KR100947235B1 - 황토접착층을 구비하는 목재판재와 그 제조방법 - Google Patents

황토접착층을 구비하는 목재판재와 그 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 황토접착층을 구비하는 목재판재와 그 제조방법에 관한 것으로, 그 목적은 목재소재 판재 표면에 열전사필름 인쇄층의 전사효율을 향상시킬 수 있는 황토접착제층을 구비한 목재판재와 그 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명은 목재층과, 상기 목재층 표면에 형성되는 황토접착제층과, 상기 황토접착제층의 표면에 위치하고 열전사필름의 열전사에 의해 형성되는 인쇄층을 구비하되,
상기 황토접착제층은 수용성 아크릴 에멀젼 40∼50용적%, 수용성 소포제 0.1∼0.3용적%, 수용성 분산제 0.1∼0.5용적%, 수용성 레벨링제 0.1∼0.5용적%, 수용성 증점제 0.5∼2용적%, 수용성 계면활성제 0.1∼0.3용적%, P.G 0.1∼0.5용적%, 산화방지제 0.1∼0.3용적%, 실란 0.5∼1용적%, 방부제 0.1∼0.3용적%, 항균제 0.1∼0.3용적%, 이산화티타늄 0.5∼3용적%, 난연제 15∼20용적%, 황토분말 15∼25용적%, 석분 2∼6용적%, 수성안료 0.3∼1용적% 로 이루어진 황토접착제에 의해 형성되도록 되어 있다
목재판재, 가구용 목재, 열전사필름, 건축용내외장판재, 황토접착제

Description

황토접착층을 구비하는 목재판재와 그 제조방법{Wood panel with loess adhesive layer and its manufacturing method thereof}
본 발명은 황토접착층을 구비하는 목재판재와 그 제조방법에 관한 것으로, 목재 소재의 판재 표면에 눈매를 메워주어서 목재 표면의 평활성을 향상시키고, 열전사필름의 접착력을 견고하게 할 수 있는 황토접착층을 구비한 황토접착층을 구비하는 목재판재와 그 제조방법에 관한 것이다.
근래에 들어서는 소비자들의 생활수준이 향상됨에 따라 건축 내장재 대하여 단순한 마감재의 기능 외에 쾌적한 주거환경과 성능을 요구하게 되었고, 제품의 가격도 저렴하면서 품질이 좋은 제품을 선호하게 되었다.
일반적으로 건축용 또는 가구용에 사용되고 있는 목재로는 원목(천연목재)과 MDF, PB, 집성목 등과 같은 합성목의 소재가 주로 사용되고 있고, 최근에는 알루미늄 등의 금속도 많이 사용되어 지고 있다.
통상적으로 건축용 또는 가구용 목재의 표면처리 방법에 있어서는 원목, 집성목, MDF의 목재의 표면에 열전사필름을 접착시키거나, PVC 필름, LPM, 유성 페인 트로 도장하는 방식이 이용되고 있으나 통상적으로 열전사필름을 목재의 표면에 접착시켜 원목의 질감을 살려 코팅제로 마감처리 하는 방식이 가장 많이 사용되어 지고 있다.
열전사필름을 목재의 표면에 접착시키는 공정에 있어서 MDF의 경우, 목재를 가공하여 재단한 후 목재의 표면에 열전사필름이 잘 접착하도록 사포로 MDF 표면에 기스를 내어 본드를 스프레이 방식으로 도포 후 건조 시켜 열전사필름으로 목재의 표면과 옆면을 덮어 진공상태에서 120~150의 열로 열전사필름을 압착시켜 MDF의 표면과 옆면에 잉크를 전이 시킨 후 열전사필름을 떼어내고 있다.
또한, 열전사필름을 떼어낸 후 목재의 표면이 가공 되어 있어 잉크의 전이가 잘 되지 않는 부분은 전이 된 잉크의 색과 유사한 안료를 붓이나 헝겊으로 칠하여 시각적으로 잉크가 모두 전이 된 것처럼 하여 불량률을 줄인 후 하도, 상도 코팅제로 마감하고 있다.
