KR101048060B1 - 작업성이 향상된 가구용 패널의 도장 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 싱크대 문짝, 방문, 식탁 상면 등 가구용으로 사용되는 패널에 있어 패널 표면에 전사지 등의 문양을 완성시킨 후 진행되는 도장에 관한 것으로,
패널 표면에 전사지를 부착하여 문양을 형성하는 도장준비단계와,
상기 준비된 패널에 샌딩실러(Sanding Sealer)로 1회 코팅하는 하도 도장단계와, 그리고
상기 하도 도장이 완료된 패널에 투명 도료로 1회 코팅하는 상도 도장단계로 이루어지는 것을 기술적 특징으로 하여,
기존 공정에 비해 공정수와 작업 시간을 획기적으로 줄일 수 있도록 하여 종국적으로는 작업성을 월등히 향상시키는 도장 방법에 관한 것이다.

Description

작업성이 향상된 가구용 패널의 도장 방법{PAINTING METHOD}

본 발명은 싱크대 문짝, 방문, 식탁 상면 등 가구용으로 사용되는 패널에 있어 패널 표면에 전사지 등의 문양을 완성시킨 후 진행되는 도장에 관한 것으로,

보다 구체적으로는 기존 도장 공정에서 요구되는 즉, 필수적으로 진행되어야 한다는 공정 자체를 없애는 발상의 전환을 통하여 기존 공정에 비해 공정수와 작업 시간을 획기적으로 줄일 수 있도록 하여 종국적으로는 작업성을 월등히 향상시키는 도장 방법에 관한 것이다.

현재 가구는 가구 자체만의 기능을 수행하기 위한 개념보다는 인테리어적인 요소를 함께 구비하도록 하여 심미감이 느껴지는 가구들이 디자인되고 생산 및 판매되고 있는 실정이다.

따라서 가구 특히, 싱크대의 문짝이나 장식장의 문짝, 장농의 문짝, 싱크대 상판 또는 그외 가구에 사용되는 패널(이하, 이를 '패널'로 통칭한다)의 제작과 관련하여 패널 자체의 형상을 독특하게 디자인하여 수요자들의 구매의사를 높이고자 하는 제품이 있는 한편,

패널 표면에 독특한 문양을 형성하고, 형성된 문양이 훼손되지 않도록 투명 코팅 도장을 진행하여 생산되는 제품이 있다.

본 발명은 후자 제품과 관련된 것으로, 상기 패널 표면에 독특한 문양을 형성한다 함은, 디자인된 전사지를 패널에 접착시키는 방법을 통하여 패널 표면 자체에 2차원적인 문양을 형성하는 것을 의미하고,

통상적으로 사용되는 패널은 원목이라면 최상이라 하겠으나, 경제적인 면을 고려하여 MDF합판이 주로 사용된다.

이러한 후자 제품과 관련하여, 문양이 형성된 패널 표면에는 마감 작업으로 형성된 문양을 보호하고 광택을 형성시키기 위한 투명 도장 작업을 진행하는데, 통상적으로 패널에 도료를 도포시키는 도장 공정 자체만 최소한 4회를 실시하게 된다.

즉 등록특허 제10-471635호(2005.02.02)에 개시된 도장 공정을 살펴보면, 열전사지가 부착된 패널에 우레탄 도료가 1차적으로 도포되고, 이후 하도라고 불리는 하도 도장이 2회, 그리고 상도 도장이 1회 진행되어 총 4회의 도장 공정이 진행됨을 알 수 있다.

참고로, 상기 등록특허 제10-471635호는 본 발명인이 출원하여 등록받은 특허인 것으로 본 발명인은 수십 년간 가구를 제작하는 업계에 몸담아 온 자로서 상기와 같은 공정수를 갖는 도장 공정은 본 업계에서는 당연히 진행되어야 하는 도장 공정인 것으로 고정 관념화된 공정이었다.

그러나 상기와 같은 도장 공정을 거치게 되면, 공정수 자체가 많아서 작업이 더딜 뿐만 아니라, 각 공정 후 다음 공정 전에 도포된 도료가 어느 정도 건조될 수 있는 시간(보통, 각 건조마다 하루 이상이 소요됨)이 주어져야 하는 것이고,

특히 최종 도장인 상도 도장의 경우 그 전 하도 도장이 완전 건조된 후 상도 도장이 진행되어야 하고, 상기 상도 도장 또한 완전히 건조된 후에서야 제품 출고가 가능하였기에 제품 출고까지 6일 이상은 소요되게 된다.

