KR100997404B1 - 입체무늬를 갖는 기능성 가구패널의 제작방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 다양한 무늬가 인쇄된 필름재를 이용하여 패널 표면에 도장을 행함에 따라 미려한 디자인의 입체무늬를 자유롭게 형성할 수 있는 동시에 비교적 제반 작업을 간단하게 수행할 수 있어 원가 절감 및 생산성을 향상시킬 수 있는 입체무늬를 갖는 기능성 가구패널의 제작방법에 관한 것이다.
본 발명은 입체무늬가 새겨진 로울러에 100∼160℃의 열을 가함과 동시에 필름재의 표면을 압착하는 것에 의해 로울러의 입체무늬가 그대로 형성된 필름재를 제작하는 과정과, 수지원료 100중량부에 대하여 나노크기로 분쇄된 피톤치드 0.1∼2중량부, 황토, 옥, 토르마린 중의 어느 하나 또는 이들을 혼합한 후 500∼1500 메시로 분쇄하여 만든 무기물 원료 5∼20중량부, 분산제 0.5∼3중량부, 소포제 0.5∼2중량부, 항균제 0.1∼2중량부를 각각 첨가하여 분산시키는 것에 의해 도료를 혼합하는 과정과, 패널 소재의 한쪽 끝단에 도료를 부은 후 필름재를 패널 소재의 전체 면에 맞춰 씌우는 과정과, 탄성을 갖는 고무 로울러를 회전시키면서 필름재의 상부 표면을 가압하는 것에 의해 도료를 패널 소재의 표면에 20∼300㎛의 두께로 도포하여 경화시키는 과정과, 패널 소재로부터 필름재를 제거한 상태에서 보호랩을 부착하여 최종 완제품을 취출하는 과정으로 이루어진다.

Description

입체무늬를 갖는 기능성 가구패널의 제작방법{MANUFACTURING METHOD FOR FURNITURE PANEL}

본 발명은 다양한 무늬가 인쇄된 필름재를 이용하여 패널 표면에 도장을 행함에 따라 미려한 디자인의 입체무늬를 자유롭게 형성할 수 있는 동시에 비교적 제반 작업을 간단하게 수행할 수 있어 원가 절감 및 생산성을 향상시킬 수 있는 입체무늬를 갖는 기능성 가구패널의 제작방법에 관한 것이다.

일반적으로, 건축물이나 가구 등의 내, 외장재로서 원목을 이용하는 경우 가공성에 한계가 있고 높은 가격으로 인해 상당한 부담을 주게 되며, 이러한 점을 고려하여 비교적 염가로 공급되고 있는 인조목이나 합성목 등은 제작과정에서 사용되는 유독 물질로 인해 인체에 악영향을 준다는 문제를 가지고 있다.

최근에는, 이러한 점을 감안하여 인체에 유익한 원적외선을 발산하여 혈액순환을 촉진시키고 생체 면역기능을 강화시키는 효과를 가진다고 알려진 옥(玉)이나 맥반석, 또는 황토 분말 등이 첨가된 도료(塗料)를 패널 표면에 코팅하여 인체에 미치는 악영향을 최소화 할 수 있도록 제작한 여러 제품이 아파트 등의 건축용 마감재나 가구용 패널에 이르기까지 그 사용범위가 날로 증가되고 있는 추세에 있다.

통상, 패널 표면에 도료를 도장하기 위하여 곤죽(표면 도포재)이나 CNC 기계 등으로 무늬를 형성하는 경우 도장을 최소 3회 이상 행해야 하므로 생산성이 떨어지고, 실크 인쇄 등으로 무늬 형성하는 경우 원가가 매우 높아짐은 물론 입체무늬를 형성하는데 한계가 있다.

또, 스프레이공법이나 플로우코타공법, 폴리프로필렌 또는 폴리에틴렌 등의 수지를 도장하는 공법 등은 도장 품질이 떨어짐과 동시에 설비 자체가 복잡하다는 문제점이 있다.

