KR101695624B1 - 가구 및 건축재에 적용 가능한 친환경 준불연 패널 및 그 제조방법 - Google Patents

가구 및 건축재에 적용 가능한 친환경 준불연 패널 및 그 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 가구 및 건축재에 적용 가능한 친환경 준불연 패널 및 그 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 멜라민 수지 함침지를 제조하는 단계와, 상기 제조된 멜라민 수지 함침지를 석탄재 패널의 일면 또는 양면에 적층하는 단계와, 상기 적층된 적층체를 가압 성형하는 단계를 포함하며, 상기 멜라민 수지 함침지는 오버레이 원지, 유리섬유 및 모양지용 원지를 각각 멜라민 수지 함침액에 함침하고 건조하여 제조되고, 상기 적층 단계는 상기 석탄재 패널의 일면 또는 양면에 상기 제조된 멜라민 수지 함침 오버레이지, 멜라민 수지 함침 유리섬유 및 멜라민 수지 함침 모양지를 순차적으로 적층하여서 되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 생산원가가 높지 않으면서도 준불연성, 방염성, 내화성, 강성 및 미려한 외관을 갖는 패널을 제조할 수 있는 장점이 있다. 또한, 경량성 및 가공성 역시 우수하여 목재, 인테리어 내장 마감재 등의 대체소재, 즉 건축 내장재뿐 아니라, 방화문, 가구, 싱크용 상판 등의 인테리어 자재로서 이용이 가능하여 건축물의 화재 위험성을 줄일 수 있는 장점이 있다.

Description

가구 및 건축재에 적용 가능한 친환경 준불연 패널 및 그 제조방법{Semi-non-combustible material Panel and Method for producing thereof}
본 발명은 가구 및 건축재에 적용 가능한 친환경 준불연 패널 및 그 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 석탄재 패널의 일면 또는 양면에 멜라민 수지 함침지 또는 알루미늄 박을 적층하여서 되는 준불연 패널 및 그 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로, 불연성 패널은 석고를 주 재료로 하여 만들어 왔다. 이로 인해, 불연성이 매우 높으며, 석고 자체는 안정된 결정상태를 지니고 있어 습도, 온도 변화에 대해 안정성이 강하고, 시공 후에도 뒤틀림, 처짐, 균열 등의 신축 변형의 염려가 없어 내장재로서 널리 사용되고 있다.
상기 석고 패널은 보통 두 장의 석고보드 원지 사이에 안정된 결정상태의 석고를 판 상으로 성형한 것으로, 내장재의 구비조건인 불연, 단열, 차음성능이 뛰어나다. 또한, 공기의 단축으로 시공비를 절감할 수 있고 경량화 추세에도 적합할 뿐 아니라 경제성도 뛰어난 특징이 있다.
아울러, 이러한 석고 패널과 함께 세라믹 패널, 도자기 패널 등 불연성, 내화성 패널이 공지되어 있다.
그러나, 이러한 석고 패널, 세라믹 패널, 도자기 패널 등은 제조에 따른 원료비 및 고온 소성처리에 의한 가공비가 매우 높아 비교적 원가가 과중되고, 내화성 등의 면에서도 미흡한 단점이 있다.
이러한 단점을 해소하고자, 대한민국 등록실용신안 제20-0321987호에서는 산화마그네슘과 섬유포지와 같은 보강재로 불연성 내장재를 제적하여 내열성 등을 개선하려는 시도가 있었다.
그러나, 상기한 석고 패널, 세라믹 패널, 도자기 패널, 산화마그네슘과 보강 패널 등은 모두 미장 판넬로 사용할 경우 여러 가지 문제가 야기되었다.
미장이라 함은 합판, 보드, 불연 내장재 등의 한면이나 양면에 모양지, 예를 들면, 비닐, 얇은 나무, 나토, 티크 등을 붙여 디자인성을 높인 것을 말하는데, 미려한 무늬로 인해 인테리어 자재로 각광받고 있다. 그런데, 앞선 불연 패널들은 모양지의 사용시 접착력이 약해 쉽게 박리되는 문제점이 있다. 즉, 일례로서 석고 패널은 분진이 모양지에 묻어서 그 접착력을 떨어뜨림으로써, 석고 표면을 미장할 수 없는 것이다. 그리고 디자인성을 높이기 위한 표면층의 비닐, 얇은 나무, 나토, 티크 등의 자재는 불연성을 현저히 저하시키고 있어 실제 불연성능이 제대로 이루어지고 있지 않다.
