KR101303096B1

KR101303096B1 - 라이너지를 이용하여 제조된 가구 자재 및 그의 제조방법

Info

Publication number: KR101303096B1
Application number: KR1020130042014A
Authority: KR
Inventors: 김도형
Original assignee: 주식회사 펄슨
Priority date: 2013-04-17
Filing date: 2013-04-17
Publication date: 2013-09-06

Abstract

본 발명은 가구 자재 및 그의 제조방법에 관한 것으로서, 강도 향상용 코팅 조성물이 도포된 라이너지를 이용하여 제조하여 발수성, 발유성, 그리고 기존 목재 패널을 대체할 정도의 고강도를 유지하는 한편, 표면에 폴리에틸렌 필름을 합지하여 질감과 시각적으로 우수한 라이너지를 이용하여 제조된 가구 자재 및 그의 제조방법에 관한 것이다.
이를 위해 본 발명은 고지(古紙)를 재생하여 형성하고 강도 향상을 위해 외면과 내면에 각각 1차 코팅 조성물이 도포된 라이너지를 이용하여 제조하되, 내부에 육각형 코어가 형성된 심지를 포함하고, 외면에는 강도 향상을 위해 2차 코팅 조성물이 도포되어 있는 허니콤 보드로 이루어지되, 상기 1차 코팅 조성물은 열경화성수지인 에폭시수지 10~40중량%, 멜라민수지 10~40중량%, 폴리졸 5~30중량%, 메탄올 5~10중량%, 방수제 20~40중량%으로 혼합되고, 상기 2차 코팅 조성물은 우레탄 40~60중량%, 메탄올 40~60중량%으로 혼합된 가구 자재를 제공한다.

Description

라이너지를 이용하여 제조된 가구 자재 및 그의 제조방법{FURNITURE MATERIALS MANUFACTURED BY USING THE LINER PAPER AND FABRICATING METHOD THEREOF}

본 발명은 가구 자재 및 그의 제조방법에 관한 것으로서, 강도 향상용 코팅 조성물이 도포된 라이너지를 이용하여 제조하여 발수성, 발유성, 그리고 기존 목재 패널을 대체할 정도의 고강도를 유지하는 한편, 표면에 폴리에틸렌 필름을 합지하여 질감과 시각적으로 우수한 라이너지를 이용하여 제조된 가구 자재 및 그의 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로, 가구를 제조하기 위해 사용되는 가구 자재로는 가공성과 강도가 매우 우수한 목재를 주로 사용하고 있다. 하지만 목재는 폐기시 환경 오염이 유발되고, 폐기시 처리비용이 발생되는 문제가 있다. 더욱이, 우리나라는 전체 사용량의 80% 이상을 수입에 의존하고 있기 때문에 자원 고갈로 인한 목재 가격 상승으로 인해 가구 제조 단가가 상승하여 가격 경쟁력을 확보하는데 많은 어려움이 있는 실정이다.

이에 따라, 유럽을 중심으로 선진국들은 목재를 대체할 제품을 개발하기 위하여 많은 노력을 기울이고 있다. 현재, 목재를 대체할 제품으로 주목받고 있는 제품 중 하나가 종이이다. 즉, 종이를 가공하여 강도를 향상시키고, 강도가 향상된 종이를 가구 자재에 접목시켜 가구를 제조하는 노력들이 시도되고 있다. 하지만 아직까지도 우리나라 가구산업에서는 목재를 주재료로 사용하여 가구를 제조하고 있는 실정이다.

대한민국 등록특허 10-0368875호(등록일 : 2003. 01. 08)와, 10-1085075호(등록일 : 2011. 11. 14)에는 가구 자재로 활용이 가능한 건축용 내외장재가 제안된 바 있었다.