이러한 공법과 관련하여 국내 등록특허 제0791357호 공보에는 목재에 자외선 도료를 이용하여 다양한 색상과 모양의 이미지를 인쇄하고, 상기 자외선 도료에 커텐코타 방식으로 투명 도료를 인쇄한 뒤, 상기 자외선 도료와 투명 도료를 한 번에 자외선에 노출시키고 경화시킬 수 있도록 함에 따라 작업공정을 줄일 수 있도록 한 도장방법에 관한 기술이 개시되어 있고, 또 등록특허 제0798414호 공보에는 목재에 다양한 유색의 자외선 도료를 입힌 상태에서 이 자외선 도료에 다양한 색의 자외선 도료를 이용하여 여러 모양의 이미지를 인쇄하며, 목재의 표면을 매끄러우면서도 평평하게 도장하는 방법에 관한 기술이 개시되어 있다.

그러나, 이러한 표면도장방식에 있어서는 목재에 투명한 우레탄 도료나 자외선 도료를 칠하고 자외선에 노출시켜 경화시키는 별도의 하도칠 단계를 포함하고 있음은 물론 실크인쇄장치를 이용한 인쇄단계, 혹은 폴리필름과 롤러를 이용하여 목재의 표면에 이미지를 인쇄하는 단계를 더 포함하고 있는 것이었다.

따라서, 값비싼 자외선 도료를 다수 겹으로 칠하고 인쇄함에 따른 제작공정의 증가로 인해 원료의 낭비를 초래하게 됨은 물론 작업과정 자체가 복잡하여 생산단가를 크게 상승시키는 요인이 된다.

한편, 등록특허 제0864115호 공보에는 목재나 금속재의 표면에 자외선 도료나 호마이카 도료를 3단계의 공정으로 인쇄함에 따라 작업공정을 최소화하여 제작공정 및 시간을 줄일 수 있도록 한 목재 및 금속재의 도장방법에 대한 기술이 개시되어 있다.

그렇지만, 이 기술 역시 자외선 도료나 경화제가 첨가된 호마이카 도료를 롤러와 붓 및 실크인쇄장치를 이용하여 표면 전체에 도색하는 과정, 자외선 도료와 펄 잉크가 10:1의 비율로 배합된 도료를 인쇄하는 과정, 도료를 연마하는 과정 등을 포함하고 있기 때문에 실질적으로는 작업 자체가 매우 번거롭게 이루어진다는 문제를 내포하고 있는 것이었다.

본 발명은 상기한 바와 같은 문제를 감안하여 이루어진 것으로서, 본 발명의 목적은 필름재에 형성된 다양한 무늬를 이용하여 패널 표면에 도장을 행함에 따라 미려한 디자인의 입체무늬를 자유롭게 형성할 수 있으며, 제반 작업을 비교적 간단하게 수행할 수 있어 원가 절감 및 생산성을 향상시킬 수 있는 입체무늬를 갖는 기능성 가구패널의 제작방법을 제공함에 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 입체무늬를 갖는 기능성 가구패널의 제작방법은, MDF, PB 등과 같은 패널 소재의 표면에 입체무늬를 갖는 기능성 가구패널을 제작하기 위한 방법으로서, 입체무늬가 새겨진 로울러에 100∼160℃의 열을 가함과 동시에 필름재의 표면을 압착하는 것에 의해 로울러의 입체무늬가 그대로 형성된 필름재를 제작하는 과정과, 수지원료 100중량부에 대하여 나노크기로 분쇄된 피톤치드 0.1∼2중량부, 황토, 옥, 토르마린 중의 어느 하나 또는 이들을 혼합한 후 500∼1500 메시로 분쇄하여 만든 무기물 원료 5∼20중량부, 분산제 0.5∼3중량부, 소포제 0.5∼2중량부, 항균제 0.1∼2중량부를 각각 첨가하여 분산시키는 것에 의해 도료를 혼합하는 과정과, 패널 소재의 한쪽 끝단에 도료를 부은 후 필름재를 패널 소재의 전체 면에 맞춰 씌우는 과정과, 탄성을 갖는 고무 로울러를 회전시키면서 필름재의 상부 표면을 가압하는 것에 의해 도료를 패널 소재의 표면에 20∼300㎛의 두께로 도포하여 경화시키는 과정과, 패널 소재로부터 필름재를 제거한 상태에서 보호랩을 부착하여 최종 완제품을 취출하는 과정으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 수지원료는 UV 수지 또는 불포화 폴리에스테르 수지 중에서 선택될 수 있으며, 패널 소재의 표면에 그라비아 인쇄종이, 멜라민 함침지, 무늬목 등의 초지를 접착하는 과정이 더 포함되는 것을 특징으로 한다.