한편, 산업이 발달하면서 에너지의 사용량은 기하급수적으로 증가하고 있으며 그 증가추세에 따라 발전량도 증가하고 있다. 발전시설 중 화력발전은 환경의 영향을 받는 수력발전, 풍력발전 및 시설설치 지역의 제약을 받는 원자력 발전과는 다르게 전력의 수요가 많은 대도시에도 건설이 가능하며 건설비용이 경제적이고 건설기간이 짧은 장점을 가지고 있어 우리나라는 정부차원에서 화력발전소 건설을 증강하고 있다. 화력발전은 주 에너지원으로 석탄을 사용하기 때문에 화력발전의 설비와 발전량이 증가하면 석탄재의 발생량도 그에 비례해서 매년 증가한다. 석탄재란 화력발전소에서 유무연탄을 연소한 후 발생하는 재(Ash)로서 비산재(Fly Ash)와 바닥재(Bottom Ash)로 구분되며, 석탄을 연소하면 약 1할의 석탄재가 발생하게 된다. 따라서, 화력발전소 사용에 따라 폐석탄재가 다량 발생하며 환경오염의 방지, 폐기물의 자원화 및 재활용 촉진의 필요성이 세계 각국 정부의 중요한 관심사로 부각되고 있는 실정이다.
따라서, 이러한 석탄재를 활용하여 내화 보드를 제조하는 방법이 대한민국 등록특허 제10-1098266호에 의해 제안되었다. 상기 선등록 특허는 석탄재를 주재료로 하여 내화 보드를 제조함으로써, 저렴한 비용으로 석고 등에 비해 내화성, 내열성, 강도 등이 우수한 내화 보드를 제공하며, 폐기물을 자원화하여 환경오염을 방지하도록 하였다.
그러나, 이러한 석탄 보드 역시 건축용 내장재로 사용할 경우 미장 판넬로서 제조되어야 하는데, 모양지를 그대로 접착할 경우 접착성이 떨어짐으로써, 다양한 디자인이 요구되는 건축 내장재 및 가구, 싱크대 등의 인테리어 자재로는 사용이 제한되는 단점이 있었다.
KR 20-0321987 Y1 KR 10-1098266 B1
본 발명의 목적은 상기와 같은 폐기물을 자원화한 석탄재 판넬을 사용하되, 그 일면 또는 양면에 별도의 표면재를 적층시킴으로써, 표면제와 석탄재의 물성에 따른 뒤틀림 현상이 없고, 우수한 준불연성, 방염성, 내화성, 강성, 경량성, 가격경쟁력 등을 가짐은 물론, 다양한 디자인의 표현이 가능하도록 하는 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 준불연 패널 제조방법은, 멜라민 수지 함침지를 제조하는 단계와, 상기 제조된 멜라민 수지 함침지를 석탄재 패널의 일면 또는 양면에 적층하는 단계와, 상기 적층된 적층체를 가압 성형하는 단계를 포함하며, 상기 멜라민 수지 함침지는 오버레이 원지, 유리섬유 및 모양지용 원지를 각각 멜라민 수지 함침액에 함침하고 건조하여 제조되고, 상기 적층 단계는 상기 석탄재 패널의 일면 또는 양면에 상기 제조된 멜라민 수지 함침 오버레이지, 멜라민 수지 함침 유리섬유 및 멜라민 수지 함침 모양지를 순차적으로 적층하여서 되는 것을 특징으로 한다.
상기 가압 성형하는 단계는, 열을 이용하여 120~130℃의 온도에서 80~110kgf/㎠의 압력으로 15~30분간 열가압 성형하는 것을 특징으로 한다.