또한, 열전사필름을 목재의 표면에 접착시키는 공정에 있어서 원목과 집성목의 경우, 목재를 가공하여 재단한 후 목재의 표면에 열전사필름이 잘 접착되도록 사포로 목재의 표면에 기스를 내어 열전사필름 잉크의 색과 유사한 안료를 스프레이 도포방식으로 도포, 건조한 후 목재 표면의 눈매를 핸드코드를 이용하여 매운 다음 본드를 스프레이 도포 방식으로 도포 후 건조 시켜 열전사필름으로 표면과 옆면을 덮어 진공상태에서 120~140의 열로 약 2분간 열전사필름을 압착시켜 목재의 표면과 옆면에 잉크를 전이 시킨 후 열전사필름을 떼어내어 하도, 상도로 마감처리를 하고 있다.
이와 같이 MDF, 원목, 집성목의 표면에 열전사필름을 접착시키는 공정은 많은 절차를 필요로 하며, 이로 인해 작업시간이 늘어나고, 생산성이 저하되는 문제점이 있었다. 특히, MDF, 원목 집성목의 표면과 옆면에 열전사필름이 잘 전이되지 않은 부분을 시각적으로 전이 된 것처럼 보이기 위해 열전사필름의 잉크의 색과 유사한 안료를 별도로 도포하는 공정을 추가하여야 하므로, 작업공정이 복잡해지고, 제품의 품질이 저하되는 문제점도 있었다.
또한, 기존의 열전사용 접착제 사용 시 목재의 표면에 도포되어 목재 표면의 눈매를 매우지 못한 경우 마감처리 시 유기 용제인 신너가 포함되어 있기 때문에 접착제층이 녹아 표면에 핀홀 현상과 비슷한 구멍이 생기는 문제점도 있었다.
또한, 열전사 필름의 잉크를 목재의 표면에 전이시키기 위해서 사용하는 접착제의 경우 일본에서 수입된 접착제가 독점하고 있으며 그 가격이 고가이어서 사용자의 경제적 부담이 가중되는 등 여러 가지 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 목적을 해소하기 위한 것으로, 그 목적은 목재소재 판재 표면에 열전사필름 인쇄층의 전사효율을 향상시킬 수 있는 황토접착제층을 구비한 목재판재와 그 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또다른 목적은 목재판재내에 습도조절 및 자정기능을 구비하는 황토접착제층을 구비한 목재판재와 그 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또다른 목적은 목재판재에 난연성을 부여하여 화재 시 불길이 합판에 닿는 시간이 연장됨에 따라 충분히 대피 할 수 있는 시간을 확보할 수 있으며, 유기 용제나 경화제 같은 것을 사용하지 않기 때문에 유독가스를 발생하지 않아 화재 시 질식에 의한 사상자를 줄 일 수 있는 황토접착제층을 구비한 목재판재와 그 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 황토접착제층에 열전사필름을 직접 접착하도록 하여, 열전사 필름 접착공정을 단순화하고, 목재판재의 품질을 향상시키며, 원목, 집성목, MDF 등에 쉽게 적용할 수 있는 황토접착제층을 구비한 목재판재와 그 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 스프레이 도포에 의해 목재소재의 표면에 황토접착제층을 형성함과 동시에, 목재의 표면 눈매에 대한 메꿈작용을 하여, MDF, 원목, 집성목 등의 목재 표면의 평활성을 향상시키고, 열전사필름의 잉크전이 효율을 향상시킬 수 있는 황토접착제층을 구비한 목재판재와 그 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 황토접착제 내에 열전사필름의 잉크 색과 유사하도록 색 배합된 수성 안료를 첨가하여, 황토접착제층 형성 시 안료에 의한 색 도포 작업 없이, 제품의 품질을 향상시키고, 생산원가를 절감시킬 수 있는 황토접착제층을 구비한 목재판재와 그 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 열전사필름의 잉크를 목재표면에 전이시키기 위해 사용되는 접착제의 국산화를 통해 핵심제조기술의 자체확보 및 원가절감효과를 구 비할 수 있는 황토접착제층을 구비한 목재판재와 그 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 황토접착제 자체의 고형분 함유량이 높아 난연성을 갖으면서, 별도의 난연제를 혼합하여 난연성을 극대화 시키며, 다른 천연광물 분말을 쉽게 혼합하여 기능성을 높일 수 있는 황토접착제층을 구비한 목재판재와 그 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명은 목재층과, 상기 목재층 표면에 형성되는 황토접착제층과, 상기 황토접착제층의 표면에 위치하고 열전사필름의 열전사에 의해 형성되는 인쇄층을 구비하되,
상기 황토접착제층은 수용성 아크릴 에멀젼 40∼50용적%, 수용성 소포제 0.1∼0.3용적%, 수용성 분산제 0.1∼0.5용적%, 수용성 레벨링제 0.1∼0.5용적%, 수용성 증점제 0.5∼2용적%, 수용성 계면활성제 0.1∼0.3용적%, P.G 0.1∼0.5용적%, 산화방지제 0.1∼0.3용적%, 실란 0.5∼1용적%, 방부제 0.1∼0.3용적%, 항균제 0.1∼0.3용적%, 이산화티타늄 0.5∼3용적%, 난연제 15∼20용적%, 황토분말 15∼25용적%, 석분 2∼6용적%, 수성안료 0.3∼1용적% 로 이루어진 황토접착제에 의해 형성되도록 되어 있다.