또, 상기 수지원료가 UV 수지인 경우에는 패널 소재의 표면에 도료를 압착시킨 상태에서 콘베이어의 이동속도를 분당 5∼10m로 하여 UV램프 건조장치를 통과시키는 것에 의해 자외선 경화를 행하며, 불포화 폴리에스테르 수지인 경우에는 패널 소재의 표면에 도료를 압착시킨 상태에서 2∼4시간 동안 상온에서 건조하여 경화시키는 것을 특징으로 한다.

또, 상기 도료의 경화 후 건조기를 통과시키면서 60∼90℃의 열풍을 가하는 과정이 더 포함되는 것을 특징으로 한다.

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상술한 바와 같은 특징을 갖는 본 발명에 의하면, 패널 표면에 기능성 도료를 도포한 상태에서 고무 로울러를 압착시켜 필름재에 형성된 무늬가 패널 표면에 그대로 입혀지도록 할 수 있기 때문에 단 1회 도장으로 패널 표면에 다양하고 미려한 디자인의 입체무늬를 자유롭게 형성할 수 있는 패널을 제공할 수 있다.

또, 본 발명은 패널을 최소 공정으로 생산할 수 있어 제작비용을 줄이고 작업효율을 극대화할 수 있을 뿐만 아니라 패널 자체로서 실내공간의 미려함과 쾌적한 주거환경을 도모할 수 있도록 함은 물론 일반 가구나 싱크대용 가구 자재로 활용이 가능한 것이다.

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도 1은 본 발명에 따른 가구패널의 제작과정을 나타낸 공정도,
도 2는 도 1에 의해 제작된 패널의 단면 구성도,
도 3은 도 1에 의해 제작된 또 다른 패널의 단면 구성도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

첨부된 도 1 내지 도 3은 본 발명에 따른 입체무늬를 갖는 기능성 가구패널의 제작과정을 순차로 나타낸 도면으로서, 본 발명에 있어서의 패널 소재(10)는 일반 건축용 내, 외장재 또는 가구용으로 사용되는 것, 즉 원목이나 MDF, PB, LPM 등과 같은 흔히 사용되고 있는 평판 자재를 그대로 이용할 수 있는 것이며, 통상의 콘베이어 라인을 이용하거나 혹은 낱장의 패널 소재를 작업대 상에 올려놓은 상태에서 도장작업이 행해지게 된다.

상기 패널 소재(10)의 경우, 통상의 샌딩기(도시생략)를 이용하거나 혹은 수작업에 의해 180^＃, 220^＃, 320^＃ 등의 사포(砂布)로 표면을 미리 정교하게 다듬어줌에 따라 질감을 향상시키고 도료(20)의 도포 작업시에 평활도를 최상으로 유지할 수 있다.

본 발명에 따른 패널을 제작하기 위해서는, 우선 입체무늬가 새겨진 로울러에 100∼160℃의 열을 가한 상태에서 이 로울러를 필름재의 표면으로 압착시키는 것에 의해 로울러의 새겨져 있는 무늬가 그대로 필름재에 형성되도록 한다.