또한, 멜라민 수지 함침지를 제조하는 단계와, 상기 제조된 멜라민 수지 함침지를 석탄재 패널의 일면 또는 양면에 적층하는 단계와, 상기 적층된 적층체를 가압 성형하는 단계를 포함하며, 상기 멜라민 수지 함침지는 유리섬유, 오버레이 원지, 유리섬유 및 모양지용 원지를 각각 멜라민 수지 함침액에 함침하고 건조하여 제조되고, 상기 적층 단계는 상기 석탄재 패널의 일면 또는 양면에 상기 제조된 멜라민 수지 함침 유리섬유, 멜라민 수지 함침 오버레이지, 멜라민 수지 함침 유리섬유 및 멜라민 수지 함침 모양지를 순차적으로 적층하여서 되는 것으로 유리섬유 적층방법에 따라 뒤틀림방지를 위하여 석탄재 패널의 일면 또는 양면에 가압 성형하는 것을 특징으로 한다.
상기 가압 성형하는 단계는, 열을 이용하여 120~130℃의 온도에서 190~205kgf/㎠의 압력으로 10~15분간 열가압 성형하는 것을 특징으로 한다.
상기 제조된 멜라민 수지 함침지를 석탄재 패널의 일면 또는 양면에 적층하는 단계에서, 상기 석탄재 패널의 일면 또는 양면에 바인더를 도포한 후 멜라민 수지 함침지를 적층시키며, 상기 가압 성형하는 단계는, 110~130kgf/㎠의 압력으로 40~60분간 가압하여 성형하는 것을 특징으로 한다.
상기 적층된 적층체를 가압 성형하는 단계에서, 상기 가압 판(plress plate)으로서 경면판을 이용함으로써, 멜라민 수지 함침지(200a)(200b)를 엠보싱(embossing) 처리하는 것을 특징으로 한다.
또한, 저면에 프라이머가 도포된 알루미늄 박을 준비하는 단계와, 상기 준비된 알루미늄 박을 석탄재 패널의 뒤틀림을 방지하기 위하여 동일한 규격으로 석탄재 패널의 양면에 적층하는 단계와, 상기 적층된 적층체를 가압 성형하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 가압 성형하는 단계는, 130~150℃에서 80~110kgf/㎠의 압력으로 15~30분간 열가압 성형하거나, 상기 알루미늄 박을 석탄재 패널의 일면 또는 양면에 적층하는 단계에서, 상기 석탄재 패널의 일면 또는 양면에 바인더를 도포한 후 알루미늄 박을 적층하고, 110~130kgf/㎠의 압력으로 40~60분간 가압하여 성형하는 것을 특징으로 한다.
그리고 준불연 패널은, 석탄재 패널의 일면 또는 양면에 표면재가 적층 및 가압 성형되어 이루어지되, 상기 표면재는 멜라민 수지 함침 오버레이지, 멜라민 수지 함침 유리섬유, 멜라민 수지 함침 모양지가 순차적으로 적층된 것임을 특징으로 한다.
석탄재 패널의 일면 또는 양면에 표면재가 적층 및 가압 성형되어 이루어지되, 상기 표면재는 멜라민 수지 함침 유리섬유, 멜라민 수지 함침 오버레이지, 멜라민 수지 함침 유리섬유, 멜라민 수지 함침 모양지가 순차적으로 적층된 것임을 특징으로 한다.
상기 적층된 멜라민 수지 함침지(200a)(200b)의 표면에는 엠보가 형성된 것을 특징으로 한다.
석탄재 패널의 일면 또는 양면에 표면재가 적층 및 가압 성형되어 이루어지되, 상기 표면재는 알루미늄 박임을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 생산원가가 높지 않으면서도 뒤틀림이 없고, 준불연성, 방염성, 내화성, 강성 및 디자인성을 갖는 패널을 제조할 수 있는 장점이 있다.
또한, 경량성 및 가공성 역시 우수하여 목재, 인테리어 내장 마감재 등의 대체소재, 즉 건축 내장재뿐 아니라, 방화문, 가구, 싱크용 상판 등의 인테리어 자재로서 이용이 가능하여 건축물의 화재 위험성을 현저히 줄일 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명에 의한 표면재를 석탄재 패널의 일면에 적용한 준불연 패널의 단면도.
도 2는 본 발명에 의한 표면재를 석탄재 패널의 양면에 적용한 준불연 패널의 단면도.
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 의한 표면재를 석탄재 패널의 일면에 적용한 준불연 패널의 단면도.
도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 의한 표면재를 석탄재 패널의 양면에 적용한 준불연 패널의 단면도.