따라서 가구 주문이 접수되면 요청된 납기일까지 제품 생산을 맞추기가 상당히 어렵게 되고, 특히 작업 공정수가 많아지다보니 작업 자체가 더디게 진행된다는 문제가 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 도장 방식의 문제점을 해결하기 위하여 착안된 것으로,

이미 가구 생산 업계에서 고정관념화된 도장 공정에 대하여 공정 수 자체를 생략하여 작업기간을 단축시킬 수 있을 뿐만 아니라, 건조에 필요한 시간 또한 줄일 수 있어 제품 납기일을 월등히 단축시킬 수 있는 도장 방법을 제공하고자 하는 것을 목적으로 한다.

또한 이러한 도장 공정을 생략하고 건조 시간을 단축시키면서도 기존 도장 공정을 거쳐 완성된 제품과 동일한 품질의 제품을 얻기 위한 점도와 불휘발분을 가진 도료를 사용한 도장 방법을 제공하여

종국적으로는 기존 도장에 비해 작업성이 향상된 도장 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 도장 방법은,

패널 표면에 전사지를 부착하여 문양을 형성하는 도장준비단계와,

상기 준비된 패널에 샌딩실러로 1회 코팅하는 하도 도장단계와, 그리고

상기 하도 도장이 완료된 패널에 투명 도료로 1회 코팅하는 상도 도장단계로 이루어지는 것을 기술적 특징으로 하고,

특히, 상기 하도 도장단계에 사용되는 하도 도료는 주제와 경화제를 중량 기준 2:1 내지 3:1로 배합을 시켜 완성하되,

상기 주제는 점도가 61~65Ku, 불휘발분이 58~62중량%이고,

상기 경화제는 점도가 16~20Sec(Ford Cup#4), 불휘발분이 46~50중량%인 것을 기술적 특징으로 한다.

또한 본 발명의 상도 도장단계에 사용되는 상도 도료는 주제와 경화제를 중량 기준 2:1 내지 3:1로 배합을 시켜 완성하되,

상기 주제는 점도가 60~64Ku, 불휘발분이 48~52중량%이고,

상기 경화제는 점도가 13~17Sec(Ford Cup#4), 불휘발분이 43~47중량%인 것을 기술적 특징으로 하고,

나아가 상기 상도 도료에 사용되는 주제는 알키드 수지 60~70중량%, 소광제 5~10중량%, 케톤용제 3~8중량%, 에스테르 용제 5~10중량%, 방향족 용제 5~10중량%, 그리고 도막 성능을 향상시키기 위한 목적으로 사용되는 첨가제 1~5중량%로 이루어지는 것을 기술적 특징으로 한다.

본 발명에 의한 도장 방법에 의하면, 기존 도장 공정에 비하여 공정 수 및 각 공정에 소요되는 시간(특히, 건조시간)을 획기적으로 줄일 수 있어 납기일을 줄일 수 있으며,

공정 수 및 건조시간이 단축된다 하더라도 기존 도장 공정을 거쳐 완성된 제품과 동일한 품질의 제품을 얻을 수 있어,

종국적으로는 다른 경쟁업체에 비해 가격, 납기기간, 작업기간 등 모든 면에서 경쟁력을 갖춘 패널을 얻을 수 있게 된다는 효과를 가진다.

도 1은 본 발명의 도장 공정을 도시한 공정도.

이하 본 발명의 도장 방법에 대하여 보다 구체적으로 설명하도록 한다.

도 1은 본 발명의 도장 공정을 도시한 공정도로써, 일견하여 도장의 공정수가 2회로 이루어짐을 알 수 있다. 즉, 기존 4회 이상 실시되었던 도장 공정을 2회만으로 진행하는 것으로, 도장 공정의 고정된 관념상, 이러한 공정을 줄일 수 있다는 또는 줄여야 하겠다는 발상 자체가 진행되지 않았던 부분이다.

본 발명의 도장 공정은 패널 표면에 전사지를 부착하여 문양을 형성하는 도장 준비단계와, 상기 준비된 패널에 샌딩실러(Sanding Sealer)를 1회 코팅하는 하도 도장단계와, 그리고 상기 하도 도장이 완료된 패널에 투명 도료로 1회 코팅하는 상도 도장단계로 완성된다.