이와 같이 본 발명은 황토접착제의 스프레이 도포에 의해 목재 표면의 눈매 를 별도의 핸드코트의 사용 없이도 목재 표면의 눈매를 메워 목재 표면의 평활성이 향상된 황토접착제층이 형성되도록 하여, 열전사필름의 인쇄층이 용이하게 전사됨과 동시에 견고하게 접착되도록 되어 있다.
또한 본 발명은 수용성 아크릴 에멀젼, 황토분말, 이산화티타늄, 석분 등의 인체에 무해하고 환경 친화적인이면서도 난연성이 우수한 소재를 이용하여 황토접착제의 고형분 함유량을 높이고 별도의 난연제를 혼합해주어 화재 시 난연성을 발휘하여 목재의 표면에 불길이 닿는 시간을 늘여주며, 이를 통해 화재 발생 시 대피시간을 제공하고 불길의 확산을 방지하여 피해를 최소화하며, 새집증후군, 새 가구 증후군의 원인이 되는 목재 속에 있는 포름알데히드 방산량을 최소화 시키는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 MDF, 원목, 집성목 등과 같은 목재층의 표면에 스프레이 도포방식으로 간편하게 황토접착제를 도포하여 황토접착제층을 형성함으로써, 도막 형성 후 샌딩, 열전사필름의 잉크와 비슷하게 색을 조색한 안료를 도포하는 공정 및, 일반 접착제를 도포하는 공정 등을 생략할 수 있다.
또한, 본 발명은 한번의 공정으로 열전사지필름의 전사를 위한 단계가 모두 해결되므로, 기존의 공정에 비해 좋은 품질의 제품을 좀 더 많이 생산 할 수 있고, 많은 작업공정을 한 공정으로 소화 할 수 있으며 기존의 열전사용 접착제로 사용되고 있는 일본 제품의 가격대비 절반정도의 수준으로 생산이 가능하기 때문에 원료비, 인권비등의 비용을 현저하게 절감시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 황토접착제를 사용하여 목재층의 표면에 황토접착제층을 형 성하고, 이에 열전사필름의 잉크를 전이시키도록 되어 있어, 마감처리에 있어서도 수용성코팅제나 현재 사용하고 있는 유성 코팅제에 관계없이 부작용이 생기지 않으므로 현재 사용되고 있는 마감제와의 호환성을 구비할 수 있다.
또한, 본 발명의 황토접착제는 미래의 접착제로 추구되고 있는 친환경적인 수용성 코팅제 적용 시에도 부작용이 발생하지 않는 호환성을 구비한다.
또한, 본 발명은 황토 특유의 성질을 유지하도록 하여, 건축물에서 실내 환경에 직접적으로 영향을 미치는 내장재에도 황토 효능을 충분히 발휘하면서도 친환경적이고 간편하게 가구용 목재 판제에 이용할 수 있다.
또한 본 발명은 황토접착제의 도포에 따른 황토접착제층의 형성을 통해, 열전사필름의 잉크전이가 잘 이루어지므로, 종래의 문제점 즉, 목재의 표면이나 옆면을 홈을 파는 등의 가공과정을 거치면 일반 목공용 접착제나, 수입 접착제를 사용하였을 시 홈이 파인 부분은 열전사필름의 잉크가 잘 전이 되지 못하고 열 전사필름을 제거 시 같이 일어나는 문제점을 해소할 수 있다.