상기한 선행기술들에서는 고지(폐지)를 이용하여 건축용 내외장재를 제조하였다. 특히 대한민국 등록특허 10-1085075호에서는 판지의 강도를 높이기 위하여 에폭시 수지, 멜라민 수지, 초산비닐수지 에멀젼 접착제, 일라이트, 기화성 방청제, 방염제, 메탄올 및 물이 혼합되어 이루어진 코팅 조성물을 제안하고, 제안된 코팅 조성물을 고지를 재생한 원지의 외면에 코팅처리하여 강도가 향상된 판지를 제안하였다.

그러나, 대한민국 등록특허 10-1085075호에서 제안된 판지를 복수개로 적층시킨 후 가압롤러를 이용하여 압착하여 합판형태로 제조된 친환경 건축용 내외장재는 대한민국 등록특허 10-0368875호에 제안된 건축용 내외장재에 비해 어느 정도 강도 향상을 이끌어 내어 가구 자재로 활용될 수는 있으나, 강도를 제외한 기능적인 부분에서는 아직까지 미흡하여 기능성 가구 자재의 연구 개발이 절실한 실정이다.

KR 10-0368875 B1, 2003. 01. 08. KR 10-1085075 B1, 2011. 11. 14.

따라서, 본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 종래에 한정적으로 가구 재료로 사용된 목재의 대체품으로서 가공, 절단, 접합하는 방식을 그대로 사용하여 가공이 용이하고, 종래 종이의 단점인 방수성과 강도를 향상시키면서 기능성을 부여하여 질감과 시각적으로 우수성을 갖는 다양한 가구 재료로 사용될 수 있는 가구 자재 및 그의 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 일 측면에 따른 본 발명은 고지(古紙)를 재생하여 형성하고 강도 향상을 위해 외면과 내면에 각각 1차 코팅 조성물이 도포된 라이너지를 이용하여 제조하되, 내부에 육각형 코어가 형성된 심지를 포함하고, 외면에는 강도 향상을 위해 2차 코팅 조성물이 도포되어 있는 허니콤 보드로 이루어지되, 상기 1차 코팅 조성물은 열경화성수지인 에폭시수지 10~40중량%, 멜라민수지 10~40중량%, 폴리졸 5~30중량%, 메탄올 5~10중량%, 방수제 20~40중량%으로 혼합되고, 상기 2차 코팅 조성물은 우레탄 40~60중량%, 메탄올 40~60중량%으로 혼합된 가구 자재를 제공한다.

또한, 상기한 목적을 달성하기 위한 다른 측면에 따른 본 발명은 상기한 가구 자재의 제조방법에 있어서, (a) 상기 코팅 조성물을 상기 라이너지의 내면과 외면에 5~15g/m²의 도포량으로 도포하는 단계와, 상기 라이너지의 내면과 외면에 도포된 코팅 조성물을 120~160℃의 온도로 경화시키는 단계와, (c) 경화된 라이너지를 이용하여 내부에 육각형 코어가 형성된 심지를 포함하는 허니콤 보드를 제조하는 단계와, (d) 상기 허니콤 보드의 외면에 상기 2차 코팅 조성물을 5~15g/m²의 도포량으로 도포하는 단계와, (e) 상기 허니콤 보드의 외면에 도포된 제2 코팅 조성물을 120~160℃의 온도로 경화시키는 단계와, (f) 제조된 허니콤 보드를 80~100℃ 온도에서 3~5초 동안 경화처리하는 단계와, (g) 경화처리된 허니콤 보드의 외면에 폴리에틸렌 필름을 합지하는 단계를 포함하는 가구 자재의 제조방법을 제공한다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 강도 향상용 1차 및 2차 코팅 조성물이 도포된 라이너지를 이용하여 허니콤 보드를 제조하고, 이렇게 제조된 허니콤 보드를 가구 자재로 사용함으로써 발수성, 발유성, 그리고 기존 목재 패널을 대체할 정도의 고강도를 유지하면서 가공, 절단, 접합하는 방식을 그대로 사용하여 가공이 용이하다.

