KR100616783B1 - 수지 함침지 배접 무늬목 판재 및 그 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 목재(무늬목)의 아름다운 문양, 색상 및 질감은 그대로 살리면서도 목재(무늬목)의 단점인 흡수성과 그로 인한 수축팽창 등 변화 요인을 근본적으로 제거하고, 목재의 이방성(異方性 : 방향별로 물성이 서로 다른 성질)을 해소하여 치수 안정성을 갖게 한 수지 함침지 배접 무늬목 판재에 관한 것으로, 아래로 부터, 페놀 수지 또는 멜라민 수지를 함침한 크라프트지, 언더레이지(underlay紙)에 열경화성 수지를 함침한 접착용 필름 및 무늬목을 순차적으로 적층한 후 열압하여 형성됨을 특징으로 한다.
무늬목, 크라프트지, 언더레이지, 페놀 수지, 멜라민 수지

Description

수지 함침지 배접 무늬목 판재 및 그 제조 방법{RESIN IMPREGNATED PAPER BACK VENEER PANEL AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}
도 1a는 본 발명의 일 실시 예에 따른 수지 함침지 배접 무늬목 판재의 분해 사시도이다.
도 1b는 도 1a에 도시된 수지 함침지 배점 무늬목 판재의 부분 절개 사시도이다.
도 2a는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 수지 함침지 배접 무늬목 판재의 분해 사시도이다.
도 2b는 도 2a에 도시된 수지 함침지 배접 무늬목 판재의 부분 절개 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 수지 함침지 배접 무늬목 판재의 제조 공정도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
1 : 무늬목 시트 3 : 접착용 필름
5a,...,5c : 페놀 수지 함침지 7 : 도장층
9 : 투명 수지 함침지
본 발명은 수지 함침지 배접 무늬목 판재에 관한 것으로, 더 상세하게는 목재(무늬목)의 아름다운 문양, 색상 및 질감은 그대로 살리면서도 목재(무늬목)의 단점인 흡수성과 그로 인한 수축팽창 등 변화 요인을 근본적으로 제거하고, 목재의 이방성(異方性 : 방향별로 물성이 서로 다른 성질)을 해소하여 치수 안정성을 갖게 한 수지 함침지 배점 무늬목 판재 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
종래, 모양지(문양을 표면에 인쇄한 종이) 위에 오버레이지(overlay紙)를 얹어 놓고 열압하여 형성한 멜라민 화장판이 제조 및 판매되어 왔다. 그러나 멜라민 화장판은 목재가 갖는 자연스런 문양, 색상 및 질감을 완전하게 구현할 수 없어 그 기능에 비하여 고급 소재로 인식되지 못하고 있다.
따라서, 근래에는 천연 무늬목의 자연스런 문양, 색상 및 질감을 그대로 살리면서도 무늬목 판재의 물성을 개선하기 위한 노력이 다양하게 이루어 지고 있다.
그 일 예가 대한민국 등록특허공보 등록번호 제10-0405206호 발명에 기재되어 있다. 등록특허공보 등록번호 제10-0405206호 발명은 아래로 부터 합성수지층, 접착제층, veneer 또는 이를 이용한 합판층, 접착제층, 무늬목층으로 적층하여 열 압착에 의하여 일체화하고 표면도장층을 형성한 후 Tongue Groove 형태로 재단하여 제조된 무늬목과 합성수지층을 이용한 마루 바닥재를 개시하고 있다. 여기에서 접착제층은 멜라민 수지 접착제나 페놀 수지 접착제 등 액상의 접착제를 veneer와 합성수지 패널에 도포하여 형성한다. 그러나, 제10-0405206호 발명은 표면재용이 아니라 마루 바닥재용으로 용도가 제한 되어 있고 제품의 두께가 너무 두꺼워 유연성 내지는 절곡성이 없으므로 곡면에 부착하는 것이 불가능하는 등 그 사용 범위가 매우 제한되고, 접착제 도포 공정이 까다로워 생산성이 떨어지는 단점이 있다.