도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 의한 표면재를 석탄재 패널의 일면에 적용한 준불연 패널의 단면도.
도 6은 본 발명의 제 2 실시예에 의한 표면재를 석탄재 패널의 양면에 적용한 준불연 패널의 단면도.
도 7은 도 5의 표면재와 석탄재 패널의 사이에 바인더를 추가 개재한 상태를 나타낸 단면도.
도 8은 도 6의 표면재와 석탄재 패널의 사이에 바인더를 추가 개재한 상태를 나타낸 단면도.
도 9는 본 발명의 제 3 실시예에 의한 표면재를 석탄재 패널의 양면에 적용한 준불연 패널의 단면도.
도 10은 도 9의 표면재와 석탄재 패널의 사이에 바인더를 추가 개재한 상태를 나타낸 단면도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.
본 발명은 도 1 및 도 2에서와 같이, 준불연성의 재료인, 석탄재 패널(100)의 일면 또는 양면에 표면재(200)를 적층시킴으로써, 석탄재 패널(100)이 갖는 준불연성, 강성, 경량성을 그대로 유지함과 동시에, 유리섬유가 포함된 표면재(200)를 통해 준불연성능 및 다양한 디자인의 표현이 가능함은 물론, 표면 강화, 치수 안정성, 내열성, 내오염성, 내약품성 등을 부여하는 것이다.
본 발명 표면재(200)로는 멜라민 수지 함침 오버레이지(210), 멜라민 수지 함침 유리섬유(220) 및 멜라민 수지 함침 모양지(230)가 적층되어 구성되는 멜라민 수지 함침지(200a), 멜라민 수지 함침 유리섬유(220'), 멜라민 수지 함침 오버레이지(210), 멜라민 수지 함침 유리섬유(220) 및 멜라민 수지 함침 모양지(230)가 적층되어 구성되는 멜라민 수지 함침지(200b), 알루미늄 박(200c) 중 어느 하나로 될 수 있는바, 상기한 멜라민 수지 함침지(200a)(200b)나 알루미늄 박(200c) 모두 디자인성을 높일 수 있음과 동시에, 경량성, 치수안정성, 내오염성, 내약품성 등이 뛰어나며, 준불연 특성을 만족시킬 수 있기 때문이다.
즉, 상기 석탄재 보드(100)는 앞서 설명한 바와 같이, 석탄재를 주재로 하여 보드를 성형한 것으로, 준불연성, 경량성, 강성, 내화성을 모두 갖춘 재료이나, 단독으로 건축용 내장재 또는 가구 등의 인테리어 자재로 이용할 경우 디자인성이 좋지 못한 단점이 있었다. 또한, 이를 해소하기 위해 단순히 모양지를 접착할 경우 모양지가 쉽게 박리되고 은폐력이 낮아 상품성이 떨어졌다. 따라서, 본 발명은 이러한 석탄재 보드(100)에 표면지(100)를 용이하게 적층, 가압 성형하여 그 접착력과 은폐력을 높임으로써, 종래 석탄재 보드(100)가 갖는 단점을 해소하는 것이다. 상기한 석탄재 보드(100)는 석탄재에 약간의 물, 규산나트륨 등을 혼합하여 판재로서 성형하여서 되는바, 이는 이미 당업계에 공지된 사항으로서 공지된 형태의 석탄재 보드(100)는 모두 사용가능하며, 상기 석탄재 보드(100)의 두께, 크기 등도 제한하지 않는다.
이하, 그 실시예 별로 본 발명을 상세히 설명한다.
먼저, 도 3 및 도 4를 참조하여 본 발명의 제 1 실시예를 설명한다.
도 3 및 도 4와 같이, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 준불연 패널은, 석탄재 패널(100)의 일면 또는 양면에 멜라민 수지 함침지(200a)가 적층되어 구성된다. 여기서, 상기 멜라민 수지 함침지(200a)는 멜라민 수지 함침 오버레이(overlay)지(210), 멜라민 수지 함침 유리섬유(220) 및 멜라민 수지 함침 모양지(230)로 구성된다.