또한, 표면에 폴리에틸렌 필름을 합지하여 질감과 시각적으로 우수성을 갖는 가구 자재를 제공함으로써 종래에 한정적으로 가구 재료로 사용된 목재의 대체품으로 사용할 수 있으며, 특히 종래의 목재에 비해 월등히 가볍고 폐기시 100% 재활용이 가능할 뿐만 아니라, 목재에 비해 가격이 현저하게 저렴함에 따라 가격 경쟁력이 우수하다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 가구 자재의 제조방법을 설명하기 위하여 도시한 공정 흐름도.
도 2 및 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 가구 자재를 이용하여 실제 제조된 가구들을 촬영한 사진.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예로 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이다.

본 명세서에서 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 그리고 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 따라서, 몇몇 실시예에서, 잘 알려진 구성 요소, 잘 알려진 동작 및 잘 알려진 기술들은 본 발명이 모호하게 해석되는 것을 피하기 위하여 구체적으로 설명되지 않는다.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 정의되어 있지 않은 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.

본 발명에 따른 1차 코팅 조성물은 열경화성수지인 에폭시수지(국도화학공업(주), Waterborne Epoxy Resin) 및 멜라민수지(강남화성(주)), 폴리졸(영진(주)), 메탄올(OCI), 방수제(강남화성(주))를 포함한다.

바람직하게, 강도 향상을 위해 본 발명에 따른 1차 코팅 조성물의 혼합비는 열경화성수지인 에폭시수지 10~40중량%, 멜라민수지 10~40중량%, 메탄올 5~10중량%, 방수제 20~40중량%으로 구성된다. 이외에도, 상기 1차 코팅 조성물은 물을 더 포함할 수 있는데, 1차 코팅 조성물은 총 합이 100중량%가 되지 않는 경우 나머지는 물로 채워질 수 있다.

이하, 본 발명에 따른 코팅 조성물을 이용한 가구 자재의 제조방법을 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 가구 자재의 제조방법을 설명하기 위하여 도시한 공정 흐름도이다.

도 1을 참조하면, 먼저, 공지된 기술로 고지(古紙)를 100%로 재생하여 라이너지를 제조한다.

이후, 고지를 재생하여 제조된 라이너지의 강도를 향상시키기 위하여, 열경화성수지인 에폭시수지 10~40중량%, 멜라민수지 10~40중량%, 폴리졸 5~30중량%, 메탄올 5~30중량%, 방수제 20~40중량%으로 혼합하여 제조된 1차 코팅 조성물을 라이너지의 내면과 외면에 일정량, 예를 들면 5~15g/m², 바람직하게는 8g/m²의 도포량으로 도포한다(S11).

이후, 라이너지의 내면과 외면에 도포된 1차 코팅 조성물을 120~160℃, 바람직하게는 140℃의 표면 온도를 유지하는 열롤러를 이용하여 2~4초, 바람직하게는 3초 동안 접촉시켜 경화시킨다(S12). 이외에도, 상기 1차 코팅 조성물은 열풍을 이용하여 경화시킬 수도 있다.

이후, 가공된 라이너지를 롤(roll) 형태로 둘둘 감아 허니콤 보드 제조장치의 롤러에 끼운 후 대략 육각형 코어가 형성된 심지를 갖는 허니콤 보드를 제조한다(S13).

이후, 우레탄 40~60중량%과 메탄올 40~60중량%로 혼합된 2차 코팅 조성물을 제조된 허니콤 보드의 외면에 일정량 도포한다(S14). 예를 들면 2차 코팅 조성물은 5~15g/m², 바람직하게는 8g/m²의 도포량으로 도포한다. 이때, 상기 2차 코팅 조성물은 물을 더 포함할 수 있는데, 2차 코팅 조성물은 총 합이 100중량%가 되지 않는 경우 나머지는 물로 채워질 수 있다.

이후, 상기 허니콤 보드의 외면에 도포된 2차 코팅 조성물을 120~160℃ 온도에서 경화시킨다(S15).