이를 개선하여 유연성을 갖게한 천연 무늬목 시트가 대한민국 공개특허공보 공개번호 제10-2004-25265호에 기재되어 있다. 공개번호 제10-2004-25265호 발명에는 위로 부터 천연 무늬목 원판, 종이, 기능성 폴리우레탄 필름 및 종이를 순차적으로 적층한 후 프레스로 압착시켜 형성되는 천연 무늬목 시트가 개시되어 있다. 여기에서 천연 무늬목 원판과 종이 및 종이와 기능성 폴리우레탄 필름 간에는 수성 핫멜트 접착제를 도포한 후 압착하게 된다. 그러나, 제10-2004-25265호 발명은 유연성을 개선한 장점은 있으나, 무늬목 못지 않게 흡수성이 큰 종이를 매개시켜 대기중의 수분 농도에 따른 수축 팽창이 일어나기 쉽고, 외부 충격 등에 의하여 천연무늬목 원판 및 종이 층이 동시에 손상되기 쉬우며, 수성 핫멜트 접착제를 얇은종이나 기능성 폴리우레탄 필름에 도포하는 공정이 매우 까다로워 생산성이 현저히 떨어지는 문제점이 있다.
상술한 종래 배접 무늬목이 갖는 문제점을 해결하고자 안출된 본 고안은 목재(무늬목)의 아름다운 문양, 색상, 질감과 박막 무늬목의 굴절성을 그대로 살리면서도, 목재(무늬목)가 지니고 있는 단점인 흡수성과 그로 인한 수축팽창 등 변화 요인을 근본적으로 제거할 수 있고, 목재의 이방성(異方性 : 방향별로 물성이 서로 다른 성질)을 해소하여 치수 안정성이 가질 뿐만 아니라 강도 및 경도가 큰 무늬목 판재를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은 유연성, 인장 강도 및 배접면의 합성수지 친화성이 좋아 가전제품, 사무기기 등의 하우징을 사출할 때 인서트하여 그 표면을 형성할 수 있는 무늬목 판재를 제공하는데 그 목적이 있다.
상술한 목적을 달성하고자 하는 본 발명에 따른 수지 함침지 배접 무늬목 판재는
아래로 부터, 페놀 수지 또는 멜라민 수지를 함침한 크라프트지, 언더레이지(underlay紙)에 열경화성 수지를 함침한 접착용 필름 및 무늬목을 순차적으로 적층한 후 열압하여 형성됨을 특징으로 한다.
상기 무늬목으로는 천연무늬목, 염색무늬목 또는 적층무늬목을 선택하여 사 용할 수 있다.
상기 무늬목 표면에는 제조 단계에서 도료를 칠하여 도장층을 형성함으로써 시공시 무늬목 판재를 소재에 접착하는 것만으로도 마감 도장의 효과를 갖게 하는 것이 바람직하다.
상술한 목적을 달성하고자 하는 본 발명에 따른 수지 함침지 배접 무늬목 판재의 제조 방법은
원목으로 부터 절삭된 좁고 긴 무늬목 가운데서 등급에 표면재로 사용할 무늬목을 선별하는 구성 무늬목 선별 단계;
선별된 무늬목을 필요한 규격으로 재단하는 구성 무늬목 재단 단계;
재단된 구성 무늬목을 서로 접합하여 무늬목 시트를 제조하는 무늬목 시트 제조 단계;
크라프트지(kraft紙)에 페놀 수지를 함침시켜 페놀수지함침 크라프트지를 제작하는 단계;
희거나 투명한 박엽지에 멜라민 수지 또는 멜라민 수지와 아크릴 수지의 혼합 수지 등을 혼합시켜 변성시킨 열경화성 수지를 함침시켜 필름 형태로 만드는 접착용 필름 제작 단계;
상기 무늬목 시트, 페놀수지함침 크라프트지 및 접착용 필름을 아래로 부터 페놀수지 크라프트지, 접착용 필름 및 무늬목 시트 순으로 순차적으로 적층하는 적 층 단계;
적층된 페놀수지 크라프트지, 접착용 필름 및 무늬목 시트을 열압기 넣고 압력 및 열을 가하면서 접착용 필름의 접착력에 의하여 페놀수지 함침 크라프트지와 무늬목 시트를 접착하는 열압 단계;
열압 성형된 수지 함침지 배접 무늬목 판재를 압체된 상태 또는 해체된 상태에서 냉각 및 양생하는 냉각 및 양생 단계; 및
냉각 및 양생 단계 후 수지 함침지 배접 무늬목 판재을 재단기에 넣고 필요한 규격으로 정재단하는 무늬목 판재 재단 단계;를 포함한다.
상기 열압 단계 직전에 무늬목 판재 상면에 투명수지 함침지를 더 적층하여 무늬목 표면의 보호층을 동시에 형성할 수 있다.
