KR101094720B1

KR101094720B1 - 항균내후성이 우수한 열경화성수지 화장시트로 표면층을 형성한 화장판재 및 그 제조방법

Info

Publication number: KR101094720B1
Application number: KR1020110045635A
Authority: KR
Inventors: 이장목; 이해원; 박동천
Original assignee: (주)티앤비
Priority date: 2011-05-16
Filing date: 2011-05-16
Publication date: 2011-12-16

Abstract

본 발명은 항균내후성이 우수한 열경화성수지 화장시트로 표면층을 형성한 화장판재의 제조방법 및 화장판재에 관한 것으로 화장용의 인쇄지 및 지지보장재로서 1~3매의 크라프트지에 함침 또는 코팅수단으로 침투시키는 멜라민수지용액에 항균제로서 징크피리치온(zinc pyrithion), 가소제형의 용제로서 트리옥틸 트리멜리테이트(Trioctyl trimellitate), 침강방지 및 분산제로서 PVC, 발색제로서 아질산나트륨으로 조성된 항균내후성 조성물을 첨가하여 항균내후성 멜라민수지용액을 얻고 이 항균내후성 멜라민수지용액을 전기한 인쇄지 및 크라프지에 각각 침투시킨 인쇄지 및 크라프지를 열처리함과 동시에 적층하여 1차, 2차 경화된 화장시트를 얻고 이 화장시트를 접착제가 도포한 판넬의 일면 또는 양면에 접합한 후 열프레스로 가압함과 동시에 경화시키므로서 통상의 열경화성수지 화장판이 갖는 물성수준을 확보함과 동시에 우수한 항균내후성을 갖는 위생적인 화장판재 및 그 제조방법에 관한 것이다.

Description

항균내후성이 우수한 열경화성수지 화장시트로 표면층을 형성한 화장판재 및 그 제조방법{An ornament-plate forming the surface-layer on an ornament-sheet made of thermosetting resin having antibiosis of weather resistance}

본 발명은 항균내후성이 우수한 열경화성수지 화장시트로 표면층을 형성한 화장판재의 제조방법 및 화장판재에 관한 것으로 구체적으로는 화장용의 인쇄지 및 지지보강재로서 1~3매의 크라프트지에 함침 또는 코팅수단으로 침투시키는 멜라민수지용액에 항균제로서 징크피리치온(zinc pyrithion), 가소제형의 용제로서 트리옥틸 트리멜리테이트(Trioctyl trimellitate), 침강방지 및 분산제로서 PVC, 발색제로서 아질산염으로 조성된 항균내후성 조성물을 첨가하여 항균내후성 멜라민수지용액을 얻고 이 항균내후성 멜라민수지용액을 전기한 인쇄지 및 크라프지에 각각 침투시킨 인쇄지 및 크라프지를 열처리함과 동시에 적층하여 1차 경화된 화장시트를 얻고 이 화장시트를 접착제가 도포한 판넬의 일면 또는 양면에 접합한후 열프레스로 고압으로 가압함과 동시에 2차 경화시키므로서 통상의 열경화성수지 화장판이 갖는 물성수준을 확보함과 동시에 우수한 항균내후성을 갖는 위생적인 화장판재 및 그 제조방법에 관한 것이다.

특히 현대인들은 하루 시간의 대부분을 주택, 사무실, 지하공간 등의 실내공간에서 보내고 있으므로 실내에서 인체에 유해한 오염물질에 노출되는 시간이 실외보다 훨씬 길다. 이로 인해 건강 측면에서 국내외적으로 실내공기질(Indoor Air Quality, IAQ)에 대한 관심이 높아지고 있는데, 이런 실내공기질을 오염시키는 물질은 크게 먼지, 각종 가스상 물질, 라돈 등의 방사성물질, 미생물성물질로 나눌 수 있다. 이와 같은 오염물질은 호흡기질환, 폐질환, 기관지질환, 폐암을 비롯한 각종질병을 유발시킬 수 있으며, 이중 미생물성물질은 빌딩증후군의 주요 요인으로 취급되고 있다(Finnegan et al, 1984).

공기중에서 부유하고 있는 먼지나 수증기에는 많은 미생물들이 부착하여 생존하고 있는데, 세균수가 먼지의 농도에 정비례 된다는 사실로 미루어보아 공기 청정도와 밀접한 관계가 있는 것으로 사료된다.(김성광 외 2인, 1985) 특히 공기전염병(Airborne disease)의 원인균 중 세균성, 바이러스성 진균류 등의 원인균들에 의하여 여러 질환이 야기되고 있음은 잘 알려진 사실이다(Phillipa and Eykyn, 1983).

최근에는 실내 오염의 건강영향을 보다 정확하게 분석하기 위해서 주요 오염물질별 개인 노출량을 측정하기 위한 기구가 개발되어 실내공기 오염에 대한 건강위해성평가(Health Risk Assessment)방법이 시도되고 있다. 이에 따라 개인의 하루 24시간별 활동에 따른 개인별 특정 오염물질에 노출되는 수준을 측정하고 있다.