먼저 도장 준비 단계와 관련하여,

본 단계에서는 도료가 도포될 패널을 준비하게 되는데, 앞서 설명한 바와 같이 MDF합성목, 파티클보드, 합판 등과 같은 원판에 전사지를 접착시킴으로서 도료 도포 전의 패널을 완성한다.

상기 전사지에는 최종적으로 패널에 디자인될 문양이 새겨지는 것으로, 이후 공정에서 추가적인 색상 내지 모양 형성에 대한 작업은 없으며, 특정 문양이 디자인 되어 있는 전사지를 원판에 부착시킴으로 패널에 대한 문양 형성은 완료된다.

보다 구체적으로 이후 전사지와의 부착성을 높이기 위하여 원판에는 샌딩블라스팅 공법 등을 이용하여 원판 표면에 미세 요철부를 형성하게 되고,

요철부가 형성된 원판에 접착제를 도포한 후 전사지(전사시트)를 배열하게 되고, 이후 열압착방식을 통하여 원판과 전사지를 합지하여 문양이 형성된 패널을 완성하게 된다.

특히, 열압착과 관련하여 원판에 배열된 전사지를 프레스나 압착 롤러로 가온 및 가압하여 부착하게 되는데, 이 경우 처리 온도는 일반적으로 140 내지 160℃, 처리 압력은 3.5 내지 4.5 kgf/cm², 처리 시간은 100 내지 120초 정도인 것이 바람직하다.

다음으로 전사지가 접착되어 문양이 완성된 패널에 코팅 도장 작업이 진행되는데, 상기 작업 전 패널 표면에 있을 수 있는 오염물질 및 이물질을 제거하는 것이 바람직하다.

본 발명의 도장 작업은 2회의 도장 공정으로 진행되는데, 우선, 전사지 표면에 하도 도료를 1회 도포하는 하도 도장 단계가 진행된다.

상기 하도 도료는 샌딩실러(Sanding Sealer) 것으로, 주제와 경화제가 중량 기준 2:1 내지 3:1의 비로 배합되어 이루어지는 것으로 상기 배합 후 희석제를 추가 투입하되, 투입되는 희석제는 경화제와 동일하거나 많게는 1.5배까지의 중량으로 투입시키게 된다.

상기 하도 도장 공정에 사용되는 하도 도료를 보다 구체적으로 살펴보면,

하도 도료 중 주제의 구성은, 알키드수지(Alkyd Resin) 75~80중량%, 연마제로 PVC안정제(P.V.C Stabilizer)가 13~16중량%, 케톤 용제(Ketone Solvent) 2~5중량%, 에스테르 용제(Ester Solvent) 2~5중량%, 방향족 용제(Aromatic Solvent) 2~5중량%, 그리고 첨가제(Additive)가 1~5중량%로 구성된다.

특히 상기 첨가제와 관련하여 이는 도막의 성능을 향상시키기 위한 목적으로 사용되는 것으로,

기포를 없애는 소포제, 퍼짐성을 좋게하는 레벨링 첨가제, 슬립(Slip)성을 향상시키는 슬립성 첨가제 등 여러 가지 첨가제가 사용될 수 있으며, 원하는 기능에 따라 상기 언급된 중량% 범위 내에서 첨가시키게 된다.

그리고 이러한 첨가제의 주요 성분은 고분자 화합물로 구성된 폴리실록산 그룹 성분으로 이루어진다.

그리고, 하도 도장 공정에서의 경화제 구성은 경화제 수지로써 폴리이소시아네이트레진(Poly Isocyanate Resin) 40~50중량%와, 또 다른 경화제 수지로써 트리이소시아네이트레진(Tri Isocyanate Resin) 20~30중량%와, 그리고 용제로써 케톤 용제(Ketone Solvent) 10~20중량%, 에스테르 용제(Ester Solvent) 10~20중량%로 구성된다.

상기와 같이 구성된 주제와 경화제는 전사지에 대한 최적의 물성을 갖추게 되고 이후 바로 상도 도장 공정이 진행되더라도 기존 2회 도장하는 것과 같은 살오름성 효과를 얻을 수 있게 된다.

특히, 상기와 같은 성분 구성에 의하여 종국적으로는 주제와 경화제의 점도와 불휘발분이 특정되게 되는데,

주제의 경우, 점도는 61~65Ku, 불휘발분은 58~62중량%로 하고

경화제의 경우, 점도는 16~20Sec(Ford Cup#4), 불휘발분은 46~50중량%로 하는 것이 바람직하다.