상기 무늬목 판재 재단 단계 이후에 무늬목 표면에 도료를 칠하는 도장 단계와, 도장된 무늬목 표면을 건조, 양생하는 건조 및 양생 단계와, 도장층 표면에 표면보호필름을 부착하는 표면보호필름 부착 단계를 더 포함할 수 있다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 무늬목 적층판 및 그 제조 방법의 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다.
도 1a는 본 발명의 일 실시 예에 따른 수지 함침지 배접 무늬목 판재의 분해 사시도이고, 도 1b는 도 1a에 도시된 수지 함침지 배점 무늬목 판재의 부분 절개 사시도이고, 도 2a는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 수지 함침지 배접 무늬목 판재의 분해 사시도이고, 도 2b는 도 2a에 도시된 수지 함침지 배접 무늬목 판재의 부분 절개 사시도이고, 도 3은 본 발명에 따른 수지 함침지 배접 무늬목 판재의 제조 공정도이다.
도 1a 및 도 2a를 참조하면, 본 발명은 페놀수지등을 함침한 크라프트지(5a, 5b, 5c)를 필요 수만큼 일정한 규격으로 적층하고, 그 위에 박엽지에 멜라민수지 또는 아크릴 수지와 멜라민 수지등을 혼합한 수지 등 열경화성 수지를 함침한 접착용 필름(3)을 얹어 놓고, 다시 그 위에 천연무늬목, 염색무늬목 또는 적층무늬목을 얹어 놓은 후 열합하여 무늬목 판재를 만드는 것을 특징으로 한다. 상기 접착용 필름93)은 열압시 자체적으로 접착력을 나타낼 수 있을 뿐만 아니라 무늬목에 대한 페놀수지의 침투를 막아 준다.
도 1b에 도시된 바와 같이, 열압 성형된 함침수지 배접 무늬목 판재의 무늬목면(1)은 도료를 발라 도장층(7)을 형성한다. 필요에 따라서는 도 2b에 도시된 바와 같이 열압 과정에서 무늬목 위에 투명수지 함침지(9)를 더 적층하여 열압함으로써 도장층을 대신할 표면층을 형성할 수도 있다.
도 5를 참조하면서 본 발명에 따른 무늬목 적층판 제조 방법을 설명하면 다 음과 같다.
우선, 표면재로 사용할 구성 무늬목을 선별(101) 및 재단(103)한 후, 이 구성 무늬목들을 폭방향으로 접합(splicing)하여 필요한 규격(보통 3자×6자, 3자×7자, 3자×8자, 4자×6자, 4자×7자, 4자×8자, 4자×10자, 5자×8자, 5자×10자 이지만 1000×2000mm등 다른 규격으로 할 수도 있다)의 무늬목 시트(1)를 만든다(105). 이때 사용하는 접합 방법은 멜라민 수지나 요소 수지 등 열경화성 수지를 접합면에 바른 후 접합하는 버트조이닝(butt-joining)방법, 열가소성 접합사(接合絲)를 사용하는 지그재그 접합(zig zag splicing)방법, 테이프를 사용하는 테이핑(taping) 접합 방법 등을 사용할 수 있다. 이러한 접합 방법들은 무늬목의 두께가 0.2mm이상 되는 건식 무늬목에 주로 사용할 수 있다. 그러나 무늬목이 덜 건조되어 기건상태에 이르지 못하였거나 잘 부서지는 경우 크라프트지, 함침지 또는 부직포를 배접할 수도 있다. 사용될 수 있는 자연 무늬목 수종(樹種)에는 제한이 없으며, 지구상에 존재하는 모든 수종의 무늬목이 사용 가능 하고, 모든 종류의 염색무늬목과 적층무늬목도 사용 가능하다.
다음, 크라프트지를 페놀수지(phenol formaldehyde resin) 또는 멜라민수지(melamine formaldehyde resin)에 함침하여 수지 함침 크라프트지를 제작한다(107). 이때 사용하는 크라프트지는 평량이 80g~180g/㎡을 주로 사용하지만 최종 제품의 용도에 따라 30g~300g/㎡ 를 사용할 수도 있다. 본 발명에 따른 무늬목 판 재는 크라프트지의 큰 인장 강도 및 유연성을 이용하는 것이다.