실내환경에 존재하고 있는 미생물들은 다습하고 환기가 불충분하며 공기질이 나쁠경우 잘 증식하게 되는데 전염성질환, 알레르기질환을 유발시키기도 한다. 건물의 덕트 내에 쌓인 먼지는 실내 먼지 및 미생물성물질의 또 다른 발생원이 될 수 있다. 이러한 실내환경에 존재하고 있는 미생물들 중 가장 큰 영향을 미치는 포도상 구균과 대장균에 대해 살펴보면 다음과 같다.

① 포도상구균(staphylococcus)

포도상구균 속은 황색 포도상구균(staphylococcus aureus), 표피포도상구균(staphylococcus epidermidis) 및 부생 포도상구균(staphylococcus saprophticus)의 l3종으로 구분할 수 있다. 이 균은 용혈독(Hemolysin), 백혈구 살멸소(Leucocidin), 장독소(Enterotoxin), 피부용해독소(Epidermolytic Toxin) 등을 생산하며, 이 균의 형태는 전형적으로 포도송이 모양의 배열을 하고 있다. 이중에서 황색 포도상구균은 인간에게 화농성질환을 일으키는 병원성인 균이다. 피부에서는 봉화직염 등을 점막에서는 신우염, 중이염, 결막염, 방광염 또는 근염, 골수염으로 전신성 패혈증 수막염을 일으킬 수 있다.

② 대장균(Escherichia coli)

사람 또는 다른 동물의 장내 세균중의 대부분을 구성하는 균종으로 보통은 비병원성이나 병원성 중에는 흔히 용혈성이고 일정한 혈청형에 속하는 경우가 있다. 이는 새끼소의 전염성 설사나, 신생아의 출혈성 패혈증인 winckle병의 원인이며, 요로감염과 특히 소아의 전염성 설사에서 많이 볼 수 있는 병원균의 하나이다. 때로는 국한성 화농증의 경과중에서 발견된다. 항생물질 요법중에 구강과 인두의 세균에서 우수한 세균으로 나타나기도 한다. 종류로는 Escherichia coli, E. blattae, E. adecarboxylata, E. hermannii, E. vulneris, E. fergusonii 등이 있다.

대장균군은 물을 매개로 수인성 전염병을 일으키는 2차 감염에 의한 확산 우려가 있기 때문에 예방이 매우 중요하다. 수인성 전염병은 레지오넬라균과 같이 호흡기계나 피부접촉에 의한 피부계통의 질병도 있으나 소화기계통의 장관계 질병이 주로 일어난다. 증상은 가벼운 설사, 거북함, 심할경우는 구토, 고열, 두통 등이 수반되고 노약자나 면역이 약한자에게는 병원성 대장균이 치명적인 결과가 초래될 수 있다(정현미 등, 1994. 보건복지부, 1999.).

③ 녹농균(Pseudomonas aeruginosa)

녹농균은 편성 호기성이며, 균체의 한쪽에 1개의 편모(극단모성)가 있으며, 운동성이 있고, 아포는 없다. 특히 병원감염의 중요한 원인균이다. 기회감염으로서 화상, 창상의 감염, 요로감염, 호흡기감염, 담도감염, 외과 수술후 감염, 패혈증 등을 일으킨다. 타테터, 의료기구 등을 통하여 병원개 감염을 일으킨다. 패혈증을 일으키면 치명률은 높으며, 만성감염증의 원인균이 될 때가 많다. 흙, 물, 오수 등에 널리 분포하며, 병원 내의 싱크대, 배수구 등 습한 곳에 다수 서식한다. 사람에서도 요, 객담, 각종 농, 분비물에서 잘 분리된다(황기영 등, 2001).

녹농균은 병원감염으로 병원환경, 의료기구 또는 의료인에 의해 오염되는 병원균으로 한 등의 연구에 의하면 공기오염포집기에 의해 병원공기를 포집했을 경우, Pseudomonas sp . 의 경우 36.1 %가 분리되며, 의료 기구나 재료의 오염도는 25 %로 실험되어 높은 비율을 보였다(한진영, 1988).

그 외에 황 등의 연구에 의하면 냉각탑수에서 녹농균 검출은 1.3 %로 나타났다(황기영 등, 2000).

그 종류로는 P.aeruginosa가 가장 많이 분리되며, 기회감염에 의한 원내감염의 중요한 원인균이며, 그 외 P. fluorescens, P. putida, p. maltophilia, P. cepacia, P. stutzeri, P. pseudomallei, P. mallei 등이 있다.

이렇듯 그 심각성이 크게 대두되고 있는 실내공기질 문제와 같이 삶의 질 개선과 관련된 기능성 제품에 대한 소비자의 요구는 꾸준히 증대될 것으로 기대된다.

이런 배경을 바탕으로 본 발명에서는 미려한 무늬와 질감뿐만 아니라 온도나 습도를 조절하고 충격을 흡수하는 등 가장 쾌적하고 인체 친화적인 소재인 목질판에 기능성 소재를 복합시켜 실내공기 오염물질 중에 하나인 부유미생물들 중에서 가장 큰 영향을 미치는 황색포도상구균과 대장균을 99.9% 멸균시키는 항균성능을 가지고 소비자 요구 수명인 5년 이상의 내구성을 확보한 제품을 개발하고자 한다.

