KR100821860B1 - 천연원목에 유사한 외관과 질감의 합성목재판 - Google Patents

Abstract

본 발명은 합성수지 메트릭스에 80 내지 300 메쉬의 목섬유가 포함되어 있는 수지 복합체로 이루어져 있고, 평균 심도 200 내지 900 ㎛의 원목 절개면 무늬의 엠보싱 구조와, 평균 심도 10 ㎛ 내지 500 ㎛의 선상 미세요철 구조가 표면 전반에 걸쳐 함께 형성되어 있으며, 60°(입사각)의 광 입사시 10 내지 50%의 반사율을 가지는 것을 특징으로 하는 합성목재판을 제공한다.

본 발명의 합성목재판은 우수한 강도 및 내구성과 함께, 천연원목의 판재와는 다른 표면 구조에도 불구하고, 그에 비견되는 우수한 외관과 질감을 제공할 수 있다.

Description

천연원목에 유사한 외관과 질감의 합성목재판 {Plastic Composite Panel with the Appearance and Texture Similar to Natural Lumbers}

도 1은 본 발명에 따른 합성목재판을 제조하기 위한 하나의 예시적인 제조장치의 모식도이다;

도 2a는 실시예 1에서 표면에 원목 절개면 무늬의 엠보싱 구조를 형성한 패널의 평면 사진이고, 도 2b는 엠보싱 구조에 다시 선상 미세요철 구조를 형상한 패널의 평면 확대 사진이다;

도 2c 및 도 2d는 실시예 1에서 제조된 합성목재판을 측면에서 촬영한 평면 사진과 단면 확대 사진이다;

도 3a 및 도 3b는 표면에 원목 절개면 무늬의 엠보싱 구조를 형성하지 않은 상태에서 선상 미세요철 구조를 형성하기 전과 후의 표면 사진들이고, 도 3c는 도 3b의 단면 확대 사진이다;

도 4a 및 4b는 비교예 1에서 제조된 합성목재판의 평면 사진과 단면 확대 사진이다;

도 5a 및 5b는 비교예 2에서 제조된 합성목재판의 평면 사진과 단면 확대 사진이다;

도 6a 및 6b는 비교예 3에서 제조된 합성목재판의 평면 사진과 단면 확대 사진이다.

본원발명은 천연원목에 유사한 외관 및 질감을 가진 신규한 합성목재판에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 합성수지 메트릭스에 소정의 크기를 가진 목섬유가 고르게 분산되어 있는 수지 복합체로 이루어져 있고 표면에 나무무늬가 형성되어 있는 합성목재판으로서, 특정 심도의 엠보싱 구조 및 특정 심도의 선상 미세요철 구조가 표면 전반에 걸쳐 함께 형성되어 있어서, 천연원목의 절개면에 매우 유사한 외관과 질감을 나타내는 합성목재판에 관한 것이다.

천연원목을 이용한 건축자재는 물 및 햇볕 등으로 인해 쉽게 본래의 형태나 질감에 손상을 입는 단점을 가지고 있다. 따라서, 이러한 천연 원목이 가지는 단점을 보완할 수 있는 합성목재 개발에 관한 연구가 많이 이루어져 왔다. 이러한 합성목재는 과립 또는 펠릿(Pellet) 형태의 목분과 합성수지를 일정 배율로 혼합하고, 제품 용도에 따라 각종 첨가제를 추가로 혼합하여, 압출 또는 사출 등의 공정에 의해 패널 판넬 혹은 판재형태의 제품으로 만들어진다.

그러나, 이렇게 제조된 합성목재판은 압출 후 수지 복합체의 메트릭스 성분인 합성수지가 판재의 표면 상에 외층을 형성함으로써, 필러로서의 목분의 사용에 도 불구하고, 플라스틱 특유의 오일성 촉감과 높은 광택으로 인해 천연원목 고유의 외관과 질감을 발휘하지 못한다. 따라서, 이러한 합성목재판의 단점을 해결하기 위한 다양한 노력들이 많이 있어 왔다.

합성목재판에서 천연원목 고유의 외관 또는 표면 질감을 표현하기 위한 시도로서, 예를 들어, 서로 다른 색깔을 갖는 안료를 이용한 공압출을 이용하는 방식, 손으로 직접 나무결 무늬를 가공하는 방식, 나무결 무늬를 전사, 인쇄하는 등의 방식, 원목 또는 인공 소재의 나무 무늬를 가진 필름을 적층(Lamination)하는 방식 등이 사용되고 있다. 그러나, 이러한 방식들은 일반적으로 제조공정이 복잡하고 일부의 경우 내구성에 문제가 있는 등의 단점을 가지고 있다.