상기 멜라민 수지 함침 오버레이지(210)는 표면 강화용, 즉 내마모성의 향상을 위해 주로 사용되는 것이나, 함침지 간의 접착력을 향상시키기 위해서도 사용한다. 즉, 여기서는 상기 석탄재 패널(100)과 멜라민 함침 유리섬유(220) 간의 접착력을 강화시켜 준다. 상기 멜라민 수지 함침 오버레이지(210)는 오버레이 원지를 멜라민 수지 함침액에 함침, 건조시켜 제조되는데, 평균 중량 20~60g/㎡ 정도의 원지를 200~400% 함침률로 함침하여 사용한다.
다음으로, 상기 멜라민 수지 함침 유리섬유(220)는 멜라민 수지 함침액에 유리섬유를 함침, 건조하여 제조된 것으로, 보강층의 역할을 하여 외력에 대한 저항성을 향상시켜 패널의 표면이 손상되는 것을 막는다. 또한, 표면재(200a)에도 준불연성을 부여하고, 석탄재 패널(100)과 멜라민 수지 함침 모양지(230) 사이에 게재되어 상호 간 뛰어난 접착력을 발휘함으로써, 멜라민 수지 함침 모양지(230)가 석탄재 패널(100)로부터 박리되는 것을 방지하는 역할도 병행한다. 이때, 사용할 수 있는 유리섬유는 80~300g/㎡ 정도의 유리섬유이며, 함침률은 50~150% 정도이다.
그리고, 상기 멜라민 수지 함침 모양지(230)는 패널 표면에 다양한 디자인 표현이 가능하도록 하는 구성으로, 모양지용 원지를 멜라민 수지 함침액에 함침, 건조시켜 제조된다.
따라서, 상기와 같이 구성되는 멜라민 수지 함침지(200a)가 석탄재 패널(100)의 일면 또는 양면에 견고하게 접착, 성형됨으로써, 준불연 패널에 다양한 디자인의 표현이 가능해진다.
아울러, 상기 적층된 멜라민 수지 함침지(200a)의 표면, 즉 멜라민 수지 함침 모양지(230)에는 엠보가 형성될 수도 있는바, 엠보를 통해 다양한 입체 무늬의 형성 역시 가능해진다.
이하, 제 1 실시예에 따른 준불연성 패널의 제조방법을 통해 이를 더욱 상세히 설명한다.
먼저, 멜라민 수지 함침지(200a)를 제조한다.
상기 멜라민 수지 함침지(200a)의 제조는, 오버레이 원지, 유리섬유 및 모양지용 원지를 멜라민 수지 함침액에 10~15초간 함침시키고, 열풍을 이용하여 120~130℃의 온도로 20~60초간 건조시켜 제조한다. 여기서, 상기 멜라민 수지 함침액은 이미 공지된 사항이므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
다음으로, 상기 제조된 멜라민 수지 함침지(200a)를 석탄재 패널(100)의 일면 또는 양면에 적층시킨다. 이때, 상기 적층은 석탄재 패널(100)의 표면에 멜라민 수지 함침 오버레이지(210)가 맞닿도록 위치시키며, 멜라민 수지 함침 오버레이지(210), 멜라민 수지 함침 유리섬유(220) 및 멜라민 수지 함침 모양지(230)를 순차적으로 적층한다.
그리고, 상기 적층된 적층체를 가압 성형하여 준불연 패널로서 제조하는데, 상기 가압 성형은 열을 이용하여 120~130℃의 온도에서 80~110kgf/㎠의 압력으로 15~30분간 열가압하여 성형한다. 다음으로, 이를 상온에서 15~40분간 냉각하여 제조를 완료한다.
여기서, 상기 성형온도가 120℃ 미만일 경우 부착력이 저하되어 멜라민 수지 함침지(200a), 특히, 멜라민 수지 함침 유리섬유(220)와 멜라민 수지 함침 모양지(230)가 박리될 수 있으며, 성형온도가 130℃를 초과할 경우 멜라민 수지 함침지(200a), 특히, 멜라민 수지 함침 유리섬유(220)와 멜라민 수지 함침 모양지(230)의 표면 이상 및 변형이 발생할 수 있다. 그리고 상기 압력이 80kgf/㎠ 미만일 경우 석탄재 패널(100)과 멜라민 수지 함침지(200a) 간의 부착력이 저하되어 박리가 발생할 수 있으며, 120kgf/㎠ 이상일 경우 석탄재 패널(100) 및 멜라민 수지 함침지(200a)에 변형이 발생할 수 있으므로, 상기한 조건으로 성형한다.