화장판은 건축용으로 벽, 천정 등의 화장판, 문짝용 화장판, 차량, 선박 및 항공기의 내부장식용 화장판을 비롯 주방의 싱크대 및 찬장 등 다양한 용도로 사용되어 왔다. 이와 같은 화장판의 재료로서는 초기단계에는 주로 각종 무늬목의 박판시트를 합판, 파이버보드, 칩보드, 금속판위에 접착하여 장식성의 화장판으로 사용하여 왔으나 내흡수성, 내오염성, 내부식성이 좋지않아 내구성이 부족한 물성때문에 합성수지재의 화장판을 선호하게 되는 경향으로 나타나 최근에는 합성수지재의 화장판이 주종을 이루고 있다. 합성수지재 중 열가소성수지재의 화장판은 다양한 무늬를 인쇄한 박판의 시트 또는 필름을 목재판 또는 금속판표면에 접착한 화장판들이 있으나 이와 같은 열가소성수지재의 화장판은 가공성이 좋고 염가이여서 대량생산이 가능하나 내열성, 내오염성, 내마모성, 내스크래치성이 좋지않고 열에 의한 신축성이 커서 치수안정성 등이 좋지 않으며, 특히 가소제, 중금속이 함유된 안정제, 증발성 유기화합물(VOC) 등이 첨가되므로서 인체에 유해한 독성을 발생하여 다양한 질병을 유발하게 된다. 반면에 열경화성수지의 화장판은 페놀수지 또는 아미노계수지로서 제조되나 주로 아미노수지계의 멜라민 화장판이 주종을 이루게 된다. 멜라민수지는 멜라민과 포르마린의 반응에 의해 생성된 메틸롤 멜라민의 축중합에 의해 생성되며 미경화시는 점성이 있는 액상으로 열에 의해 경화된다.

물성으로서는 무색투명하므로서 멜라민수지로 함침되는 경우 함침된 인쇄화장무늬가 색상이 잘 현출되며 경화된 표면경도가 아미노계수지인 우레아수지보다 높고 단단한 것으로서 현재생산되고 있는 열경화성 합성수지중 가장 단단한 것 중의 하나라 할 수 있으며 열변형온도가 높아 내열성이 좋고 내약품성과 유기용제에 안정되어 있다. 또한 내수성, 흡수성이 우레아수지보다 훨씬 안정되고 내수성이 강하며 흡수성 0.1~0.8%에 불과하며 물 약산, 약알카리에 접하거나 침적되어도 포르마린의 용출이 거의 없으므로 위생상 안전하다.

그밖에도 외관이 고품위와 고풍스러운 질감을 현출시키며 위생상 무해하다 할 수 있다.

이상과 같은 멜라민수지의 물성과 특성 때문에 각종 식기 트레이, 커피잔, 밥공기, 밥통 등의 주방용품, 일회용품을 비롯 본 발명에서 제공하는 화장판 등에 널리 사용하고 있다.

이에 더하여 최근에는 생활수준의 향상에 따라 친환경적인 생활공간을 확보하기 위해 실내공기질의 향상, 유해발생물질의 기피, 위생적이고 쾌적한 분위기의 조성을 추구하면서 인체에 유익한 기능성물질을 화장판에 첨가하는 기능성 화장판에 관한 연구와 그 제품들이 출시되고 있다.

상기 본 발명과 관련된 화장판의 종래기술을 알아보면, 국내등록특허공보(등록번호 제685370호)에 "철도차량 내장용 판넬 및 그 제조방법"이 소개되고 있다. 기술의 내용인즉 용융시킨 알루미늄에 발포제를 첨가하여 발포시킨 발포알루미늄판의 양면에 탄산칼슘을 첨가시킨 열경화성수지용액으로 함침시킨 유리섬유 부직포를 적층한후 함침유리섬유 부직포층의 양면에 멜라민수지 함침 모양지를 적층하여서된 철도차량 내장용 판넬과 그 제조방법에 관한 것으로 이와 같은 내장용 판넬은 방음, 보온, 내열 등의 기능은 있으나 항균기능은 없다.

다른 종래기술로서 국내등록특허공보에 "가구제용 화장판 제조방법 및 그로부터 제조된 가구재용 화장판"이 소개되고 있다.

기술의 구성인즉 멜라민계수지를 주재로하여 여기에 실리콘계 이형제 및 불소탄화물계수지를 첨가시킨 혼합수지용액을 무늬지의 전면에 스틸롤러(steel roller)로 코팅하여 건조하고 1차 코팅된 무늬지의 이면에 티탄 및 토르마린분말을 혼합한 코팅수지용액을 스틸롤러로 2차 코팅하여 형성한 화장판을 판넬의 일면 또는 양면에 접착하되 무늬지가 표면으로 현출되도록 적층된 화장판재 및 그 제조방법에 관한 것으로 이와 같은 화장시트는 실리콘계 이형제가 첨가되므로서 화장시트를 판넬(합판, 칩보드 등)에 접착시 접착불량의 문제점을 발생시킬 수 있으며 그밖에 티탄, 투어마린(전기석)분말을 첨가하므로서 원적외선방사 및 음이온발생기능을 추구하는 발명이라 할 수 있으나 항균성에 관한 시도는 없다.

