재를 효율적으로 제조할 수 있는 방법을 제공하는데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 장식 판재는, 투명수지층과 이 투명수지층의 표면에 피복되어 있는 내마모성 코팅층, 투명수지층의 하면에 점착층에 의해 부착되어 있는 인쇄층 및 인쇄층의 기저층으로 이루어 지거나, 또는 상기 판재의 기저층 하면에 발포 폴리우레탄층과, 이 발포 폴리우레탄층의 하면에 이면층이 더 부착되어 이루어진 형태로 되어 있다.
상기의 장식 판재의 제조장치는, 투명수지 판재를 제조하는 압출기, 상기 투명수지 판재를 냉각시키기 위한 냉각기, 냉각된 상기 투명수지 판재를 이송하기 위한 컨베이어, 상기 투명수지 판재의 표면에 장식무늬를 부여하기 위한 열 압착식 전사 인쇄기, 전사인쇄된 투명수지 판재를 절단하기 위한 절단기, 상기 절단된 판재의 위아래를 바꾸기 위한 반전대 및 코팅장치가 차례대로 설치되어 이루어진다.
상기의 장식 판재의 제조방법은, 먼저 압출방법으로 투명수지 판재를 제조한 다음 이 판재를 냉각시키고 그 표면에 열전사인쇄방법으로 장식무늬를 인쇄한 후 냉각기로 냉각시키고, 인쇄된 판재를 일정한 규격으로 절단한 다음, 이 절단된 판재를 반전시켜 판재의 인쇄층이 아래방향으로 가도록 한 다음, 반전된 판재의 윗면을 코팅하여 본 발명의 장식 판재를 제조하는 방법 다음, 반전된 판재의 윗면을 코팅하여 본 발명의 장식 판재를 제조하는 방법이다. 본 발명에 따른 장식 판재의 제조방법은 기존의 보편화된 제조방법을 기본으로 하지만, 압출공정과 전사인쇄공정을 연결함으로써, 압출공정과 인쇄공정이 개별적으로 시행되는 종래의 제조방법에서 발생되었던 공정이동간 생산비, 중간 포장비, 재료의 손실을 최소로 줄일 수 있는 효율적인 방법이다.
이하, 첨부된 예시도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.
제1도의 (a)는 본 발명의 제1실시예에 따른 장식 판재의 단면도로서, 내마모성 코팅층(1), 투명수지층(2), 점착층(3a), 인쇄층(3b) 및 기저층(3c)으로 이루어지되, 상기 투명수지층(2)는 그 재질이 메타크릴산메틸 중합체 또는 폴리카보네이트로 되어 있는데, 메타크릴산메틸 중합체는 투명한 유기 유리로 물, 산, 알칼리, 기름류에 강하고 충격에 강하며 탄력성이 큰 특징을 가지며, 폴리카보네이트는 비중이 1.20 정도이며 투명성이 크고 특히 내충격성이 큰 고분자이다. 상기 내마모성 코팅층(1)은, 판재의 표면에 발생될 수 있는 긁힘 등에 의해 투명수지층(2)의 투명도가 저하되는 것을 방지하기 위하여 투명수지층(2)의 표면에 피복된 층으로 그 재질은 유기 아크릴계이며, 상기 인쇄층(3a) 은 장식 패널에 장식 무늬를 부여하기 위한 층으로 상기 점착층(3b)에 의해 상기 투명수지층(2)의 이면에 부착되어 있고 그 하면에는 인쇄층(3a)을 보호하기 위한 기저층(3c)이 부착되어 있다.
제1도의 (b)는 본 발명의 제2실시예에 따른 장식 판재의 단면도로서, 내마모성 코팅층(1), 투명수지층(2), 점착층(3a), 인쇄층(3b) 및 기저층(3c)으로 구성된 제1실시예의 하면에 발포 폴리우레탄층(4) 및 이면층(5)이 더 부착되어 이루어지되, 상기 발포 폴리우레탄층(4)은 제1실시예의 판재에 충격강도를 보완하기 위한 목적으로 기저층의 하면에 부착된 층으로, 발포 폴리우레탄은 마멸에 매우 강하고 고무탄성을 가지고 있으며 다른 재료와의 접착력이 매우 뛰어나고 단열재로 많이 이용되는 재질이다. 또한 상기 이면층(5)은, 상기 발포 폴리우레탄층(4) 성형시 발포 폴리우레탄의 발포열에 의한 상기 투명수지층(2)의 변형을 방지하기 위해 상기 발포 폴리우레탄층(4)의 하면에 부착된 층으로서 투명수지층(2)과 선팽창률이 유사한 재질이 사용된다.