따라서, 합성목재판의 표면에 직접 나무무늬의 형상을 부여할 수 있도록 엠보싱 구조를 형성하는 방식이 개발되어, 상기와 같은 후처리 공정을 줄임으로써 상대적으로 저렴한 비용으로 우수한 내구성을 가진 합성목재판을 제조할 수 있게 되었다. 그러나, 이러한 합성목재판은 천연원목의 절개면과 유사한 나무무늬의 문양를 제공하기는 하지만, 높은 광택도를 나타내며 손으로 만졌을 때 합성수지 특유의 오일성 촉감을 유발하므로, 나무 문양을 제외하고는 천연원목의 고급스러운 외관과 질감을 제공함에 한계가 있다.

기타 방식으로는 약 40 ~ 60 메쉬(mesh)의 큰 목분을 필러로서 사용하여 판재의 표면으로 직접 노출되는 목분의 비율을 높임으로써 천연원목의 질감을 제공하는 기술도 개발되었지만, 목분의 크기가 커짐으로 인해 목분 상호간의 결합력 저하로 판재의 강도가 낮으며, 목분의 불규칙한 표면 노출로 인해 촉감이 저하되는 단 점이 있다.

일반적으로 원목을 직접 가공하여 만든 천연목재판의 경우, 그것의 표면을 매끄럽게 처리하였을 때 우수한 외관 및 질감을 제공하므로, 건축물의 실내외 장식에 사용되는 천연목재판은 정교한 표면처리를 행한 높은 상품성의 제품들이 사용된다. 그와 같이 표면처리된 천연목재판은 아름다운 나무무늬를 가질 뿐만 아니라, 촉감이 매끄럽고 부드러우며, 적당한 광택도로 인해 원목의 무늬를 표현함에 이상적이다. 이는 원목을 구성하는 셀룰로우즈 고분자의 독특한 물성과 천연원목 조직의 복합적인 작용으로 나타난다.

반면에, 합성목재를 천연목재처럼 매끈하게 표면처리하는 경우에는 높은 광택과 합성수지 특유의 오일성 촉감 등을 나타낸다. 따라서, 합성수지와 목분으로 이루어진 수지 복합체를 재료로 사용하면서도 저렴한 비용은 천연원목의 절개면에 비견되는 외관 및 질감 등을 표현할 수 있는 기술에 대한 필요성이 높은 실정이다.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점과 과거로부터 요청되어온 기술적 과제를 일거에 해결하는 것을 목적으로 한다.

본 발명자들은 상기 종래기술의 문제점들에 대해 예의 주시하고 다양한 실험과 심도있는 연구를 거듭한 결과, 특정한 크기의 목분을 포함하는 수지 복합체를 원료로서 사용하고, 판재의 표면에 대해 특정한 심도의 원목 절개면 무늬의 엠보싱 구조와 특정한 심도의 선상 미세요철 구조를 형성하는 경우에는, 놀랍게도 천연원 목의 절개면과는 다른 표면 구조에도 불구하고, 그에 상응하는 외관과 질감을 제공할 수 있음을 발견하였다. 본 발명은 이러한 발견에 기초하여 완성되었다.

따라서, 본 발명에 따른 합성목재판은, 합성수지 메트릭스에 80 내지 300 메쉬의 목섬유가 포함되어 있는 수지 복합체로 이루어져 있고, 평균 심도 200 내지 900 ㎛의 원목 절개면 무늬의 엠보싱 구조와, 평균 심도 10 ㎛ 내지 500 ㎛의 선상 미세요철 구조가 표면 전반에 걸쳐 함께 형성되어 있으며, 표면에 대한 60°(입사각)의 광 입사시 10 내지 50%의 반사율을 가지는 것을 특징으로 한다.

이러한 합성목재판은 천연목재판에 비해 우수한 강도와 내구성을 가지면서도, 이후 실시예 및 비교예 등에서 확인할 수 있는 바와 같이, 종래의 합성목재판에 비해 천연원목의 절개면에 매우 유사한 외관과 질감을 제공한다.