또 다른 종래기술로서 국내특허공보(등록번호 제167033호)에는 항균항충제가 함침된 열경화성수지 화장판으로 화장판을 구성하는 멜라민수지에 바이오세라믹을 첨가하므로서 항균효과를 얻는다고 하나 바이오세라믹이란 정의 되지 않은 애매 모호한 표현이며 더욱이 바이오세라믹에 대한 구체적인 성분 예를들어 세라믹의 주성분이 되는 금속산화물 및 이들과 구성되는 광물질분말 등이 전혀 기재되어 있지 않아 그 효과 또한 입증할 수 없다.

그밖에 국내등록특허공보(등록번호 제386031호)에는 항균효과를 갖는 화장판 및 그 제조방법이 게재되어 있다. 기술의 구성인즉 화장판의 제조방법에 있어 이면층, 인쇄층 및 표면층을 포함하는 화장판에 있어서 이면층, 인쇄층 혹은 표면층 어느 하나 또는 둘 이상의 층에 트리아릴포스페이트(Tri-Aryle-Phosphate) 또는 옥시비스-페녹시아르신 항균제를 포함하는 것을 특징으로 하고 있는 기술에 관한 것이다.

그러나 트리아릴포스페이트는 흰액체로서 연소성이며 비중 1.064(25/15℃)이고, 독성이 있는 물질이며 비점 80℃로 증발성과 분해하기 쉬운 물질이다.

또한 옥시비스-페녹시아르신 항균제는 유기성 항균제로 초기단계에서는 우수한 항균효과를 가질 수 있는 항균제라 할 수 있으나 유기성의 항균제는 무기성 항균제에 비해 내후성이 떨어지는 것이 취약점이라 할 수 있다.

통상의 열경화수지 고압화장판(KSM 3803:2009)이 갖는 내열성, 내오염성, 내광성, 내마모성, 치수안정성, 내충격성, 굴곡강도, 인장강도의 물성수준을 확보하면서 우수한 항균내후성을 갖는 화장시트로 일면 또는 양면을 형성한 위생성을 갖는 친환경적인 화장판재 및 그 제조방법에 관한 것이다.

장식을 위한 무늬 및 문양의 인쇄지 및 지지보강용의 그라프지 1~3매에 함침시키거나 코팅하므로서 침투시킬 수 있는 멜라민수지용액 100중량부에 항균제로서 징크피리치온(zinc pyrithion) 20중량부, 가소제형 용제로서 트리옥틸 트리메리테이트(trioctyl trimellitate) 75중량부, 침강방지 및 분산제로서 폴리비닐클로라이드 4.5중량부, 발색제로서 아질산염 0.5중량부로 조성되는 항균제 조성물 1~2.0중량부를 첨가 균질화시킨 항균성 멜라민수지용액을 전기한 인쇄지 및 크라프트에 각각 침투시킨 다음 온도 140~150℃, 60~90초간 열처리하여 표면층의 수지용액의 흐름유동성이 없는 상태로 1차 경화시킨후 합지 적층하고 온도 160~175℃, 압력 260~300bar로 고압열프레스로 30~40초간 가압열처리하여 2차 경화하여 화장시트를 얻고 이를 접착제가 도포된 판넬(LMP, MDF, 합판, HPM, ECO-Board 중의 하나)의 일면 또는 양면에 접합하여 온도 60~90℃, 압력 100~130bar로 열프레스로 10~20분간 가압열처리시킨 화장판재 및 그 제조방법을 제공하므로서 본 발명의 목적을 달성할 수 있다.

본 발명에 의한 화장판재는 통상의 화장판재수준 내지는 그 이상의 물성을 확보하고 있으며 발색기능에 의하여 화려한 무늬 및 모양에 의한 색상을 선명하고 화려하게 현출시킬 수 있어 우수한 장식효과를 가질 수 있고 내오염성과 우수한 항균내후성을 지속적으로 유지할 수 있어 위생적이고 친환경적인 화장판재라 할 수 있다.

도 1a는 본 발명에 따른 화장판재의 단면도.
도 1b는 본 발명에 따른 화장판재의 다른 실시예 단면도.
도 2a는 본 발명에 따른 화장판재의 또 다른 실시예 단면도.
도 2b는 본 발명에 따른 화장판재의 또 다른 실시예 단면도.