또한, 기존 열전사용 접착제의 경우 유성 마감 코팅 작업 시 신너의 양이 많을 경우 신너가 열전사 필름의 인쇄층에 파고들어 목재의 눈메를 메우지 못한 부분이나 인쇄층의 전이가 잘 되지 않은 부분은 접착제 부분이 신너에 녹아 핀홀 현상과 비슷한 작은 구멍들이 표면에 생기는 문제점이 발생하였으나 본 발명에 따른 황토접착제의 경우 목재의 눈매를 메워주고 신너에 쉽게 용해되지 않으므로 핀홀 현상과 같은 문제점이 발생하지 않는다.
또한, 본 발명에 따른 황토접착제의 경우 천연광물의 혼합으로 표면강도가 우수하여 목재의 뒤틀림이나 휘는 현상도 기존 접착제 보다 우수한 물성을 구비하고 있다.
또한, 본 발명은 황토접착제에 수용성 아크릴 에멀젼을 함유하고 있어, 다른 계열의 에멀젼보다 온도 변화에 대응폭이 커서 잉크가 전이 된 후에도 잉크층이 갈라진다거나 하는 현상이 없는 등 많은 효과가 있다.
도 1 은 본 발명에 따른 목재판재의 구성을 보인 예시도를 도시한 것으로, 본 발명에 따른 황토접착제를 이용한 목재판재(100)는 목재층(10)과, 상기 목재층(10) 표면에 형성되는 황토접착제층(20)과, 상기 황토접착제층의 표면에 위치하도록 열전사필름의 열전사에 의해 형성되는 열전사 인쇄층(30)을 구비하되,
상기 황토접착제층(20)은 수용성 아크릴 에멀젼 40∼50용적%, 수용성 소포제 0.1∼0.3용적%, 수용성 분산제 0.1∼0.5용적%, 수용성 레벨링제 0.1∼0.5용적%, 수용성 증점제 0.5∼2용적%, 수용성 계면활성제 0.1∼0.3용적%, P.G(PROPYLENE GLYCOL) 0.1∼0.5용적%, 산화방지제 0.1∼0.3용적%, 실란 0.5∼1용적%, 방부제 0.1∼0.3용적%, 항균제 0.1∼0.3용적%, 이산화티타늄 0.5∼3용적%, 난연제 15∼20용적%, 황토분말 15∼25용적%, 석분 2∼6용적%, 수성안료 0.3∼1용적% 로 이루어진 황토접착제에 의해 형성되도록 되어 있다.
상기 수용성 아크릴 에멀젼은 메틸 메타크릴레이트(methyl metacrylate) 15 ∼20wt%, 부틸 아크릴레이트(butyl acrylate) 3∼10wt%, 2-에틸헥실 아크릴레이트(ethylhexyl acrylate) 15∼25wt%, 유화제 2∼5wt%, 물 45∼55wt%를 포함하도록 되어 있다.
상기와 같이 이루어진 수용성 아크릴 에멀젼은 -20℃ ∼ 20℃ 사이의 유리전이온도(TG)을 구비하며, 이와 같은 수용성 아크릴 에멀젼의 경우 다른 계열의 에멀젼보다 온도변화에 대한 대응폭이 크기 때문에 열 프레스 가공 후 목재의 표면에 전이된 열전사 필름의 인쇄층의 크랙등의 문제점을 현저하게 줄일 수 있다.
즉, 황토접착제층의 형성 시, 겨울철과 여름철에 따라 다른 유리전이온도를 설정하여 주어야 실내온도와 열 프레스 온도사이에 크랙등 문제점이 발생하지 않게 되며, 본 발명은 상기와 같은 유리전이온도를 구비한 수용성 아크릴 에멀젼을 포함하는 황토접착제를 도포할 경우, 유리전이온도에 따라서 경화가 된 후에 열 프레스 작업공정 시 진공상태에서 유리전이온도 이상의 열 압착을 가할 때 고무와 같은 성질이 발휘되어 목재 표면이 홈을 파는 등 가공되어 있는 부분까지도 열전사 필름의 잉크층을 접착시키기 되며, 이로 인해 기존의 접착제 보다 열전사 필름의 잉크층이 목재의 표면에 잘 전이되게 된다.
상기 분산제는 습윤분산제로서 이산화티타늄, 황토분말, 석분, 난연제 등의 파우더를 수용성 아크릴 에멀젼에 고루 분산시켜주며 응집, 색상변화, 색분리, 버나드 셀, 침전과 같은 현상을 방지하여주지만 0.5용적% 이상을 혼합하게 되면 흐름성, 레벨링성, 기포 발생 등의 문제점을 야기 시키기 때문에 이산화티타늄, 황토분 말, 석분, 난연제 등의 파우더 첨가량을 고려하여 첨가 범위 내에서 첨가한다.