상기 로울러에 가해지는 열이 100℃보다 낮을 경우에는 필름재의 특성상 엠보형성이 잘 이루어지지 않아 무늬가 희미해 질 수 있으며, 160℃를 초과할 경우에는 필름재에 우는 현상이 발생하거나 파손될 우려가 있다.

또한, 수지원료 100중량부에 대하여 나노크기로 분쇄된 피톤치드 0.1∼2중량부, 황토, 옥, 토르마린 중의 어느 하나 또는 이들을 혼합한 후 500∼1500 메시로 분쇄하여 만든 무기물 원료 5∼20중량부, 분산제 0.5∼3중량부, 소포제 0.5∼2중량부, 항균제 0.1∼2중량부를 각각 첨가하여 분산시키는 것에 의해 도료를 혼합한다.

이들 도료에 첨가되는 각각의 원료의 함량이 미달되는 경우에는 이색현상, 기포현상이 발생하게 되며, 또 초과시에는 도료의 경화시 크랙이 생기거나 원가를 상승시키는 요인이 된다.

또, 상기 피톤치트는 "(주)미지나노텍"에서 제조하여 시판중인 제품이며, 분산제의 경우 모델명 BYK-163, DISPERBYK-166,168 등을 사용하거나 소포제의 경우 BYK-065, BYK-1790 등을 사용하고, 항균제의 경우 KEIPANG BS-100을 사용할 수 있다.

이어서, 패널 소재(10)의 한쪽 끝단에 도료(20)를 부분적으로 부어 공급한 후 필름재를 패널 소재의 전체 면에 맞춰 씌우고, 탄성을 갖는 고무 로울러를 회전시키면서 필름재를 가압하는 것에 의해 도료를 패널 소재에 골고루 도포하여 경화시킬 수 있게 된다.

이 때, 상기 수지원료는 UV 수지 또는 불포화 폴리에스테르 수지 중에서 적절히 선택하여 사용할 수 있다.

상기 수지원료가 UV 수지인 경우에는 패널 소재(10)의 표면에 도료(20)를 압착시킨 상태에서 콘베이어의 이동속도를 분당 5∼10m로 하여 통상의 UV램프 건조장치(TL램프, 수은램프, 가륨램프)를 통과시키는 것에 의해 자외선 경화를 행하는 것이 바람직하다.

상기 자외선에 의한 도료 경화시에 정해진 속도를 벗어나는 경우, 건조상태가 불량하여 패널 소재(10)와 도료(20)의 결속력을 저하시키거나 표면 강도를 떨어뜨리게 되며, 건조된 도료 표면에 크랙현상, 황변현상 등이 발생하게 된다.

또한, 호마이카 수지와 같은 불포화 폴리에스테르 수지인 경우에는 패널 소재(10)의 표면에 도료(20)를 압착시킨 상태에서 2∼4시간 동안 상온에서 건조하여 경화시키는 것이 바람직하며, 이 시간을 미달하는 경우 경화불량, 광택저하, 경도저하 등의 문제를 유발시킬 수 있고, 초과시에는 필름재가 손상되어 재 사용이 불가능함에 따라 생산성을 저하시키게 된다.

한편, 상기 도료(20)를 투명한 것으로 할 경우에는, 패널 소재(10)의 표면에 미리 그라비아 인쇄종이, 멜라민 함침지, 무늬목 등에서 선택된 초지(初地)(30)를 접착하여 선 처리하는 과정을 거칠 수 있으며, 이로 인해 초지(30) 자체에 형성되어 있는 다양한 디자인의 문양을 표출시킬 수 있다.

그 후, 패널 소재로부터 필름재를 제거한 상태에서 스크레치(scratch) 등이 생기는 것을 방지하기 위한 통상의 보호랩(40)을 부착하여 최종 완제품을 취할 수 있게 된다.