다음, 무늬목 시트와 수지 함침지 사이에 넣을 접착용 필름을 언더레이지(underlay 紙)에 멜라민수지 또는 멜라민수지와 아크릴수지등을 혼합하여 변성시킨 수지를 함침하여 준비한다(109). 이때 중요한 것은 무늬목은 수지를 잘 흡수하므로 반드시 무색 또는 흰색계통의 수지를 함침시켜야 나중에 무늬목 색상의 변화나 오염으로 인한 불량을 없앨수 있다.
다음, 이렇게 준비한 자재들을 밑에서부터 수지 함침 크라프트지, 접착용 필름 및 무늬목 시트 순서대로 적층한다(111). 적층 되는 수지 함침 크라프트지는 1매 내지 7매가 적당하나 필요한 경우 그 이상의 갯수를 적층할 수 도 있다. 이 때, 최종제품의 경도(내마모성)가 높은 것이 필요할 때에는 투명수지 함침지를 무늬목 시트 위에 더 적층(115)하고 고압 열압기에서 열압한다. 이때 열압 조건은 온도 120℃~180℃, 압력(비압, 比壓) 5~120kg/c㎡, 시간 10분~180분이 바람직하며 특수한 경우에는 열압 조건을 변경해도 되나 어떠한 경우에도 수지 함침 크라프트지층이 완전히 경화되어야 한다.
다음, 열압 후 압체된 상태에서 또는 해체된 상태에서 냉각후 양생시켜(117) 필요한 규격으로 정재단하고(119), 투명수지 함침지를 적층하지 않은 경우 무늬목 표면에 도장을 한다(121). 도장은 로울러(roller) 도장 방식, 커어튼 코어(curtain coater)도장 방식, 스프레이(spray)도장 방식 또는 붓 도장 방식 중 한가지 방법으로 하거나 두 방식 또는 그 이상의 방법을 혼용하여 할수 있다. 다만 수지 함침지 배접 무늬목 판재가 표면 방향으로 휘어지는 경우가 발생되면 수지 함침 크라프트지의 평량을 높이거나 적층시 적층 매수를 증가시켜 우선 평활도를 유지시키되 이미 휘어진 것은 접착성 보조 깔판을 사용하여 해결한다. 도장시 무늬목의 색상을 변경하고자 하면 염료나 안료를 도료에 혼합 하여 색상을 변경조정할 수 있으며, 무늬목의 눈메(도관, pore)를 살려 도장하여 질감을 더 높이려 한다면 점도가 낮아 표면 장력이 낮은 도료를 사용해야 하며, 로울러 방식 보다는 커어튼 코어 방식이나 스프레이방식이 바람직하다.
도장후 완전히 건조 양생(123)된 다음 필요한 경우에는 표면 보호필름을 부 착한 후(125) 포장하여 보관한다.
위 제조방법을 응용하여 한장 또는 여러장의 수지 함침지 위에 직접 무늬목 시트를 적층시켜 열압하여 수지함침지 배접 무늬목 판재를 만들수도 있으며 도장 방법은 동일하다.
또한 크라프트지나 수지함침지 위에 접착제를 도포하고 그 위에 무늬목 시트를 접착하여 무늬목 판재를 만들고 그 자체대로 또는 도장하여 제품화 할 수도 있다.
상술한 구조를 갖으며, 상술한 제조 방법으로 제조되는 본 발명에 따른 수지 함침지 배접 무늬목 판재는 가정용가구, 사무용가구, 부엌가구, 선박가구, 학교용가구 등 가구 외장재, 냉장고, 김치냉장고, 에어컨, 공기정화기, 정수기, 오디오, 가습기, 세탁기 등의 전자 제품 표면재(이 때는 사출 성형시 무늬목 판재를 인서트함), 복사기, 컴퓨터, 팩시밀리 등의 사무기기 표면재(이 때도 사출 성형시 무늬목 판재를 인서트함), 목창호, 아트윌, 마루판, 방화문, 건축자재 등의 건자재의 외장재, 악기, 스키, 스노보드, 진열대, 소품, 칸막이 등의 표면재로 사용이 가능하다.
본 발명에 의하면, 목재(무늬목)의 아름다운 문양, 색상, 질감과 박막 무늬목의 굴절성을 그대로 살리면서도, 목재(무늬목)가 지니고 있는 단점인 흡수성과 그로 인한 수축팽창 등 변화 요인을 무늬목 판재에 함침된 수지가 수분의 흡수를 완전히 차단하므로 근본적으로 제거할 수 있고, 목재의 이방성(異方性 : 방향별로 물성이 서로 다른 성질)을 해소하여 치수 안정성이 가질 뿐만 아니라, 경도, 강도, 내약품성, 내알칼리성, 내산성 등의 우수한 물성을 갖는 무늬목 판재를 제공할 수 있는 효과가 있다.