제1실시예는 건축용 내장 마감재, 실내 장식 기구 부품, 조립식 욕식벽체로 사용하기에 적당하며, 제2실시예는 제1실시예에 강도를 보강시킨 것으로 바닥재, 또는 구조용 내장제로 활용할 수 있다.
제3도는 본 발명의 또 다른 목적인 장식 판재의 제조장치에 대한 개략도로서, 수지원료를 저장공급하는 원료 탱크(6)로부터 투명수지 판재를 압출방식으로 제조하는 압출기(7); 상기 압출기(7)에 의해 제조된 투명수지 판재를 냉각시키기 위한 제1냉각기(8); 상기 제1냉각기(8)를 통과한 투명수지 판재를 이송하기 위한 컨베이어(9); 상기 컨베이어(9)에 의해 이송되는 투명수지 판재의 표면에 장식무늬를 인쇄하기 위해 상기 컨베이어(9)의 상부에 설치되어 있는 열 압착식 전사 인쇄기(10); 상기 열 압착식 전사 인쇄기(10)를 통과한 전사 인쇄된 판재를 냉각시키기 위한 제2냉각기(11); 상기 제2냉각기(11)를 통과한 판재를 일정한 규격으로 절단하기 위한 절단기(12); 일정한 규격으로 절단된 판재의 아래위를 바꾸기 위한 반전기(13); 반전된 판재의 표면에 내마모성 코팅액을 피복하기 위한 스크린식 피복기(14); 및 상기 피복기(14)를 통과한 판재의 피복층을 경화시키기 위한 적외선 건조기(15)와 자외선 건조기(16)로 이루어진 경화장치로 이루어진 장식 판재의 제조장치임을 나타낸다.
상기 열 압착식 전사 인쇄기(10)는, 반원통형 가열기(17)로 상부가 둘러싸여 있는 열압착 로울러(18)와, 전사 인쇄 필름(3)을 감고 있는 제1로울러(19)와 지지필름층(3d)을 감고 있는 제2로울러(20)로 되어 있다. 상기 제1로울러(19)에는, 제2도에 도시된 바와 같이 점착층( 3a), 인쇄층이 감겨져 있고, 상기 열압착 로울러(18)에 의해 전사 인쇄 필름(3)이 압착되면 전사 인쇄 필름(3)의 점착층(3a), 인쇄층(3b) 및 기저층(3c)은 컨베이어 상의 판재에 부착되고 지지필름층(3d)은 제2로울러(20)에 의해 감기게 된다.
상기 스크린식 피복기(14)는, 내마모성 코팅층(1)의 원료인 코팅액을 인쇄층이 부착된 판재 상에 공급하는 도포용 막대(21)과 코팅액을 균일하게 피복시키기 위한 스크린(22)으로 되어 있으며, 스크린(22)의 망의 크기는 300-400메쉬정도이다.
상기 경화장치로는 연속적으로 배열된 적외선건조기(15)와 자외선건조기(16)가 사용되는데, 이는 판재의 표면에 피복된 코팅액이 공기 중의 수분과 반응하여 코팅층이 하얗게 변하는 것을 방지하기 위해서다.
제1실시예와 같은 장식 판재를 제조하기 위한 방법은, 압출방법으로 투명수지 판재를 제조하는 공정, 상기 공정에서 제조된 투명수지 판재를 냉각시키는 공정, 상기 투명수지 판재의 표면에 열전사인쇄방법으로 장식무늬를 인쇄하는 공정, 표면이 인쇄된 투명수지 판재를 냉각시키는 공정, 냉각된 상기 판재를 일정한 규격으로 절단하는 공정, 상기 판재의 인쇄층이 아래방향으로 가도록 절단된 상기 판재를 반전시키는 공정, 반전된 상기 판재의 윗면을 코팅하는 공정으로 이루어져 있다.