상기 난연제는 인계난연제 또는 할로겐계 난연제 또는, 비할로겐계 난연제를 사용하며, 난연제의 경우 15용적%미만의 양을 사용하게 되면 난연성능이 현저하게 떨어지며 20용적%를 초과하여 난연제를 혼합하여도 난연성이 좋아지지는 않으며 오히려 인이 도료에 많이 포함되게 되면 도료의 물성이 저하된다.
상기 소포제는 실리콘 소포제이며 황토접착제의 경우 수용성 안료가기 때문에 실리콘 소포제이외의 것을 사용하게 되면 색분리 현상이 일어날 수 있으며, 0.3부피%를 초과하여 소포제를 혼합하게 되면 도료의 물성저하로 인해 크레이터링(cratering) 현상이 발생할 수 있다.
상기 레벨링제는 황토접착제를 목재의 표면에 스프레이 도포방식으로 도포하였을 시 목재의 표면을 매끄럽게 잡아주기 위한 것으로, 공지의 레벨링제를 사용한다.
상기 계면활성제는 실리콘 계면활성제를 사용하며 에멀젼의 표면장력을 낮추어 레벨링성을 좋게 해주며, 크레이터링(cratering) 현상, 오렌지 필 현상을 방지해준다.
또한, 반응성 계면활성제나 불소계 계면활성제를 사용하게 되면, 실리콘 계 면활성제 보다 기포 발생이 많아 지고 물성저하로 인해 크레이터링(cratering) 현상, 오렌지 필과 같은 현상을 야기 시킬수 있으며, 0.3부피%를 초과하여 혼합 시 물성이 저하되어 위와 같은 현상을 야기 할 수 있다.
상기 실란은 아크릴 에멀젼과 이중 결합하여 목재와의 접착성, 내마모성, 내수성을 향상시켜주며, 유동성의 향상, 안료의 분산 향상을 좋게 하나, 1부피%를 초과하여 혼합하게 되면 표면의 크랙을 유발할 수 있다.
상기 P.G(PROPYLENE GLYCOL)는 도료 내에서 피막방지제의 역할을 해줌으로서 접착제 도포 시 표면에 공기와 접촉되면서 생기는 표면층의 막이 생기는 것을 지연시켜준다. P.G는 도료 내에 첨가 시 많이 첨가하여도 물성에 영향을 미치지는 않으나 상대적으로 가격이 고가이어서 도료의 도포 시간 등을 고려해 최소한의 양을 넣어주는 것이 바람직하다.
상기 이산화티타늄은 황토접착제에 혼합하여 황토만 사용하였을 경우의 황토접착제의 은폐력 문제를 보완하여 목재의 표면색이 상이한 부분을 잡아 열전사필름을 목재의 표면에 전이 시킨 후에 목재의 표면색에 따라 인쇄층의 색이 다르게 보이는 것을 막아 주기 위한 것이며 또한, 가구용 판재의 표면에 대한 방오성을 부여하기 위한 것이다.
상기 황토분말은 그 성분이 실리카(SiO2), 알루미나(Al203), 철분, 마그네슘(Mg), 나트륨(Na), 칼리 등으로 구성되어 있고 이러한 성분과 다양한 효소들로 이루어진 황토는 우리의 전통적인 건축문화에서 중요한 건축 재료의 하나로 널리 사용되고 있다.
특히, 황토는 6∼15㎛인 원적외선을 방출하므로 황토를 살아있는 생명체라 하고 있으며, 표면이 넓은 벌집 구조로 수많은 공간이 복층구조를 이루고 있어 이 스펀지와 같은 구멍 안에는 원적외선이 다량 흡수, 저장되어 있어 열을 받으면 원적외선을 방출하여 다른 물체의 분자 활동을 자극하는 특성이 있을 뿐 아니라, 독소 제거, 해충이나 곤충등에 대하여도 방충성을 가지며, 정화작용 및 우수한 통기성에 의한 습도조절능력, 축 열성, 탈취기능, 난연 효과 등의 기능이 탁월하고, 실생활 건강에 좋은 영향을 미치며, 주변 환경에도 좋은 영향을 준다.