합성목재판의 재료로 사용되는 상기 수지 복합체는 메트릭스 성분으로의 합성수지에 필러로서의 목섬유가 포함되어 있다. 상기 합성수지는 목섬유와의 상용성이 우수하고 그 자체로서 우수한 강도와 내구성을 제공하는 고분자 수지라면 특별히 제한되는 것은 아니고, 바람직하게는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리스티렌 등의 폴리올레핀계 고분자가 사용될 수 있다.

상기 목섬유는 천연원목이나 재활용 나무 등을 과립, 펠릿 등의 형태로 작게 분쇄한 목분과, 기타 천연섬유(예를 들어, Hemp, Flex, Jute, Kenaf, Cellulose 등)을 일정한 길이로 절단한 단섬유 등을 모두 포함하는 개념이며, 합성목재판의 용 도에 따라 달라질 수는 있지만, 바람직하게는 수지 복합체 전체 중량을 기준으로 대략 20 내지 80 중량%, 바람직하게는 30 내지 50 중량%로 사용될 수 있다. 다만, 목섬유의 함량이 너무 적은 경우에는 합성수지의 함량이 지나치게 많아져서 천연원목에 상응하는 외관 내지 질감을 제공하기 어렵고, 반대로 너무 많은 경우에는 합성수지의 함량 감소로 인한 목섬유 상호간의 결합력 저하로 소망하는 정도의 강도 및 내구성을 제공하기 어렵다.

목섬유의 크기는 앞서 정의한 바와 같이 80 내지 300 메쉬, 바람직하게는 90 내지 150 메쉬이다. 목섬유가 너무 큰 경우에는, 판재의 강도가 저하되며 표면이 매우 거칠어 천연원목 절개면의 고급스러운 외관 내지 질감을 제공하지 못한다. 반대로, 목섬유의 크기가 너무 작은 경우에는, 수지 복합체에서의 분포가 균일하지 못하며, 특히 이후 설명하는 바와 같은 엠보싱 구조 및 미세요철 구조에도 불구하고 소망하는 외관과 질감을 가진 목재판을 제공하지 못한다.

상기 수지 복합체에는 용도에 따라 다양한 성분들이 첨가될 수 있다. 대표적으로는, 원목의 종류별도 다양한 색상을 제공할 수 있도록 안료가 첨가될 수 있으며, 그 중에서도 햇빛 등에 의해 변색의 가능성이 적어 고유의 색상을 오랫동안 유지할 수 있는 무기계 안료가 특히 바람직하다. 이러한 안료는 단독으로 사용될 수도 있지만, 경우에 따라서는 둘 이상의 조합으로 사용됨으로써 다양한 색상들을 표현할 수도 있다.

본 발명에 따른 합성목재판의 표면에는, 특정 심도의 원목 절개면 무늬의 엠보싱 구조와 특정 심도의 선상 미세요철 구조가 함께 형성되어 있어서, 수지 복합 체 중의 목분과 함께 복합적 작용에 의해 천연원목의 절개면에 상응하는 외관과 질감을 제공한다.

일반적으로 천연원목을 절개하여 판재로 만들면 원목 고유의 나무결, 나이테 등의 무늬("원목 절개면 무늬")가 표면에 나타난다. 상기 엠보싱 구조는 이러한 원목 절개면 무늬에 상응하는 문양으로 형성된다. 그러나, 본 발명에 있어서의 엠보싱 구조는 단순히 원목 절개면 무늬만을 표현하는 역할 이외에 소정 범위의 심도로 형성됨으로써 선상 미세요철 구조와 함께 천연원목의 절개면에 상응하는 외관과 질감을 제공하는 역할을 한다. 즉, 원목 절개면 무늬의 엠보싱 구조만을 표면에 형성하는 경우에는 원목의 아름다운 무늬를 충실하게 재현할 수는 있지만, 수지 복합체를 구성하는 합성수지의 물성이 판재의 표면에 그대로 반영되어 원목의 고유한 물성, 특히, 질감을 제공하지 못하는 것으로 확인되었다. 반면에, 선상 미세요철 구조만을 표면에 형성하는 경우에는 합성수지의 특유한 물성을 많이 희석시킬 수는 있지만, 원목의 고유한 물성, 특히, 아름다운 외관을 제공하지 못하는 것으로 확인되었다. 더욱이, 이러한 엠보싱 구조와 선상 미세요철 구조가 하기 조건을 만족하는 경우에만 본 발명에서 목적하는 효과를 발휘할 수 있는 것으로 확인되었다.