이는 기존 도장 공정에서 요구되는 하도 도료의 일반적인 주제 점도(90Ku)와 불휘발분(55중량%), 경화제의 점도(21Sec(Ford Cup#4))와 불휘발분(40중량%)에 비해,

점도는 낮추고 불휘발분은 높였는데, 이로 인해 1회 도장만을 하더라도 그 살오름성(즉, 도장시 페인트칠의 두께가 두꺼워지는 정도를 의미하는 당업계의 보편적 표현으로 이하에서는 '살오름성'으로 명칭한다)면에서 기존 2회 이상의 도장과 동일한 효과를 얻게 되는 것이고,

역시 지나치게 낮은 점도 및 높은 불휘발분의 경우에도 요구되는 살오름성을 얻을 수 없기에 상기 특정된 점도와 불휘발분이 본 발명에서는 요구된다.

또한, 주제:경화제가 질량 기준 2:1 내지 3:1로 배합되어 혼합된 혼합물에 희석제가 투입되어 다시 혼합되는데, 투입되는 희석제(Thinner)는 에스테르 용제(Ester Solvent) 35중량%, 케톤 용제(Ketone Solvent) 25중량%, 그리고 방향족 용제(Aromatic Solvent) 45중량%로 이루어진다.

다음으로 상기 하도 도장 단계가 완료되면, 상온에서 30분 정도 방치 후 바로 상도 도장을 진행하게 되는데,

상도 도료 또한 주제와 경화제, 그리고 희석제가 배합되어 완성되는데, 그 배합되는 비는 앞서 설명된 하도 도료의 배합과 동일하다.

다음으로 상도 도료 또한 투명 도료인 것으로,

주제의 구성은, 알키드수지(Alkyd Resin) 60~70중량%, 소광제로 실리카매팅에이전트(Silica Matting Agent)가 5~10중량%, 케톤 용제(Ketone Solvent) 3~8중량%, 에스테르 용제(Ester Solvent) 5~10중량%, 방향족 용제(Aromatic Solvent) 5~10중량%, 그리고 첨가제(Additive)가 1~5중량%로 구성된다.

그리고 상기 첨가제는 하도 도료의 주제 성분과 동일한 기능을 위해 동일하게 첨가되는 것으로 구체적인 설명을 생략한다.

그리고, 경화제의 구성은 경화제 수지로써 폴리이소시아네이트레진(Poly Isocyanate Resin) 30~40중량%와, 또 다른 경화제 수지로써 트리이소시아네이트레진(Tri Isocyanate Resin) 15~25중량%와, 그리고 용제로써 케톤 용제(Ketone Solvent) 10~20중량%, 에스테르 용제(Ester Solvent) 20~30중량%로 구성된다.

특히 상도 도료의 주제는, 우선 200℃ 고온으로 알키드 수지를 합성시킨 후 이를 준비된 탱크에 넣고 용제를 투입하고 이들을 교반하면서 첨가제를 투입한다.

이후, 소광제를 바로 투입시키지 않고 1시간 동안 500rpm으로 교반시킨 다음 소광제를 투입하고 30~40분 정도의 숙성을 거치게 되면 원하는 광택도를 가진 상도 도료의 주제가 준비된다.

또한 앞서 언급된 하도 도료의 점도와 불휘발분과 같이, 상기와 같은 구성된 상도 도료의 주제 및 경화제는 다음과 같은 점도와 불휘발분을 가지게 되는데

주제의 경우, 점도는 60~64Ku, 불휘발분은 48~52중량%로 하고

경화제의 경우, 점도는 13~17Sec(Ford Cup#4), 불휘발분은 43~47중량%로 하는 것이 바람직하다.

이 역시 기존 도장 공정에서 요구되는 상도 도료의 주제 점도(75Ku)와 불휘발분(43중량%), 경화제의 점도(18Sec(Ford Cup#4))와 불휘발분(38중량%)에 비해,

점도는 낮추고 불휘발분이 높아졌음을 알 수 있는데,

상기와 같은 점도와 불휘발분을 갖춤으로 인해 상기 하도 도료와 함께 물성이 개선되어 각 1회만의 하도 도장 및 상도 도장으로 패널의 투명 코팅 도장을 완료할 수 있게 되었으며,

이후 상도 도장 완료 후 제품 출고까지 건조시간을 빠르게는 3-4시간으로, 길어야 8시간 정도면 충분하여,

기존 공정에 비해 공정 기간 자체를 단축시킬 수 있게 된다.