또한, 상기 패널 소재 표면에 부착된 필름재를 제거하고 건조기를 통과시키면서 60∼90℃ 정도의 열풍을 가하는 경우 표면 강도를 한층 증대시킬 수 있다.

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그리고, 상기 도료에 방염 기능을 부여하기 위해서는 산화제2철, 산화제2주석1산화납, 2산화망간, 옥시염화안티몬 및 규산나트륨과 수산화알루미늄 중에서 그 어느 하나 이상을 배합하여 사용할 수 있으며, 또 난연 기능을 부여하기 위해서는 주로 인산계, 브롬계 및 염소계를 포함하는 유기계 난연제 및 수산화알루미늄계, 안티몬계, 수산화마그네슘계, 산화주석, 수산화지르코늄, 메타붕산바륨 등의 무기계 난연제 5∼35 중량부를 적절히 혼합하여 사용할 수 있다.

더구나, 상기 패널 소재에 도포되는 도료 100 중량부에 대하여 통상적으로 사용되고 있는 펄안료를 2∼15 중량부 정도 첨가하는 경우, 펄안료가 갖고 있는 화려하고 미려한 고유 특성을 증대시킬 수 있는 것이다.

이상에서와 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나 여기에 한정되지 않고 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능한 것임은 물론이다.

10: 패널 소재 20: 도료
30: 초지 40: 보호랩

Claims (5)

1. MDF, PB 등과 같은 패널 소재의 표면에 입체무늬를 갖는 기능성 가구패널을 제작하기 위한 방법으로서,
   입체무늬가 새겨진 로울러에 100∼160℃의 열을 가함과 동시에 필름재의 표면을 압착하는 것에 의해 로울러의 입체무늬가 그대로 형성된 필름재를 제작하는 과정과,
   수지원료 100중량부에 대하여 나노크기로 분쇄된 피톤치드 0.1∼2중량부, 황토, 옥, 토르마린 중의 어느 하나 또는 이들을 혼합한 후 500∼1500 메시로 분쇄하여 만든 무기물 원료 5∼20중량부, 분산제 0.5∼3중량부, 소포제 0.5∼2중량부, 항균제 0.1∼2중량부를 각각 첨가하여 분산시키는 것에 의해 도료를 혼합하는 과정과,
   패널 소재의 한쪽 끝단에 도료를 부은 후 필름재를 패널 소재의 전체 면에 맞춰 씌우는 과정과,
   탄성을 갖는 고무 로울러를 회전시키면서 필름재의 상부 표면을 가압하는 것에 의해 도료를 패널 소재의 표면에 20∼300㎛의 두께로 도포하여 경화시키는 과정과,
   패널 소재로부터 필름재를 제거한 상태에서 보호랩을 부착하여 최종 완제품을 취출하는 과정으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 입체무늬를 갖는 기능성 가구패널의 제작방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 수지원료는 UV 수지 또는 불포화 폴리에스테르 수지 중에서 선택될 수 있으며, 패널 소재의 표면에 그라비아 인쇄종이, 멜라민 함침지, 무늬목 등의 초지를 접착하는 과정이 더 포함되는 것을 특징으로 하는 입체무늬를 갖는 기능성 가구패널의 제작방법.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 수지원료가 UV 수지인 경우에는 패널 소재의 표면에 도료를 압착시킨 상태에서 콘베이어의 이동속도를 분당 5∼10m로 하여 UV램프 건조장치를 통과시키는 것에 의해 자외선 경화를 행하며, 불포화 폴리에스테르 수지인 경우에는 패널 소재의 표면에 도료를 압착시킨 상태에서 2∼4시간 동안 상온에서 건조하여 경화시키는 것을 특징으로 하는 입체무늬를 갖는 기능성 가구패널의 제작방법.
4. 제3항에 있어서, 상기 도료의 경화 후 건조기를 통과시키면서 60∼90℃의 열풍을 가하는 과정이 더 포함되는 것을 특징으로 하는 입체무늬를 갖는 기능성 가구패널의 제작방법.
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