본 발명은 항균 내구성이 우수한 화장시트로 표면층을 형성한 화장판재 및 그 제조방법에 관한 것으로 공정순서에 따라 구체적으로 설명하면,

징크피리치온(zinc prithion) 20중량부, 트리옥틸 트리멜리테이트(trioctyl trimellitate) 75중량부, 폴리비닐클로라이드 4.5중량부, 아질산나트륨 또는 아질산칼리움 0.5중량부로 조성되는 항균 내후성 조성물을 조성하는 단계,

멜라민수지용액 100중량부에 상기 항균 내후성 조성물 1~2.0중량부를 첨가하여 균질화하므로서 항균 내후성 멜라민수지용액을 조성하는 단계,

화장용 인쇄지 및 지지보강용의 크라프트지 1~3매에 각각 항균성 멜라민수지용액을 침투시키는 단계,

항균내후성 멜라민수지용액이 침투된 각 인쇄지 및 크라프트지를 온도 140~150℃로 유지된 상태에서 60~90초간 열처리하여 표면층 수지용액의 흐름유동성이 없는 상태까지 1차 경화시켜 인쇄지 및 크라프트지를 합지하여 온도 160~175℃, 압력 260~300bar로 고압열프레스로 30~40초간 가압열처리하여 2차 경화하여 항균내후성 화장시트를 얻는 단계,

판넬의 일면 또는 양면에 접착제를 도포한 후 항균내후성 화장시트를 접합한 후 온도 60~90℃, 압력 100~130bar로 열프레스로 10~20분간 가압열처리하는 것을 특징으로 하는 항균내후성이 우수한 열경화성수지 화장시트로 표면층을 형성한 화장판재의 제조방법이라 할 수 있다.

이상의 제조방법에 의해서 제조된 화장판재(A)는 도 1a에서와 같이 위로부터 항균내후성 멜라민수지층(a1), 인쇄지(b), 항균내후성 멜라민수지층(a2), 크라프트지(c1), 항균내후성 멜라민수지층(a3), 접착제층(d), 판넬(p) 순서로 적층된 화장판재라 할 수 있고, 화장판재(A')는 도 1b에서와 같이 위로부터 a1, b, a2, c1, a3, d, p의 순서로 적층되어 있고, 아래로부터 a1, b, a2, c1, a3, d의 순서로 판넬(p)을 중심으로 대칭되게 적층되어 있는 화장판재라 할 수 있다.

화장판(B)는 도 2a에서와 같이 위로부터 항균내후성 멜라민수지층(a1), 인쇄지(b), 항균내후성 멜라민수지층(a2), 크라프트지(c1), 항균내후성 멜라민수지층(a3), 크라프트지(c2), 항균내후성 멜라민수지층(a4), 접착제층(d), 판넬(p) 순서로 적층된 화장판재라 할 수 있으며, 화장판재(B')는 화장판재(B)와 같이 위로부터 a1, b, a2, c1, a3, c2, a4, d 층의 순서로 적층된 화장시트가 판넬(p)에 접착되고 있고 아래로부터 a1, b, a2, c1, a3, c2, a4, d 층의 순서로된 화장시트가 판넬(p)에 접착되어 있어 판넬(p)을 중심으로 대칭되는 구성으로 되어 있는 화장판재이다.

상기 화장판재(A)는 인쇄지를 포함한 크라프트지 1매를 사용한 화장시트를 판넬의 일면에 접착한 화장판재이고 화장판재(A')는 화장시트(A)에 사용된 화장시트를 판넬의 양면에 접착적층시킨 화장판재이고 화장판재(B)는 인쇄지를 포함한 크라프트지 2매를 적층시킨 화장시트를 판재(p)의 일측면에 접착시킨 화장판재이고 화장판재(B')는 화장판재(B)에 사용된 화장시트를 판넬의 양면에 대칭되게 접착적층시킨 화장판재이다.

크라프트지의 사용매수는 특수용도를 제외하고는 통상적으로 3매까지 화장시트에 사용할 수 있다.

또한 판넬(p)의 일면에 접착되는 멜라민시트의 두께는 멜라민수지의 침투량 크라프트지의 사용 매수에 따라 차이는 있지만 0.8~2mm가 일반적인 화장판재의 두께라 할 수 있다. 또한 인쇄지나 크라프트지는 30~100g/㎡의 중량범위의 것을 사용하고 있다.

결국 화장판재는 항균내후성 멜라민수지층 내에 인쇄지가 표면층으로 현출될 수 있도록 인쇄지 1매 및 1~3매의 크라프트지를 항균내후성 멜라민수지층과 평행되게 적층시켜서된 멜라민 화장시트를 판넬의 일면 또는 양면에 접착시켜서된 화장판재라 할 수 있겠다.

상기 제조방법에 있어 항균내후성 조성물에 있어서 징크피리치온은 아연의 등위 복합체로서 무색의 고체로서 분해온도 240℃, pH 4.5~9.5범위이고 수성조제에서는 광안정성이 떨어지지만 합성수지내에서는 안정성이 높은 물질로서 항균 및 항 박테리아성이 우수하여 의료용으로 비듬과 지루성 피부염치료로 널리 알려져 있고 연쇄상구균과 포도상구균 클래스에서 많은 병원균에 대한 항균효과적인 속성을 지니고 있으며 그밖의 의료응용 프로그램에서 완선습진, 백선, 곰팡이의 치료를 포함하여 건조한 피부, 비정형 피부염, 백선 그리고 백반증의 치료에 사용하고 있다. 항균 메카니즘은 세포막의 전자전달계역학을 차단하여 세포막의 에너지원의 이동 경로를 차단하여 살균시키는 계면활성제라 할 수 있어 합성수지에 적용하여 살균효과를 효율적으로 얻을 수 있는 적절한 내후성의 항균제라 할 수 있다.