또한, 엠보싱 처리, 즉 모양지에 입체감을 부여하고자 할 경우, 상기와 같이 적층된 적층체를 가압 성형할 때 멜라민 수지 함침지(200a)의 상부에 가압 판(press plate)으로서 경면판을 위치시키고, 이를 이용하여 적층체를 가압 성형하여 멜라민 수지 함침지(200a), 구체적으로는 멜라민 수지 함침 모양지(230)를 엠보싱(embossing) 처리한다. 이때, 석탄재 패널(100)의 양면에 멜라민 수지 함침지(200a)를 적층시킨 때에는 적층체의 양면 모두에 경면판을 위치시킨 후 가압, 성형할 수 있음은 당연하다.
상기와 같이, 엠보싱 처리된 멜라민 수지 함침 모양지(230)는 표면에 돋을 무늬 등의 표면 효과가 부여되는 것으로, 모양지의 디자인에 따라 엠보의 형태, 광택 유무 등을 결정하여 엠보싱 처리하며, 그 예로 나무결 무늬가 가장 널리 이용된다.
본 발명에 따른 엠보싱 처리는 종래 HPL 공정에서 사용되는 돋을 무늬보다 더 입체감이 뛰어나며, 깊은 심재의 표현이 가능하다.
상기와 같이 제조되는 갖는 준불연성의 패널은 우수한 경량성, 강성, 준불연성, 가공성, 내열성, 내오염성 등을 가지는 것은 물론, 멜라민 함침 모양지(230)와 석탄재 패널(100)이 쉽게 박리되지 않아 다양한 디자인의 패널 제작이 가능해져, 건축 내장재는 물론, 붙박이 가구, 싱크대 상판, 방화문 등의 실내 인테리어재로서 다양하게 사용 가능한 것이다.
이하, 제 2 실시예를 설명한다.
본 발명에 따른 제 2 실시예의 준불연 패널은 도 5 내지 8에서와 같이, 석탄재 패널(100)의 일면 또는 양면에 표면재(200)가 적층 및 가압 성형되어 이루어지되, 상기 표면재(200)는 멜라민 수지 함침 유리섬유(220'), 멜라민 수지 함침 오버레이지(210), 멜라민 수지 함침 유리섬유(220), 멜라민 수지 함침 모양지(230)가 순차적으로 적층된 멜라민 수지 함침지(200b)로 구성된다.
즉, 앞선 제 1 실시예와 달리, 멜라민 수지 함침 오버레이지(210)의 저면에 멜라민 수지 함침 유리섬유(220')가 추가로 더 적층된 형태이다. 이는, 상기 멜라민 수지 함침 유리섬유(220')를 추가로 적층하여 패널의 뒤틀림 방지와 준불연성을 더욱 향상시키기 위한 것이다.
또한, 유리섬유는 배향성을 가지기 때문에 유리섬유는 대부분 동일 방향으로 정렬되는바, 섬유의 특성 역시 그 방향에 따라 달라진다. 따라서, 본 발명에서 두 장의 멜라민 수지 함침 유리섬유(220)(220')를 사용할 경우, 유리섬유(220)(220') 간의 배열이 서로 직교하도록 위치시킴으로써, 서로 당기고 미는 힘을 동일하게 하여 뒤틀림을 방지하고 유리섬유의 특성을 더욱 향상시키는 것이다.
그리고 상기 제 1 실시예에서와 같이, 상기 적층된 멜라민 수지 함침지(200b)의 표면, 즉 멜라민 수지 함침 모양지(230)에는 엠보가 형성될 수도 있는바, 엠보를 통해 다양한 입체 무늬의 형성이 가능하다.
이하, 제 2 실시예의 그 제조방법을 통해 이를 더욱 상세히 설명한다.
먼저, 멜라민 수지 함침지(200b)를 제조한다.
상기 멜라민 수지 함침지(200b)는 앞선 제 1 실시예와 동일하게 유리섬유, 오버레이 원지, 유리섬유 및 모양지용 원지를 각각 멜라민 수지 함침액에 함침 및 건조하여 제조한다.