상기와 같은 황토는 15용적% 미만으로 첨가 시에는 황토의 함량이 적어 황토의 효능이 저하되며, 첨가량이 25용적%를 초과시에는 강도가 저하되고 접착제로서의 기능을 만족하지 못하게 된다.
상기 이산화티타늄, 황토분말, 석분은 1000메쉬∼2000메쉬 정도의 분말도를 구비하며, 이와 같은 분말도는 열전사필름을 목재의 표면에 전이 시킬 때 돌출부위의 발생이 방지과 동시에, 구성성분들의 균일성을 향상시킨다.
상기 수용성 증점제, 산화방지제 및 방부제, 항균제는 공지의 것을 사용하므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도 2 는 본 발명에 따른 목재판재의 제조공정을 보인 블록 예시도를 도시한 것으로, 본 발명에 따른 목재판재는 황토접착제를 이용한 열전사필름의 잉크를 원목, 집성목, MDF 등의 목재의 표면에 전이시키는 공정에 있어서, 목재를 절단 및 가공하여 목재층을 형성하는 가공단계; 목재층의 표면에 겔 상태의 황토접착제를 스프레이 도포 건조하여 황토접착제층을 형성하는 코팅단계; 황토접착제층에 열전사 필름을 부착하고, 열 프레스에 의해 열전사 필름의 인쇄층을 황토접착제층에 열전사시켜 열전사 인쇄층을 형성하는 열전사단계; 상기 열전사 인쇄층이 형성된 황토접착제층에 마감접착제를 도포하여 마감접착제층을 형성하는 마감단계를 포함하도록 되어 있다.
상기 가공단계는 원목, 집성목, MDF 등의 목재를 가구의 필요로 하는 크기로 재단, 가공하여 목재층을 형성한다.
상기 코팅단계는 목재층 표면에 대여 겔타입의 황토접착제를 도포하여, 메꿈작업 및 열전사필름 부착을 위한 평활성 향상을 동시에 구비하도록 하기 위한 것으로, 황토접착제를 스프레이 도포방식에 의해 1㎜이상 2㎜이하의 두께를 구비하도록 황토접착제를 목재층 표면에 도포 건조시켜 황토접착제층을 형성하며, 황토 접착제 층은 실온에서 20∼30분 정도 건조시켜 형성한다.
상기 황토접착제는 수용성 아크릴 에멀젼 40∼50용적%, 수용성 소포제 0.1∼0.3용적%, 수용성 분산제 0.1∼0.5용적%, 수용성 레벨링제 0.1∼0.5용적%, 수용성 증점제 0.5∼2용적%, 수용성 계면활성제 0.1∼0.3용적%, P.G 0.1∼0.5용적%, 산화방지제 0.1∼0.3용적%, 실란 0.5∼1용적%, 방부제 0.1∼0.3용적%, 항균제 0.1∼0.3용적%, 이산화티타늄 0.5∼3용적%, 난연제 15∼20용적%, 황토분말 15∼25용적%, 석분 2∼6용적%, 수성안료 0.3∼1용적%를 순차적으로 혼합 및 교반하여, 전체 조성물 100 용적%의 황토접착제를 형성한다.
이때, 상기 교반속도는 1000∼2000rpm이고, 분산 임펠라에 의해 2∼3시간정도 교반한다.
또한, 상기 황토접착제는 레벨링제, 분산제, 증점제 등을 먼저 첨가되어 분말 혼합 시 수지와 반응시킴으로써, 분말 혼합이 용이하게 이루어지게 된다.
또한, 상기 수성안료는 필요로 하는 색상 즉, 열전사필름의 인쇄층과 동일한 색상을 구비하도록 하여, 황토접착제의 색상과 열전사에 의해 형성되는 열전사 인쇄층의 색상을 일치시킨다.
상기와 같이 형성되는 황토접착제층은 목재층 표면의 눈매를 메꾸어 목재 표면의 평활성을 향상시키고, 이를 통해 열전사필름의 잉크층이 목재층의 표면에 잘 전이 되도록 함과 동시에, 열전사 인쇄층을 견고하게 접착하는 기능을 구비한다.
또한, 상기 황토접착제층은 열전사필름의 잉크층과 색과 유사하게 색상을 구 비하도록 수성안료가 첨가되어 있어, 열전사단계 후 별도의 안료도포 및 코팅공정을 생략할 수 있게 한다.