트리옥틸트리멜리테이트는 가소제형 용제로서 항균제인 징크피리치온과 침강방지 및 분산기능을 갖게 하는 PVC를 용해시키며 PVC와 함께 화장시트에 내충격성과 내균열성을 부여하게 된다.

발색제로 사용되는 아질산염은 아질산나트륨과 아질산칼륨이 있으며 아질산염은 결정성분말 또는 입상덩어리상태에서 흡습성이 강하고 물에 녹으며 공기중에 방치하면 서서히 산화되어 질산염으로 변하고 320℃ 가열시 분해되며 식품첨가용으로도 사용된다. 아질산염은 발색제로서 착색료와는 달리 자기 자신은 무색이며 그 자체 의해서는 절대착색되지 않으나 혼합되거나 접촉되어 있는 유색물질 예를 들면 인쇄지의 무늬, 모양 등의 색상 또는 착색된 멜라민수지의 색상을 고정, 안정, 선명하게하여 발색을 촉진시키는 기능을 가지므로서 화장판재의 색상을 선명하고 아름답게 하므로서 화장판재의 장식효과를 가일층 높힌다.

또한 아질산나트륨은 미생물의 성장억제기능이 있어 나트륨의 세균발육억제효과가 특히 혐기성균에 대하여 강하고 식중독균인 Clostridium boturinum을 사멸시키며 항산화작용이 있어 산패억제를 시키는 기능을 갖는 물질이다.

아질산염류의 아질산칼륨도 상기 아질산나트륨과 거의 동등한 기능을 갖는 물질이므로 전술한 항균제인 징크피리치온과 함께 더욱 위생적이고 친환경적인 화장판재를 얻을 수 있다.

또한 항균제조성물의 주목적은 항균성을 지속적으로 유지하므로서 화장시트의 항균내후성을 높힘에 있지만 이와 같은 항균내후성 조성물을 멜라민수지에 첨가하므로서 열경화성수지의 특징인 경질성때문에 수축응력에 대한 완충성 부족으로 장기간 사용시 발생하는 균열을 방지함에 도움이 된다.

또한 멜라민수지에 항균제조성물의 첨가비는 화장시트의 항균내후성의 확보, 경도, 균열의 방지 측면에서 중요하다. 많은량을 첨가시에는 생산단가를 상승시킬 수 있고 화장시트의 경도가 저하되며 적은량을 사용할 경우에는 항균내후성이 만족스럽지 못하며 균열의 방지기능도 떨어지므로 멜라민수지용액 100중량부에 항균제조성물 1~2.0중량부가 가장효과적인 첨가범위라 할 수 있다.

상기 화장시트 제조방법에서 인쇄용지나 크라프트지에 항균내후성 멜라민수지용액의 침투방법은 인쇄지나 크라프트지를 수지용액에 함침시킨후 양면으로 접촉되는 탄성브레이드로 함침량을 조절하면서 침투시킬 수 있고 로울러코팅으로 침투시키는 방법 중 어느 방법을 택해도 무방하다. 그러나 로울러에 의한 연속작업공정으로 얻어지는 인쇄지나 크라프트지에 침투 및 표면에 첨착된 항균내후성 멜라민수지의 경화정도는 다음의 적층공정에서 작업성의 난이성을 결정지을 수 있고 판넬 접착시의 접착력에도 영향을 미치게 된다 하므로서 인쇄지 및 크라프트지의 합지 적층공정에서 열처리에 의한 경화상태는 인쇄지 및 크라프트지의 표면에 첨착된 멜라민수지용액의 흐름유동성이 전혀 발생하지 않는 상태로 경화시켜 1차 경화된 화장시트를 얻고 이를 다시 고압 열프레스로 2차 경화시킨 화장시트를 접착제가 코팅된 판넬위에 접착하여 열프레스로 가압하므로서 화장판재가 제조된다.

적층공정으로 얻어진 화장판시트의 경화상태가 지나치면 판넬 접착공정에서 접착력이 떨어짐은 물론 판넬의 미세한 표면요철에 화장판시트 수지층조직이 침투되지 않으므로 결착력에 의한 접착효과 역시 기대할 수 없으므로 접착력이 더욱 취약해진다.

본 제조방법에서 합지공정에서 경화상태가 미흡하면 접착성은 기대할 수 있으나 적층작업이 쉽지않고 주위가 오염되기 쉽다. 그리고 적층된 화장시트의 경화정도가 너무 낮으면 판넬과의 접착공정에서 프레스의 고압으로 사방으로 밀림현상이 발생하여 프레스작업이 쉽지않고 두께의 치수안정성을 기대할 수 없으므로 각 공정에서의 경화상태는 매우 중요하다고 할 수 있다.