다음으로, 상기와 같이 제조된 멜라민 수지 함침지(200b)를 석탄재 패널(100)의 일면 또는 양면에 적층한다. 이때, 적층 순서는 석탄재 패널(100)의 표면에 멜라민 수지 함침 유리섬유(220')를 적층한 후, 멜라민 수지 함침 오버레이지(210), 멜라민 수지 함침 유리섬유(220) 및 멜라민 수지 함침 모양지(230)를 순차적으로 적층하는 것이다.
이때, 상기 멜라민 수지 함침 유리섬유(220')(220)간의 섬유의 정렬 방향이 서로 직교하도록 위치시킴으로써, 유리섬유의 인장력 등의 특성이 상, 하, 좌, 우방향에서 모두 발휘될 수 있도록 함이 바람직하다.
그리고, 상기와 같이 적층된 적층체를 가압 성형하여 패널을 제조하는데, 상기 가압 성형방법으로는 열을 이용하여 120~130℃의 온도에서 190~205kgf/㎠의 압력으로 10~15분간 열가압 성형함이 바람직하다.
이는, 제 1 실시예보다 고압을 이용하는 것으로, 멜라민 수지 함침 유리섬유(220)(220')가 추가로 개재되었기 때문인바, 그 압력이 너무 낮을 경우 박리가 일어날 수 있고, 너무 높을 경우 표면 손상을 초래할 수 있기 때문이다. 다만, 상대적으로 고압으로 성형하는 대신 그 성형시간을 짧게 한다. 그리고, 이를 상온에서 15~40분간 냉각하여 제조를 완료한다.
또한, 별도의 열을 가하지 않고, 냉압하여 성형할 수도 있는데, 냉압 성형의 경우, 도 7 및 도 8과 같이, 상기 제조된 멜라민 수지 함침지(200b)를 석탄재 패널의 일면 또는 양면에 적층하는 단계에서, 상기 석탄재 패널(100)의 일면 또는 양면에 바인더(300)를 도포한 후, 멜라민 수지 함침지(200b)를 적층시키고, 이를 110~130kgf/㎠의 압력으로 40~60분간 가압하여 성형하는 것이다. 그리고 설명의 편의성을 위하여 석탄재 패널(100)의 일면 또는 양면에 바인더(300) 도포하는 것으로 하였지만, 멜라민 수지 함침지(200b)의 저면에 바인더(300)를 도포한 후, 적층하는 것도 가능함은 당연하다.
이때, 압력이 110kgf/㎠ 미만일 경우 멜라민 수지 함침지(200b)가 박리될 가능성이 있고, 130kgf/㎠가 초과될 경우 바인더(300)가 외부로 흘러나와 상품성이 저하될 수 있으므로 상기한 압력조건으로 성형하고, 별도의 열을 가하지 않았으므로 성형시간을 40~60분으로 하는 것이다.
본 발명에서는 상기 바인더(300)로 패널 분야에서 공지된 다양한 형태의 바인더를 사용할 수 있는바, 2액형의 접착제를 사용함이 좀 더 바람직하다. 이는 2액형을 사용할 경우 외부 온도에 따라, 주제와 경화제의 혼합비율을 조정하여 접착성을 높일 수 있기 때문인바, 하절기에는 주제와 경화제의 비율을 3:7~10:1 중량비 정도로 하고, 동절기에는 10:1 중량비 정도로 구성하여 접착력을 높여 준다. 그러나, 2액형이 아닌 1액형의 바인더를 사용할 수도 있는 것으로, 그 실시를 제한하는 것은 아니다.
또한, 상기 제 1 실시예에서와 같이, 엠보싱 처리, 즉 모양에 입체감을 부여하고자 할 경우, 상기와 같이 적층된 적층체를 가압 성형할 때 멜라민 수지 함침지(200b)의 상부에 경면판을 위치시키고, 이를 이용하여 적층체를 가압 성형하여 멜라민 수지 함침 모양지(230)를 엠보싱(embossing) 처리할 수 있음은 당연하다.
상기와 같이 제 2 실시예로 되는 준불연 패널은 제 1 실시예에 비해 준불연성 및 치수안정성, 뒤틀림 방지가 더욱 향상된 것으로, 이 역시 건축 내장재, 가구, 방화문, 싱크대 등 다양하게 적용 가능하다.