즉, 본 발명에 따르면, 합성목재판의 표면에는 평균 심도 200 내지 900 ㎛, 바람직하게는 500 내지 600 ㎛의 원목 절개면 무늬의 엠보싱 구조와, 평균 심도 10 ㎛ 내지 500 ㎛, 바람직하게는 200 내지 300 ㎛의 선상 미세요철 구조가 함께 형성된다. 이러한 엠보싱 구조 및 미세요철 구조의 크기는 표면에 대해 60°(입사각)의 광 입사시 10 내지 50%, 바람직하게는 10 내지 30%의 반사율을 가지도록 상기 심도 범위에서 결정되어야 한다. 이와 같이, 본 발명에서는 일정 범위의 반사율을 가지는 범위내에서 특정 범위의 심도를 가진 엠보싱 구조와 미세요철 구조를 함께 표면에 형성함으로써 천연원목의 절개면에 비견되는 외관과 질감을 제공할 수 있다.

상기 엠보싱 구조는, 예를 들어, 가열된 엠보롤을 판재의 표면에 가압함으로써 형성된다. 엠보싱 구조의 심도(depth)가 너무 작거나 큰 경우에는, 엠보싱 구조에서 돌기들 상호간의 간격이 너무 좁거나 넓어져서, 합성수지의 오일성 촉감이 커지고 표면의 광 반사율이 높아져, 천연원목의 외관 및 질감을 발휘하게 못하게 된다.

상기 미세요철 구조는 표면에 샌드 블라스팅, 블러싱 등을 행함으로써 표면의 일부 합성수지층을 제거하여 목분을 노출시키고 작은 홈의 형태로서 형성된다. 미세요철 구조의 심도가 너무 작은 경우에는 합성수지의 오일성 촉감을 제거하는 효과가 적고, 반대로 너무 크면 원목 절개면 무늬의 엠보싱 구조에 대한 훼손도가 커져서 바람직하지 않다.

상기 미세요철 구조는 원목 절개면 무늬의 엠보싱 구조와는 달리 선상(linear) 형태로 표면에 부가된다. 바람직하게는 원목 절개면 무늬 중 나무결에 평행하게 부가될 수 있다.

상기 엠보싱 구조와 미세요철 구조로 인해 얻어지는 상기 광 반사율이 너무 큰 경우에는 광택 증가로 인해 천연목재판에서와 같은 외관을 제공하기 어렵다. 반면에, 엠보싱 구조와 미세요철 구조의 심도를 크게 하는 경우 낮은 반사율을 얻 을 수는 있지만, 그에 따라 표면 거칠기가 지나치게 커져 질감을 손상시키므로 바람직하지 않다.

본 발명에 따른 합성목재판은 다양한 방식으로 제조될 수 있는 바, 예를 들어, 수지 복합체의 압출에 의해 생산되는 패널의 표면에 엠보싱과 미세요철을 순차적으로 형성함으로써 제조될 수 있다. 경우에 따라서는 압출된 패널을 일정한 크기로 절단한 후 후가공 공정에 의해 엠보싱과 미세요철을 형성할 수도 있다. 또는, 압출에 의해 생산되는 패널의 표면에 엠보싱을 형성하여 일정한 크기로 절단(재단)한 후 미세요철만을 후가공 공정에 의해 형성할 수도 있다.

도 1a에는 본 발명에 따른 합성목재판을 후가공이 아닌 압출공정의 연속 공정으로 행하는 제조과정의 모식도가 도시되어 있다.

도 1a를 참조하면, 합성목재판의 제조장치(100)는, 수지 복합체를 압출하여 패널의 형태로 제조하는 압출장치(200), 압출된 패널을 냉각하는 냉각장치(300), 냉각된 패널을 인출하여 후속 공정으로 이송하는 인취장치(400), 패널의 표면에 엠보싱 공정과 브러싱 공정을 행하는 표면처리 장치(500), 및 표면처리된 패널을 소정의 크기 및 형태로 재단하는 커팅장치(600)로 구성되어 있다.

압출장치(200), 냉각장치(300), 인출장치(400) 및 커팅장치(600)는 종래기술의 그것과 동일하거나 매우 유사하므로, 표면처리장치(500)만을 도 1b를 참조하여 설명한다.