그밖에 화장시트와 판넬의 접착공정에서 사용되는 접착제는 종래 용제나 유성의 접착제를 사용치않고 수성접착제인 HB(클로버6) 폴리졸을 사용하므로서 친환경적인 화장판재를 얻을 수 있다.

또 다른 접착제로서는 본 발명에서 사용되는 항균내후성 멜라민수지용액 조성물 100중량부에 실란카프링제 2~4중량부, 분산제 1~2중량부를 첨가한 멜라민주성분 접착제를 사용할 수 있다. 여기에서 사용되는 분산제는 알킬나프탈렌설폰산염, 고급알콜, 황산에스텔염, 리그닌슬폰산염 중에서 선택되는 하나 이상의 분산제이다.

상기 접착제의 항균내후성 조성물을 주재로 하는 접착제의 사용방법은 판넬위에 접착제를 코팅한후 흐름유동성이 없는 상태로 경화시킨 다음 반경화성의 화장판시트를 접합하여 온도 60~90℃, 압력 100~130bar로 열프레스로 10~20분간 가압열처리하여 접착시키므로서 접착성과 치수안정성을 도모할 수 있다.

이상의 방법으로 제조된 화장시트, 완제품인 화장판재의 물성과 기능을 알아보기 위해 실시예를 들었다.

1. 화장시트(화장판)제조.

미경화 멜라민수지용액 100kg에 항균내후성 조성물 1.5kg첨가 교반하여 균질성의 항균내후성 멜라민수지용액을 얻고 이를 딥핑(deeping) 로울러와 코팅액 조절브레이드가 장착된 수지용액 베스(bath)에 충진시킨다음 인쇄지 및 크라프트지를 각 권취로울러로부터 안내로울러를 거쳐 수지용액베스를 통과시켜 수지용액의 코팅두께를 조절한다. 수지용액이 침투된 인쇄지 및 크라프트지를 온도 140~150℃로 유지된 열쳄버를 90초간 통과시켜 1차 열경화시킨 다음 인쇄지 및 크라프트지를 합지 적층시켜 맞물림로울러를 통과시켜 반경화된 두께 1.2mm 멜라민시트를 얻고 이를 160~175℃, 압력 260bar 조건의 고압열프레스로 40초간 가압 열처리하여 2차 경화시켜 화장시트(화장판) 제조하여 3일 경과한 것을 시료로 하였다.

판넬로서 파티클보드를 사용하여 양면에 수성접착제(HB(클로버6) 폴리졸)로 코팅한 다음 실시예(1)에서 얻어진 1차 경화된 두께 1.2mm의 멜라민시트를 합지한 다음 온도 60~90℃, 압력 110bar로 열프레스로 10분간 가압열처리로 경화하여 두께 20mm의 화장실용 화장판재를 제조하였다.

상기 실시예(1)에서 얻어진 1.2mm의 시료 화장시트(화장판)의 물성을 알아보기 위하여 KS M 3332의 시험방법에 따라 실시한 시험결과를 표(1)로 나타내었다.

본 발명 화장시트물성 시험 결과표.

시험항목	단위	KS표준	시험결과	시험방법
내오염성-아세트산	-	변화가 없을 것	변화없음	KS M 3332 : 2009
내오염성- 10% 암모니아수	-	변화가 없을 것	변화없음	KS M 3332 : 2009
내오염성- 사무용잉크	-	변화가 없거나 경미할 것	변화없음	KS M 3332 : 2009
내충격성 (낙하높이 900mm)	-	화장면에 갈리짐이 없을 것	이상없음	KS M 3332 : 2009
내마모성-마모량	g/(100회 전당)	0.1이하	0.07	KS M 3332 : 2009
내마모성-마모값	회	200이상	350	KS M 3332 : 2009
내광성-외관	-	결점이 없을 것	결점없음	KS M 3332 : 2009
내광성-색차	ΔE * ab	3.0이하	1.98	KS M 3332 : 2009

표(1)의 시험결과 수치는 KS M 3803 : 2009의 열경화성수지 고압화장판의 일반용 화장판 1.2mm(LD-GP 1.2) 및 수직면용화장판 0.8mm, 10mm 화장판의 기준을 만족하고 있는 수치이다.

또한 실시예(1)에서 제조된 화장시트의 항균기능을 알아보기 위하여 KICM-FIR-1003의 시험방법에 따라 촉진내후성(전) 및 촉진내후성 100hr후의 실험결과를 표(2) 및 표(3)으로 나타내었다.

촉진내후성(전).