상기 열전사단계는 황토접착제의 형성 후, 목재층 표면(옆면포함)의 크기에 맞게 열전사필름을 재단하여 황토접착제가 형성된 목재층의 표면(옆면포함)을 덮고, 이를 열 프레스 기계에 투입하여, 120∼150℃ 범위내에서 2∼3분 정도 진공상태로 3∼6 ㎏/㎤ 압착시킴으로써, 목재층의 표면(옆면포함)에 열전사 인쇄층을 전사시킨다. 이때, 상기 열전사 프레스의 온도가 150℃를 초과하는 온도를 주게 되면 에멸전이 끓는 현상이 발생되어 불량률이 증가하게 된다.
상기 마감단계는 열전사 인쇄층을 구비하는 황토접착제층에 수성 접착제 또는 유성접착제를 도포하여 마감접착제층을 형성한다. 이때, 상기 수성접착제 또는 유성접착제는 공지의 마감처리용 접착제를 사용한다.
상기와 같이 형성되는 목재판재는 가구용 목재판재, 목재창호, 장식용 목재판재 또는 건축 내외장용 목재판재 등으로 사용될 수 있다.
이하 본 발명을 실시예에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다.
실시예 1
수용성 아크릴 에멀젼 48용적%, 수용성 소포제 0.2용적%, 수용성 분산제 0.5용적%, 수용성 레벨링제 0.3용적%, 수용성 증점제 1.0용적%, 수용성 계면활성제 0.2용적%, P.G 0.4용적%, 산화방지제 0.2용적%, 실란 1용적%, 방부제 0.2용적%, 항균제 0.2용적%, 이산화티타늄 2용적%, 난연제 18용적%, 황토분말 23용적%, 석분 4용적%, 수성안료 0.8용적% 를 분산임펠러에 의해 교반속도는 1000rpm∼ 2000rpm 범위내에서 약 2시간정도 교반하여, 황토접착제를 형성하였으며,
상기 형성된 황토접착제를 목재표면에 1.0㎜ 두께를 구비하도록 스프레이 도포한 후, 실온에서 30분 건조시켜 황토접착층을 형성하였다.
실시예 2
상기 실시예 1 에 따라 형성된 황토접착층을 구비한 목재의 표면(옆면포함)크기에 맞게 열전사필름을 재단하여 황토접착층이 형성된 목재의 표면(옆면포함)을 덮고, 이를 열 프레스 기계에 투입하여, 130℃ 범위내에서 진공상태로 4 ㎏/㎤ 의 가압으로 2분동안 목재 표면을 가압, 가열하여 목재의 표면(옆면포함)에 열전사 인쇄층을 전사시켜 목재판재를 형성하였으며,
열전사 필름의 인쇄층이 목재의 표면에 전이 된 직후에 OPP테이프를 인쇄층에 붙였다 떼어내는 방식으로, 접착력을 테스트 하여 종래 접착제를 이용한 목재판재와 대비하였다.
그 결과, 기존의 접착제를 이용한 목재판재는 인쇄층이 부분적으로 떨어지는 반면 열전사용 황토접착제는 인쇄층이 떨어지지 않았다. 이때, 종래 접착제를 이용한 목재 판재 역시 열전사 필름의 인쇄층이 목재 표면에 전이된 직후에 동일한 조건으로 실험을 하였다.
실시예 3
상기 실시예 1 에 따라 황토접착층을 구비한 목재에 대하여, 황토접착층을 가열면으로 난연성능을 테스트 하였으며, 그 결과는 아래의 [표1]과 같다.
[표1]
Figure 112009073422405-pat00001
이때, 상기 시험체번호 1,2,3 은 목재의 두께 7.5㎜, 3㎜, 2㎜ 에 따른 것이며, 콘칼로리미터시험실(온도 : 23℃, 상대습도 : 50% R.H.) 가스유해성시험실(온도 : 26∼27℃, 상대습도 : 46∼55% R.H.)의 실험환경을 구비하였으며, 시험방법은 KS F 2271:2006 - 가스유해성 시험, KS F ISO 5660-1:2003 - 열방출률<콘칼로미터 법>에 의해 시험하였다.
실시예 4
상기 실시예 1 에 따른 목재(두께 7.5㎜) 다수개에 대하여, 방염성능 기준(KOFEIS 1001)에 의해 방염성능을 테스트 하였으며, 그 결과는 아래의 [표2]와 같다.