상기와 같이 압출공정과 인쇄공정을 연속적으로 배열함으로써, 즉 압출기(7)로 투명수지 판재를 제조한 다음, 그 표면의 온도가 80-100℃가 되도록 냉각시키고, 컨베이어(9)로 열 압착식 전사 인쇄기(10)의 하부에 이송시켜 80-100℃의 열압착 로울러(18)로 전사 인쇄 필름을 압착시켜 투명수지 판재의 표면에 장식무늬를 인쇄하게 되는데, 이는 압출공정과 인쇄공정이 각각 개별적으로 행해지는 경우의 열압착 로울러(18)의 온도인 180-230℃보다 낮은 온도로도 전사 인쇄가 가능케 한다.
상기 투명수지 판재의 표면에 전사인쇄방법으로 장식무늬를 인쇄하는 공정은, 전사 인쇄 필름(3)의 점착층(3a)이 아래방향으로 향하게 하여 전사 인쇄 필름(3)을 열압착 로울러(18)에 통과시켜, 기저층(3c)과 인쇄층(3b)이 부착된 점착층(3a)이 투명수지 판재의 표면에 접착되게 하고 지지필름층(3d)을 제2로울러(20)에 권취함으로써 투명수지 판재에 장식무늬를 부여하게 된다. 정밀한 전사인쇄를 위해서는 컨베이어(9)의 이송속도, 열압착 로울러(18)의 회전속도, 제1로울러(19) 및 제2로울러(20)의 권취속도의 조절이 필요하다.
장식 판재의 내마모성 코팅층(1)을 형성하기 위한 코팅공정은 피복공정과 경화공정으로 이루어져 있는데, 먼저 피복공정에 있어서 내마모성 코팅층(1)이 최상의 내마모성을 얻기 위해서는 3-5㎛정도 두께의 피복막이 바람직하지만, 스크린식 피복방법에서 사용하는 스크린의 두께로 인해 상술한 두께로 피복하는 것은 불가능하므로 본 발명의 장식 판재의 피복방법에서는 10-15㎛의 두께가 적당하다. 일반적으로 피복방법에는 분사식, 침지식, 흐름방식 및 스크린식 등이 있는데, 분사식의 경우 코팅액의 손실이 많고 분산된 입자를 흡입시 인체 유해성이 크며, 침적식 및 흐름방식은 넓은 작업공간이 요구되며 코팅막의 흐름성이 좋지 않은 단점이 있어서, 스크린식 피복방식을 채택하여 재료의 손실을 최소화하고, 생산성을 향상시켰으며, 설비 공간의 최소화를 시도하였다.
피복막을 형성하기 위한 코팅액은, 도포용 막대(21)을 통해 판재상으로 공급되며 그 재질은 유기 아크릴계로 자외선 경화 방식의 코팅재이고, 코팅액이 스크린을 통과하여 매끈한 표면을 형성하도록 하기위해서는 그 점도가 3.4-6cp정도이어야 한다.
내마모성 코팅액으로 피복된 판재를 적외선 건조기(15)에 통과시켜 피복막을 완전히 건조시킨 후 연속적으로 자외선 건조기(16)를 통과시켜서 내마모성 코팅층(1)을 얻을 수 있다. 자외선건조기(16) 사용시 자외선의 파장에 따라 코팅층의 경도차 및 코팅층의 균열이 발생될 수 있으므로 가장 바람직한 파장은 200-280nm이다.
본 발명의 장식 판재의 제조방법은 압출공정과 인쇄공정을 일련의 생산라인으로 연결시켜, 투명수지 압출제조시에 투명수지 판재가 보유하고 있는 열을 이용함으로 인쇄에 필요한 에너지 소모량을 줄일 수 있으며, 투명수지의 표면의 정전기 발생에 의한 이물 부착 불량율을 현저히 줄일 수 있는 방법이다.
이상에서와 같이 본 발명은, 단위 부피당 중량이 작고 충격이 강하여 취급이 용이하며, 또한 다양한 장식무늬의 부여가 가능하고 광택성, 내마모성 및 내구성이 강한 장식 판재와 이를 효율적으로 제조할 수 있는 제조장치와 제조방법을 제공해 주는 유용한 발명이다.

Claims (15)

  1. 내마모성 코팅층(1), 투명수지층(2), 점착층(3a), 인쇄층(3b) 및 기저층(3c)이 차례대로 부착되어 있는 장식 판재.
  2. 제1항에 있어서, 상기 투명수지층(2)의 재질이 메타크릴산메틸 중합체 또는 폴리카보네이트임을 특징으로 하는 장식 판재.