시험항목	초기세균수	Blank	시료(제품)	시험방법
대장균	3.2×10⁵	4.5×10⁵	- 검출안됨	KICM-FIR-1003 24시간 후
녹농균	3.4×10⁵	4.8×10⁵	- 검출안됨	KICM-FIR-1003 24시간 후
화농균	2.8×10⁵	3.6×10⁵	- 검출안됨	KICM-FIR-1003 24시간 후

촉진내후성 100h후(Sunshine carbon arc(WS) 방법, KSF 2274)

시험방법	초기세균수	Blank	시료(제품)	시험방법
대장균	3.3×10⁵	4.6×10⁵	- 검출안됨	KICM-FIR-1003 24시간 후
녹농균	3.5×10⁵	4.9×10⁵	- 검출안됨	KICM-FIR-1003 24시간 후
화동균	2.9×10⁵	3.8×10⁵	- 검출안됨	KICM-FIR-1003 24시간 후

※ 사용균주

Escherichia coli ATCC 25922 (대장균)

Pseudomonas aeruginosa ATCC 15442 (녹농균)

Staphylococcus aureus ATCC 6538 (화농균)

그밖에 실시예(2)에서 제조된 20T의 화장판재를 KS F 3104:2006의 시험방법에 따른 물성시험결과를 표(4)에 나타내었으며 이 화장판재의 포름알데히드 방사량을 알아보기 위해 KS F 3104:2006의 시험방법에 따른 물성시험결과를 표(5)로 나타내었다.

본 발명 화장판재(20T)의 물성시험 결과표.

시험항목	단위	KS표준	결과	시험방법	비고
밀도	g/㎠	0.35이상, 0.85미만	0.73	KS F 3104:2006	파티클보드 (15.0형)
함수율	%	5이상, 13이하	10.3	KS F 3104:2006
휨강도	N/㎟	15.0이상	45.2	KS F 3104:2006
습윤시험강도-A시험	N/㎟	7.5이상	12.3	KS F 3104:2006
흡수두께팽창률	%	10이하	8	KS F 3104:2006
나사못유지력-평면방향	N	600이상	751	KS F 3104:2006
나사못유지력-측면방향	N	300이상	441	KS F 3104:2006
평면인장강도	N/㎟	0.4이상	0.5	KS F 3104:2006
박리강도	N/㎟	0.24이상	0.27	KS F 3104:2006
내오염성	-	표준회색색표 3호이상	이상없음	KS F 3104:2006
내충격성-외관	-	방사상의 균열, 파괴, 치장층의 박리가 없을것	이상없음	KS F 3104:2006
내충격성-홈의 지름	㎜	20 mm이상	0	KS F 3104:2006

본 발명 화장판재(20T)의 포름알데히드 방산량 시험결과표.

시험방법	단위	KS표준	결과	시험방법	비고
포름알데히드방산량-평균값	mg/L	0.5이하	0.4	KS F 3104:2006	E0형
포름알데히드방산량-최대값	mg/L	0.7이하	0.4	KS F 3104:2006	E0형

상기 본 발명에 의한 화장판재는 표면층인 화장판의 물성이 통상의 화장판(KS M 3808:2009 열경화성수지 고압화장판)물성 수준내지는 이상을 확보하고 KS F 2274:2002의 시험방법에 따른 열, 빛 등 가혹조건에서도 항균 및 박테리아성의 기능을 안정되게 유지하므로서 대장균, 농녹균, 화농균은 물론 아질산나트륨에 의한 사모넬라균까지도 사멸시킬 수 있는 항균내후성 화장판으로 구성된 화장판재라 할 수 있으며 그밖에도 멜라민수지, 항균내후성 조성물, 접착제 등에 인체에 유해한물질을 배재시키므로서 친환경적이라 할 수 있고 뿐만아니라 아질산나트륨의 발색기능에 의하여 화려한 무늬 및 모양의 색상을 선명하고, 화려하게 현출시키므로서 우수한 장식효과를 갖는 화장판재라 할 수 있다.

a1 ..... 항균내후성 멜라민수지층, a2 ..... 항균내후성 멜라민수지층
a3 ..... 항균내후성 멜라민수지층, a4 ..... 항균내후성 멜라민수지층
b ..... 인쇄지, c1 ..... 크라프트지
c2 ..... 크라프트지, d ..... 접착제층
p ..... 판넬

Claims

화장용인쇄지 및 수매의 크라프트지 각각에 멜라민수지용액을 침투시키거나 코팅한 것을 적층하고 경화시켜 멜라민화장판을 얻고 이 화장판을 판재의 일면 또는 양면에 통상의 접착제로 접착하여 가압해서되는 화장판재의 제조방법에 있어서 멜라민수지용액 100중량부에 징크피리치온(zincpyrithion) 20중량부, 트리옥틸트리메리테이트(trioctyl trimellitate) 75중량부, 폴리비닐클로라이드 4.5중량부, 아질산나트리움 또는 아질산포타시움중에서 선택되는 하나의 아질산염 0.5중량부로 조성되는 항균제조성물 1~2중량부를 첨가한 항균내후성 멜라민수지용액을 화장용인쇄용지 및 1~3매의 크라프트지에 각각 침투시키거나 코팅하여 온도 140℃~150℃로 유지되는 상태에서 60~90초간 열처리하여 표면층의 항균내후성 멜라민수지용액이 흐름유동이 없는 상태로 1차 경화시키고 각각의 인쇄지 및 크라프트지를 합지하여 온도 160~175℃, 압력 260~300bar의 고압열프레스로 30~40초간 가압열처리하여 2차 경화시킨 화장판을 판재의 일면 또는 양면에 접착가압해서되는 화장판의 제조방법.
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제