[표2]
Figure 112009073422405-pat00002
실시예 5
상기 실시예 1 에 따라 형성된 목재(두께 7.5㎜)에 대하여, 포름알데히드 방산량을 측정하였으며, 이를 PB E1급 합판과 대비하였다. 그 결과는 아래의 [표3]과 같다.
[표3]
Figure 112009073422405-pat00003
본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.
도 1 은 본 발명에 따른 목재판재의 구성을 보인 예시도
도 2 는 본 발명에 따른 목재판재의 제조공정을 보인 블록예시도
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
(10) : 목재층 (20) : 황토접착제층
(30) : 열전사 인쇄층 (40) : 마감접착제층
(100) : 목재판재

Claims (6)

  1. 목재층과,
    상기 목재층 표면에 형성되는 황토접착제층과,
    상기 황토접착제층의 표면에 위치하고 열전사필름의 열전사에 의해 형성되는 인쇄층을 구비하되,
    상기 황토접착제층은 수용성 아크릴 에멀젼 40∼50용적%, 수용성 소포제 0.1∼0.3용적%, 수용성 분산제 0.1∼0.5용적%, 수용성 레벨링제 0.1∼0.5용적%, 수용성 증점제 0.5∼2용적%, 수용성 계면활성제 0.1∼0.3용적%, P.G 0.1∼0.5용적%, 산화방지제 0.1∼0.3용적%, 실란 0.5∼1용적%, 방부제 0.1∼0.3용적%, 항균제 0.1∼0.3용적%, 이산화티타늄 0.5∼3용적%, 난연제 15∼20용적%, 황토분말 15∼25용적%, 석분 2∼6용적%, 수성안료 0.3∼1용적% 로 이루어진 황토접착제에 의해 형성된 것을 특징으로 하는 황토접착층을 구비하는 목재판재.
  2. 청구항 1 에 있어서;
    상기 수용성 아크릴 에멀젼은 -20℃ ∼ 20℃ 사이의 유리전이온도(TG)을 구비하는 것을 특징으로 하는 황토접착층을 구비하는 목재판재.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2 에 있어서;
    상기 수용성 아크릴 에멀젼은 메틸 메타크릴레이트(methyl metacrylate) 15∼20wt%, 부틸 아크릴레이트(butyl acrylate) 3∼10wt%, 2-에틸헥실 아크릴레이트(ethylhexyl acrylate) 15∼25wt%, 유화제 2∼5wt%, 물 45∼55wt%를 포함하는 것을 특징으로 하는 황토접착층을 구비하는 목재판재.
  4. 청구항 1 또는 청구항 2 에 있어서;
    상기 목재판재는 가구용 목재 또는 목재창호인 것을 특징으로 하는 황토접착층을 구비하는 목재판재.
  5. 목재를 절단 및 가공하여 목재층을 형성하는 가공단계;
    목재층의 표면에 겔 상태의 황토접착제를 스프레이 도포 건조하여 황토접착제층을 형성하는 코팅단계;
    황토접착제층에 열전사필름을 부착하고, 열 프레스에 의해 열전사필름의 인쇄층을 황토접착제층에 열전사시켜 열전사 인쇄층을 형성하는 열전사단계;
    상기 열전사 인쇄층이 형성된 황토접착제층에 마감접착제를 도포하여 마감접착제층을 형성하는 마감단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 황토접착제를 이용한 목재판재의 제조방법.
  6. 청구항 5 에 있어서;
    상기 황토접착제는 수용성 아크릴 에멀젼 40∼50용적%, 수용성 소포제 0.1∼0.3용적%, 수용성 분산제 0.1∼0.5용적%, 수용성 레벨링제 0.1∼0.5용적%, 수용성 증점제 0.5∼2용적%, 수용성 계면활성제 0.1∼0.3용적%, P.G 0.1∼0.5용적%, 산화방지제 0.1∼0.3용적%, 실란 0.5∼1용적%, 방부제 0.1∼0.3용적%, 항균제 0.1∼0.3용적%, 이산화티타늄 0.5∼3용적%, 난연제 15∼20용적%, 황토분말 15∼25용적%, 석분 2∼6용적%, 수성안료 0.3∼1용적%를 포함하는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 황토접착제를 이용한 목재판재의 제조방법.
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