상기 단계 S14에서와 같이, 라이너지의 외면과 내면에 강도 향상을 위해 부가하기 위하여 2차 코팅 조성물을 추가로 도포하되, 허니콤 보드를 제조한 후 그 외면에 도포한 후 실시하는 이유는 1차 코팅 조성물을 도포하지 않은 상태에서 2차 코팅 조성물을 도포하는 경우 라이너지의 고유한 흡수성 때문에 2차 코팅 조성물의 일부가 허니콤 보드를 구성하는 라이너지에 흡수되기 때문이다.

따라서, 1차 코팅 조성물을 라이너지의 외면과 내면에 도포하여 1차 코팅 조성물 피막을 일정 두께로 형성한 상태에서, 허니콤 보드의 외면에 1차 코팅 조성물 피막이 형성된 상태에서 기능성 2차 코팅 조성물을 그 상면에 도포함으로써 1차 코팅 조성물의 피막으로 인해 2차 코팅 조성물이 허니콤 보드에 흡수되는 것이 방지되어 2차 코팅 조성물이 흡수되어 피막이 얇아져 기능성이 저하되는 것을 방지할 수 있다.

이후, 상기 허니콤 보드를 80~100℃, 바람직하게는 90℃ 온도에서 3~5초 동안 경화시킨다(S16). 이때, 경화 공정은 열 챔버를 이용하여 90℃에서 4초 동안 실시할 수 있다.

이후, 응용장치 내로 폴리에틸렌(PolyEthylene, PE)을 공급하여 용융시킨 후, 필름성형장치를 이용하여 0.2~0.32mm의 두께로 폴리에틸렌 필름, 즉 PE 필름을 성형한다.

이후, 단계 S16을 통해 제조된 허니콤 보드의 외면에 성형된 PE 필름을 합지시킨다(S17). 이때, 합지공정은 합지롤러를 이용하여 허니콤 보드와 PE 필름을 합지하게 되며, 이 과정에서 허니콤 보드의 외면에 PE 필름이 열처리 과정을 통해 견고하게 합지된다.

도 2 및 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 가구 자재를 이용하여 실제 제조된 가구들을 촬영한 사진들이다.

상기에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 가구 자재의 제조방법은 허니콤 보드를 제조하기 전, 허니콤 보드의 소재로 사용될 라이너지의 외면에 1차 코팅 조성물을 도포 및 반경화시켜 라이너지가 일정 강도를 갖는 상태에서 허니콤 보드를 제조함으로써 허니콤 보드의 제조가 단순하고 용이할 뿐만 아니라 작업성이 우수하다.

또한, 본 발명은 본 발명에 따른 강도 향상용 1차 코팅 조성물이 도포 및 경화된 라이너지를 이용하여 허니콤 보드를 제조하고, 이렇게 제조된 허니콤 보드의 외면에 우레탄을 포함하는 2차 코팅 조성물을 도포하여 경화시켜 제조된 허니콤 보드를 가구 자재로 활용함으로써 발수성, 발유성, 그리고 기존 목재 패널을 대체할 정도의 고강도를 유지하면서 가공, 절단, 접합하는 방식을 그대로 사용하여 가공이 용이하다.

또한, 본 발명은 표면에 폴리에틸렌 필름을 합지하여 질감과 시각적으로 우수성을 갖는 가구 자재를 제공함으로써 종래에 한정적으로 가구 재료로 사용된 목재의 대체품으로 사용할 수 있으며, 특히 종래의 목재에 비해 월등히 가볍고 폐기시 100% 재활용이 가능할 뿐만 아니라, 목재에 비해 가격이 현저하게 저렴함에 따라 가격 경쟁력이 우수하다.