도 1b를 참조하면, 표면처리장치(500)는 패널(700)의 이송을 일정하게 유지하여 주는 구동롤(510), 패널(700)을 소정의 온도로 가열하는 예열부(520), 엠보싱 공정을 수행하는 엠보롤(530), 가열된 패널(700)을 냉각시키는 냉각용 압축공기 분사부(540), 패널의 변형을 억제하는 가이드 롤(550), 패널(700)의 상부면 및 하부면에 대해 브러싱 공정을 수행하는 한 쌍의 제 1 브러싱 롤(560), 패널(700)의 양측면에 대해 브러싱 공정을 수행하는 한 쌍의 제 2 브러싱 롤(570), 브러싱 공정 후 패널(700)의 외면에 잔존하는 절취된 분말들을 제거하는 압축공기 분사부(580), 및 패널(700)의 이동을 안내하도록 수직의 회전축으로 패널(700)의 측면에 접해있는 다수의 측면 회전롤(590)로 구성되어 있다.

구동롤(510)과 엠보롤(530)은 일정한 압력으로 가압된 상태로 패널(700)에 접할 수 있도록 그것의 상부에는 각각 압력 제어부(511, 531)가 설치되어 있고, 패널(700)의 대향면에 지지롤(512, 532)이 위치되어 있다.

예열부(520)는 엠보롤(530)이 작은 접촉 계면에 의해 패널(700)을 가열함에 비하여 면상 가열 구조로 이루어져 있으므로 가열 효율이 더욱 우수하며, 바람직하게는 도면에서와 같은 비접촉식 적외선 히터로 이루어져 있다.

엠보롤(530)은 가열식이며 롤의 표면에 원목 절개면 무늬에 대응하는 형상의 양각 및 음각(533)이 형성되어 있고, 다수의 전기식 가열봉(534)이 롤의 회전축 방향으로 장착되어 있으며, 가열봉(534)에 의해 가열되는 열류 오일이 롤 내부를 순환하면서 롤 전체의 온도를 균일하게 유지시키는 구조로 되어 있다.

엠보롤(530)에 의해 엠보싱 공정을 완료한 패널(700)은 가열된 상태이므로 후속 공정인 블러싱 공정을 행할 수 있도록 압축공기 분사부(540)의 공기에 의해 냉각된다.

이러한 가열 및 냉각 과정에서 패널(700)에는 부분적인 잔열이 남아있고 또한 엠보롤(530)에 의해 가압되었으므로 열응력이 잔존한다. 따라서, 패널(700)은 휨과 같은 변형이 일어날 수 있으므로, 가이드 롤(550)에 의해 열응력 등을 해소함으로써 변형을 억제한다.

제 1 브러싱 롤(560)과 제 2 브러싱 롤(570)은 기본적인 구조가 동일한 바, 예를 들어, 롤(561)의 외면에 다수의 철심들(562)이 형성되어 있는 구조로 이루어져 있다.

이하, 본 발명에 따른 실시예 등을 참조하여 발명의 내용을 상술하지만, 본 발명의 범주가 그것에 의해 한정되는 것은 아니다.

[실시예 1]

도 1a의 압출장치(200)에서 호퍼에 메트릭스 성분으로서 폴리에틸렌 100 중량부에, 필러로서 약 100 메쉬의 침엽수 목분 85 중량부, 무기계 안료로서 Iron Oxide(red) 5 중량부, 활제 5 중량부 및 결합제 10 중량부를 첨가한 후 용융 압출하였다. 그런 다음, 표면처리장치(500)에서 패널의 표면에 엠보싱 공정과 미세요철 형성 공정(브러싱 공정)을 행한 후, 커팅장치(600)에서 소정의 크기로 잘라 합성목재판을 제조하였다.

도 2a에는, 상기와 같은 제조과정에서, 표면에 원목 절개면 무늬의 엠보싱 구조를 형성한 패널의 평면 사진이 개시되어 있고, 도 2b에는 엠보싱 구조에 다시 선상 미세요철 구조를 형상한 패널의 평면 확대 사진이 도시되어 있다. 도 2b에서 보는 바와 같이, 다수의 미세요철들이 원목 절개면 무늬 상에 그것에 평행한 방향으로 선상 형태로 형성되어 있다.