  3. 제1항에 있어서, 상기 기저층(3c)의 하면에 발포 폴리우레탄층(4)이 부착되어 있고 상기 발포 폴리우레탄층(4)의 하면에 이면층(5)이 부착되어 있는 것을 특징으로 하는 장식 판재.
  4. 원료 탱크(6)로부터 투명수지 판재를 압출하는 압출기(7); 상기 압출기(7)에 의해 압출되어 제조된 투명수지 판재를 냉각시키기 위한 제1냉각기(8) ; 상기 제1냉각기(8)를 통과한 투명수지 판재를 이송하기 위한 컨베이어(9); 상기 컨베이어(9)에 의해 이송되는 투명수지 판재상에 전사 인쇄하기 위해 상기 컨베이어(9)의 상부에 설치되어 있는 열 압착식 전사 인쇄기(10); 상기 열 압착식 전사 인쇄기(10)를 통과한 전사 인쇄된 판재를 냉각시키기 위한 제2냉각기(11); 상기 제2냉각기(11)를 통과한 판재를 일정한 규격으로 절단하기 위한 절단기(12); 일정한 규격으로 절단된 판재의 위아래를 바꾸기 위한 반전기(13); 상기 반전기(13)를 통과한 판재의 표면에 코팅액을 공급하기 위한 도포용 막대(21)과, 코팅액을 판재의 표면에 균일하게 피복하기 위한 스크린(22)으로 구성되어 있는 스크린식 피복기(14); 상기 스크린식 피복기(22)를 통과한 판재의 피복막을 경화시키기 위한 경화장치로 이루어진 장식 판재의 제조장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 압출기(7), 상기 제1냉각기(8), 상기 컨베이어(9) 및 상기 열압착식 전사 인쇄기(10)가 일련의 생산라인으로 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 장식 판재의 제조장치.
  6. 제4항에 있어서, 상기 스크린(22)의 망의 크기는 300-400메쉬임을 특징으로 하는 장식 판재의 제조장치.
  7. 제4항에 있어서, 상기 경화장치는 적외선 건조기(15)와 자외선 건조기(16)가 연속적으로 배열된 것임을 특징으로 하는 장식 판재의 제조장치.
  8. 압출방법으로 투명수지 판재를 제조하는 공정, 상기 공정에서 제조된 투명수지 판재를 냉각시키는 공정, 상기 투명수지 판재의 표면에 열전사인쇄방법으로 장식무늬를 인쇄하는 공정, 표면이 인쇄된 상기 판재를 냉각시키는 공정, 냉각된 상기 판재를 일정한 규격으로 절단하는 공정, 절단된 상기 판재의 위아래를 바구기 위해 반전시키는 공정, 반전된 상기 판재의 윗면을 코팅하는 공정으로 이루어지는 장식 판재의 제조방법.
  9. 제8항에 있어서, 압출방법으로 투명수지 판재를 제조하는 공정, 상기 공정에서 제조된 투명수지 판재를 냉각 시키는 공정 및 상기 투명수지 판재의 표면에 전사인쇄방법으로 장식무늬를 인쇄하는 공정이 일련의 생산공정으로 연속되어 있는 것을 특징으로 하는 장식 판재의 제조방법.
  10. 제8항에 있어서, 상기 투명수지 판재를 냉강시키는 공정에서 투명수지 판재의 표면을 80-100℃로 냉각시키는 것을 특징으로 하는 장식 판재의 제조방법.
  11. 제8항에 있어서, 상기 열 전사인쇄 공정에 사용되는 열압착 로울러(18)의 온도가 80-100℃임을 특징으로 하는 장식 판재의 제조방법.
  12. 제8항에 있어서, 상기 코팅공정이 피복공정과 경화공정으로 이루어진 것을 특징으로 하는 장식 판재의 제조방법.
  13. 제12항에 있어서, 상기 피복공정에 사용되는 피복액이 유기 아크릴계 수지임을 특징으로 하는 장식 판재의 제조방법.
  14. 제12항에 있어서, 상기 피복공정의 피복막의 두께가 10-15㎛임을 특징으로 하는 장식 판재의 제조방법.
  15. 제12항에 있어서, 상기 경화공정에 사용되는 자외선 건조기의 파장이 200-280nm임을 특징으로 하는 장식 판재의 제조방법.
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