이상에서와 같이 본 발명의 기술적 사상은 바람직한 실시예에서 구체적으로 기술되었으나, 상기한 바람직한 실시예는 그 설명을 위한 것이며, 그 제한을 위한 것이 아니다. 이처럼 이 기술 분야의 통상의 전문가라면 본 발명의 기술 사상의 범위 내에서 본 발명의 실시예의 결합을 통해 다양한 실시예들이 가능함을 이해할 수 있을 것이다.

Claims

고지(古紙)를 재생하여 형성하고 강도 향상을 위해 외면과 내면에 1차 코팅 조성물과 2차 코팅 조성물이 순차적으로 도포 및 경화처리되어 가공된 라이너지를 이용해 제조하여 내부에 육각형 코어가 형성된 심지를 포함하는 허니콤 보드로 이루어지되,
(a) 상기 1차 코팅 조성물을 상기 라이너지의 내면과 외면에 5~15g/m²의 도포량으로 도포하는 단계;
(b) 상기 라이너지의 내면과 외면에 도포된 상기 1차 코팅 조성물을 120~160℃의 온도로 경화시키는 단계;
(c) 경화된 라이너지를 이용하여 내부에 육각형 코어가 형성된 심지를 포함하는 허니콤 보드를 제조하는 단계;
(d) 상기 허니콤 보드의 외면에 상기 2차 코팅 조성물을 5~15g/m²의 도포량으로 도포하는 단계;
(e) 상기 허니콤 보드의 외면에 도포된 상기 제2 코팅 조성물을 120~160℃의 온도로 경화시키는 단계;
(f) 제조된 허니콤 보드를 80~100℃ 온도에서 3~5초 동안 경화처리하는 단계; 및
(g) 경화처리된 허니콤 보드의 외면에 폴리에틸렌 필름을 합지하는 단계를 통해 제조되고,
상기 1차 코팅 조성물은 열경화성수지인 에폭시수지 10~40중량%, 멜라민수지 10~40중량%, 폴리졸 5~30중량%, 메탄올 5~10중량%, 방수제 20~40중량%, 나머지는 물이 혼합되고, 상기 2차 코팅 조성물은 우레탄 40~60중량%, 메탄올 40~60중량%으로 혼합된 가구 자재.
고지(古紙)를 재생하여 형성하고 강도 향상을 위해 외면과 내면에 1차 코팅 조성물과 2차 코팅 조성물이 순차적으로 도포 및 경화처리되어 가공된 라이너지를 이용해 제조하여 내부에 육각형 코어가 형성된 심지를 포함하는 허니콤 보드로 이루어지되, 상기 1차 코팅 조성물은 열경화성수지인 에폭시수지 10~40중량%, 멜라민수지 10~40중량%, 폴리졸 5~30중량%, 메탄올 5~10중량%, 방수제 20~40중량%, 나머지는 물이 혼합되고, 상기 2차 코팅 조성물은 우레탄 40~60중량%, 메탄올 40~60중량%으로 혼합된 가구 자재의 제조방법에 있어서,
(a) 상기 1차 코팅 조성물을 상기 라이너지의 내면과 외면에 5~15g/m²의 도포량으로 도포하는 단계;
(b) 상기 라이너지의 내면과 외면에 도포된 상기 1차 코팅 조성물을 120~160℃의 온도로 경화시키는 단계;
(c) 경화된 라이너지를 이용하여 내부에 육각형 코어가 형성된 심지를 포함하는 허니콤 보드를 제조하는 단계;
(d) 상기 허니콤 보드의 외면에 상기 2차 코팅 조성물을 5~15g/m²의 도포량으로 도포하는 단계;
(e) 상기 허니콤 보드의 외면에 도포된 상기 제2 코팅 조성물을 120~160℃의 온도로 경화시키는 단계;
(f) 제조된 허니콤 보드를 80~100℃ 온도에서 3~5초 동안 경화처리하는 단계; 및
(g) 경화처리된 허니콤 보드의 외면에 폴리에틸렌 필름을 합지하는 단계
를 포함하는 가구 자재의 제조방법.