또한, 무늬목 판재가 이미 도장이 되어 있고, 유연성이 있으므로, 다양한 용도로 간편하게 사용할 수 있는 장점이 있다.
특히, 목재(무늬목)는 햇볕이나 강한 열을 받으면 산화(oxidation)되어 통상 색상이 더 진하게 변색되는데 본 발명에 따른 수지 함침지 배접 무늬목 판재는 이미 열압 과정에서 고온과 고압으로 처리 되었기 때문에 성형 후에 색상 변화가 거의 없거나 매우적어 처음 디자인한 외관을 그대로 유지할 수 있는 장점이 있다.
이상, 본 발명을 첨부한 도면을 참조하여 바람직한 실시 예로 설명하였지만, 본 발명의 보호 범위를 여기에 한정하고자 하는 것은 아니며, 따라서 본 발명의 보호 범위는 특허청구범위에 기재된 사항과 그에 균등에 범위에 미치는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (7)

  1. 페놀 수지 또는 멜라민 수지를 함침한 크라프트지;
    상기 함침 크라프트지 상부에 배치된 무늬목; 및
    상기 함침 크라프트지와 상기 무늬목 사이에 개입되고, 열압에 의하여 상기 무늬목과 상기 함침 크라프트지을 서로 접합시킬 수 있도록 언더레이지에 열경화성 수지를 함침하여 성형한 접착용 필름;으로 구성됨을 특징으로 하는 수지 함침지 배접 무늬목 판재.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 무늬목은 천연무늬목, 염색무늬목 또는 적층무늬목인 것을 특징으로 수지 함침지 배접 무늬목 판재.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 무늬목 표면에는 도료를 칠하여 도장층을 더 형성한 것을 특징으로 하는 함침지 배접 무늬목 판재.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 무늬목 표면에는 투명수지함침지를 더 적층하여 열압한 것을 특징으로 하는 함침지 배접 무늬목 판재.
  5. 원목으로 부터 절삭된 좁고 긴 무늬목 가운데서 등급에 표면재로 사용할 무늬목을 선별하는 구성 무늬목 선별 단계;
    선별된 무늬목을 필요한 규격으로 재단하는 구성 무늬목 재단 단계;
    재단된 구성 무늬목을 서로 접합하여 무늬목 시트를 제조하는 무늬목 시트 제조 단계;
    크라프트지(kraft紙)에 페놀 수지 또는 멜라민 수지를 함침시켜 수지 함침 크라프트지를 제작하는 단계;
    희거나 투명한 박엽지에 멜라민 수지 또는 멜라민 수지와 아크릴 수지의 혼합 수지 등을 혼합시켜 변성시킨 열경화성 수지를 함침시켜 필름 형태로 만드는 접착용 필름 제작 단계;
    상기 무늬목 시트, 수지 함침 크라프트지 및 접착용 필름을 아래로 부터 수지 함침 크라프트지, 접착용 필름 및 무늬목 시트 순으로 순차적으로 적층하는 적층 단계;
    적층된 수지 함침 크라프트지, 접착용 필름 및 무늬목 시트을 열압기 넣고 압력 및 열을 가하면서 접착용 필름의 접착력에 의하여 수지 함침 크라프트지와 무늬목 시트를 접착하는 열압 단계;
    열압 성형된 무늬목 적층판을 압체된 상태 또는 해체된 상태에서 냉각 및 양생하는 냉각 및 양생 단계; 및
    냉각 및 양생 단계 후 수지 함침지가 배접된 무늬목 판재을 재단기에 넣고 필요한 규격으로 정재단하는 무늬목 판재 재단 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 수지 함침지 배접 무늬목 판재 제조 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 열압 단계 직전에 적층된 무늬목 상면에 투명수지 함침지를 더 적층하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 수지 함침지 배접 무늬목 판재 제조 방법.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 무늬목 판재 재단 단계 이후에 무늬목 표면에 도료를 칠하는 도장 단계와, 도장된 무늬목 표면을 건조, 양생하는 건조 및 양생 단계와, 도장층 표면에 보호필름을 부착하는 표면보호필름 부착 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수지 함침지 배접 무늬목 판재 제조 방법.
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