또한, 도 2c와 도 2d에는 최종적으로 제조된 합성목재판을 측면에서 촬영한 평면 사진과 단면 확대 사진이 각각 개시되어 있다. 도 2c에서 보는 바와 같이, 원목 절개면 무늬의 엠보싱 구조를 따라 선상의 미세요철 구조가 형성되어 있음을 볼 수 있으며, 이러한 엠보싱 구조는 도 2d에서 보는 바와 같이 약 600 내지 850 ㎛의 심도를 가짐을 확인할 수 있다. 엠보싱 구조의 심도는 공정의 조건에 따라 적절히 조절될 수 있음은 물론이다.

표면에 형성된 선상 미세요철들의 형상과 크기를 더욱 명료하게 확인할 수 있도록, 도 3a 및 도 3b에는 표면에 원목 절개면 무늬의 엠보싱 구조를 형성하지 않은 상태에서 선상 미세요철 구조를 형성하기 전과 후의 표면 사진이 개시되어 있고, 도 3c에는 도 3b의 단면 확대 사진이 개시되어 있다. 도 3a에서 보는 바와 같이, 미세요철 구조의 형성 전에는 표면 광택을 가지지만, 도 3b에서 보는 바와 같이, 일직선의 선상 미세요철 구조가 형성된 상태에서는 표면 광택이 사라졌음을 확인할 수 있다. 또한, 이러한 선상 미세요철 구조로 인해 합성수지 특유의 오일성 촉감이 크게 줄어 들게 된다. 그러나, 전반적인 외관 측면에서는 천연원목과 차이가 있음을 알 수 있다. 이들 미세요철들은, 도 3c에서 보는 바와 같이, 대략 100 내지 350 ㎛의 심도를 가지며, 이러한 심도는 공정의 조건에 따라 적절히 조절될 수 있다.

[비교예 1]

필러로서 약 50 메쉬의 침엽수 목분을 사용하고 표면에 엠보싱 공정만을 행하였다는 점을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방식으로 합성목재판을 제조하였다.

도 4a 및 4b에는 그와 같이 제조된 합성목재판의 평면 사진과 단면 확대 사진이 개시되어 있다. 이들 사진에서 보는 바와 같이, 상대적으로 큰 크기의 목분을 사용함으로 인해, 목분의 표면 노출 상태가 매우 불규칙하고 조립(rough)하여, 천연원목 절개면의 고급스러운 외관 및 질감을 제공하지 못함을 알 수 있다. 또한, 엠보싱 구조의 심도가 약 350 ㎛임에도 나무무늬가 입체감을 갖지 못함을 확인할 수 있다.

[비교예 2]

필러로서 약 70 메쉬의 침엽수 목분을 사용하고 표면에 미세요철 형성 공정만을 행하였다는 점을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방식으로 합성목재판을 제조하였다.

도 5a 및 5b에는 그와 같이 제조된 합성목재판의 평면 사진과 단면 확대 사진이 개시되어 있다. 이들 사진에서 보는 바와 같이, 상대적으로 큰 크기의 목분을 사용함으로 인해, 목분의 표면 노출 상태가 매우 불규칙하고 조립(rough)하여, 천연원목의 고급스러운 외관 및 질감을 제공하지 못함을 알 수 있다. 또한, 미세요철 구조의 심도가 약 80 내지 130 ㎛임에도 표면 상태가 매끄럽지 못함을 알 수 있다.

[비교예 3]

필러로서 약 90 메쉬의 침엽수 목분을 사용하고 표면에 미세요철 형성 공정만을 행하였다는 점을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방식으로 합성목재판을 제조하였다.

도 6a 및 6b에는 그와 같이 제조된 합성목재판의 평면 사진과 단면 확대 사진이 개시되어 있다. 이들 사진에서 보는 바와 같이, 상대적으로 작은 크기의 목분을 사용함으로 인해 표면이 매끄럽지만, 천연원목의 절개면에 상응하는 외관 및 질감을 제공하지 못하며, 높은 광택도를 나타냄으로써 합성수지의 물성이 주로 나타나고 있음을 알 수 있다.

[비교예 4 ~ 7]

필러로서 약 100 메쉬의 침엽수 목분을 사용하고 온도, 압력, 및 엠보롤 회전속도를 각각 달리하여 엠보싱 공정만을 행하였다는 점을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방식으로 합성목재판을 제조하였다. 그러한 엠보싱 공정의 조건이 하기 표 1에 개시되어 있다.