또한 기존 공정에서는 상도 도장 전 상도 도료의 부착성을 좋게 하기 위해 연마 공정이 별도 필요하였으나,

본 발명에 사용된 하도 및 상도 도료에 의하면, 상도 도장 공정 전 별도의 연마 공정이 필요치 않거나 간단한 연마 정도만 진행하면 되기에 연마 공정에서도 작업 단축이 가능하게 된다.

Claims (3)

1. 패널 표면에 전사지를 부착하여 문양을 형성하는 도장준비단계;
   상기 준비된 패널에 샌딩실러로 1회 코팅하는 하도 도장단계; 및
   상기 하도 도장이 완료된 패널에 투명 도료로 1회 코팅하는 상도 도장단계로 이루어지는 것을 특징으로 하고,
   상기 하도 도장단계에 사용되는 하도 도료는
   주제와 경화제를 중량 기준 2:1 내지 3:1로 배합을 시킨 후 희석제를 추가 투입시키되, 투입되는 희석제는 상기 경화제의 중량 기준으로 1:1 내지 1.5:1로 배합을 시키고,
   하도 도료에서의 주제는, 알키드수지(Alkyd Resin) 75~80중량%, 연마제로 PVC안정제(P.V.C Stabilizer) 13~16중량%, 케톤 용제(Ketone Solvent) 2~5중량%, 에스테르 용제(Ester Solvent) 2~5중량%, 방향족 용제(Aromatic Solvent) 2~5중량%, 첨가제(Additive) 1~5중량%로 구성되되, 점도가 61~65Ku이고 불휘발분이 58~62중량%인 것을 특징으로 하고,
   하도 도료에서의 경화제는, 폴리이소시아네이트레진(Poly Isocyanate Resin) 40~50중량%, 트리이소시아네이트레진(Tri Isocyanate Resin) 20~30중량%, 케톤 용제(Ketone Solvent) 10~20중량%, 에스테르 용제(Ester Solvent) 10~20중량%로 구성되되, 점도가 16~20Sec(Ford Cup#4), 불휘발분이 46~50중량%인 것을 특징으로 하는 작업성이 향상된 가구용 패널의 도장 방법.
2. 제 1 항에 있어서, 상도 도장단계에 사용되는 상도 도료는 주제와 경화제를 중량 기준 2:1 내지 3:1로 배합을 시킨 후 희석제를 추가 투입시키되, 투입되는 희석제는 상기 경화제의 중량 기준으로 1:1 내지 1.5:1로 배합을 시키고,
   상기 상도 도료에서의 주제는, 알키드수지(Alkyd Resin) 60~70중량%, 소광제로 실리카매팅에이전트(Silica Matting Agent) 5~10중량%, 케톤 용제(Ketone Solvent) 3~8중량%, 에스테르 용제(Ester Solvent) 5~10중량%, 방향족 용제(Aromatic Solvent) 5~10중량%, 첨가제(Additive)가 1~5중량%로 이루어지되, 점도가 60~64Ku, 불휘발분이 48~52중량%이고,
   상기 상도 도료에서의 경화제는, 폴리이소시아네이트레진(Poly Isocyanate Resin) 30~40중량%, 트리이소시아네이트레진(Tri Isocyanate Resin) 15~25중량%, 케톤 용제(Ketone Solvent) 10~20중량%, 에스테르 용제(Ester Solvent) 20~30중량%로 이루어지되, 점도가 13~17Sec(Ford Cup#4), 불휘발분이 43~47중량%인 것을 특징으로 하는 작업성이 향상된 가구용 패널의 도장 방법.
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 상도 도료의 주제는,
   200℃ 고온으로 알키드 수지를 합성시킨 후 상기 합성된 알키드 수지에 상기 용제들을 투입하고 교반하면서 상기 첨가제를 투입하여 혼합시킨 다음,
   상기 혼합물을 1시간 동안 500rpm으로 교반시킨 후 상기 소광제를 투입하고 30~40분의 숙성 과정을 통해 완성되는 것을 특징으로 하는 작업성이 향상된 가구용 패널의 도장 방법.

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