[실시예 2 ~ 4]

비교예 5에 제조된 합성목재판의 표면에 대해, 도 1의 브러싱 롤에서 철심의 길이와 두께를 각각 달리하여 300 rpm으로 미세요철 형성 공정을 추가로 행하였다. 그러한 미세요철 형성 공정의 조건이 하기 표 2에 개시되어 있다.

[실험예 1]

상기 비교예 4 내지 7에서 제조된 합성목재판의 표면에 동일 면적내 임의의 12 곳에 대해 60°의 입사각으로 광을 입사하여 반사율을 측정하였다. 또한, 10 명의 사람에게 원목(체리,Cherry)의 목재판에 대한 표면 외관 및 촉감에 대해 각각 5.0의 평가값을 주지시키고, 비교예 4 ~ 7와 실시예 2 ~ 4의 합성목재판에 대해 상대적인 평가값을 결정하도록 하였다. 그 결과가 하기 표 1 및 2에 각각 개시되어 있다.

상기 표 1에서 보는 바와 같이, 표면에 엠보싱 구조가 형성된 합성목재판들은 엠보싱 공정의 조건에 따라 조금씩 달라지기는 하지만 전반적으로 약 19 내지 35%의 반사율(광택도)을 보임으로써, 천연목재의 10 내지 20%의 반사율에 근접함을 알 수 있다. 그러나, 목재판의 외관 및 표면 촉감 등의 질감에 있어서 천연목재판의 약 65 내지 75%의 만족도를 보임으로써 원료로서 사용된 합성수지의 한계를 일정 범위내에서 벗어나지 못함을 알 수 있다.

상기 표 2에서 보는 바와 같이, 표 1에서 가장 높은 반사율을 보였던 비교예 5의 합성목재판의 표면에 선상 미세요철 구조를 형성하였을 때, 미세요철 형성 공정의 조건에 따라 조금씩 달라지기는 하지만 전반적으로 반사율이 더욱 낮아졌으며, 특히 표면 질감에 대한 만족도는 천연목재판의 약 95% 이상의 수준으로 매우 높음을 알 수 있다.

이상의 설명과 같이, 본 발명에 따른 합성목재판은 우수한 강도 및 내구성과 함께, 천연원목의 절개면과는 다른 표면 구조에도 불구하고, 그에 비견되는 우수한 외관과 질감을 제공할 수 있다.

본 발명이 속한 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기 내용을 바탕으로 본 발명의 범주내에서 다양한 응용 및 변형을 행하는 것이 가능할 것이다.

Claims (9)

1. 합성수지 메트릭스에 80 내지 300 메쉬의 목섬유가 포함되어 있는 수지 복합체로 이루어져 있고, 평균 심도 200 내지 900 ㎛의 원목 절개면 무늬의 엠보싱 구조와, 평균 심도 10 ㎛ 내지 500 ㎛의 선상 미세요철 구조가 표면 전반에 걸쳐 함께 형성되어 있으며, 상기 선상 미세요철 구조는 표면의 일부 합성수지층을 제거하여 목분을 노출시킨 홈의 형태로 형성되어 있고, 표면에 대한 60°(입사각)의 광 입사시 10 내지 50%의 반사율을 가지는 것을 특징으로 하는 합성목재판.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 목섬유는 수지 복합체 전체 중량을 기준으로 20 내지 80 중량%로 첨가되는 것을 특징으로 하는 합성목재판,
3. 제 1 항에 있어서, 상기 목섬유의 크기는 90 내지 150 메쉬인 것을 특징으로 하는 합성목재판.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 수지 복합체에는 하나 또는 둘 이상의 무기계 안료가 더 첨가되는 것을 특징으로 하는 합성목재판.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 엠보싱 구조의 심도는 500 내지 600 ㎛인 것을 특징으로 하는 합성목재판.
6. 제 1 항에 있어서, 상기 선상 미세요철 구조의 심도는 200 내지 300 ㎛인 것을 특징으로 하는 합성목재판.
7. 제 1 항에 있어서, 반사율은 10 내지 30%인 것을 특징으로 하는 합성목재판.
8. 제 1 항에 있어서, 상기 선상 미세요철 구조는 원목 절개면 무늬 중 나무결에 평행하게 부가되는 것을 특징으로 하는 합성목재판.
9. 제 1 항에 있어서, 상기 수지 복합체의 압출에 의해 생산되는 패널의 표면에 엠보싱과 미세요철을 순차적으로 형성함으로써 제조되는 것을 특징으로 하는 합성목재판.

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