이하, 제 3실시예를 첨부된 도 9 및 도 10을 참조하여 설명한다.
본 발명의 준불연성 패널은 석탄재 패널(100)의 일면 또는 양면에 표면재(200)가 적층 및 가압 성형되어 이루어지되, 상기 표면재(200)는 알루미늄 박(200c)으로 구성된 것이다.
상기 알루미늄 박(200c)은 그 두께가 60~100㎛ 정도의 박막으로 되는 것으로, 석탄재 패널(100)의 표면을 미려하게 해주는 것은 물론, 준불연성, 치수안정성, 내약품성 등을 제공해 주는 것이다.
그 제조방법을 살펴보면, 먼저 알루미늄 박(200c)을 준비한다.
그리고 상기 알루미늄 박(200c)을 석탄재 패널(100)의 뒤틀림 방지를 위하여 동일규격으로 양면에 적층한 후, 이를 가압 성형하여 제조된다. 다만, 적층 전 알루미늄 박(200c)의 저면, 즉 접착면에는 별도의 프라이머 처리를 실시하는바, 상기 프라이머는 통상 알루미늄 박(200c)의 접착에 사용되는 것이면 족하다.
이때, 상기 가압 성형은 130~150℃에서 80~110kgf/㎠의 압력으로 15~30분간 열가압 성형할 수 있는데, 그 온도가 130℃ 미만일 경우 알루미늄 박(200c)과 석탄재 패널(100)간 박리가 일어날 수 있고, 150℃를 초과할 경우 알루미늄 박(200c)과 석탄재 패널(100)의 변성형 초래될 수 있기 때문이며, 상기 압력 조건 역시 박리 및 표면 변형을 고려하여 결정한 것이다.
아울러, 제 3 실시예 역시 제 2 실시예와 동일하게, 도 10과 같이, 별도의 바인더(300)를 석탄재 패널(100)의 표면에 도포한 후, 이를 이용하여 알루미늄 박(200c)을 접착할 수도 있는 것으로, 그 실시는 상기 알루미늄 박(200c)을 석탄재 패널(100)의 뒤틀림 방지를 위하여 동일규격으로 양면에 적층하는 단계에서, 상기 석탄재 패널(100)의 양면에 바인더(300)를 도포한 후 알루미늄 박(200c)를 적층시키고, 110~130kgf/㎠의 압력으로 40~60분간 가압하여 성형하는 것이다.
상기 제 3 실시예에 의한 준불연 패널 역시 준불연성이 우수한 것은 물론, 외관이 미려하여 다양한 건축 내장재는 물론, 방화문, 싱크용 상판 등으로의 적용이 가능하다.
이상으로 본 발명의 특정한 부분을 상세히 기술하였는바, 당 업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 이러한 구체적인 기술은 단지 바람직한 구현예일 뿐이며, 이에 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백하다. 따라서, 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항과 그의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다.
100 : 석탄재 패널 200: 표면재
200a, 200b: 멜라민 수지 함침지 200c: 알루미늄 박
210: 멜라민 함침 오버레이지 220, 220': 멜라민 함침 유리섬유
230: 멜라민 함침 모양지 300: 바인더

Claims (12)

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  3. 멜라민 수지 함침지(200b)를 제조하는 단계와; 상기 제조된 멜라민 수지 함침지(200b)를 석탄재 패널(100)의 일면 또는 양면에 적층하는 단계와; 상기 적층된 적층체를 가압 성형하는 단계를 포함하며;
    상기 멜라민 수지 함침지(200b)는 유리섬유, 오버레이 원지, 유리섬유 및 모양지용 원지를 각각 멜라민 수지 함침액에 함침하고 건조하여 제조되고;
    상기 적층 단계는 석탄재 패널(100)의 일면 또는 양면에 상기 제조된 멜라민 수지 함침 유리섬유(220'), 멜라민 수지 함침 오버레이지(210), 멜라민 수지 함침 유리섬유(220) 및 멜라민 수지 함침 모양지(230)를 순차적으로 적층하여서 되는 준불연 패널의 제조방법에 있어서,
    상기 제조된 멜라민 수지 함침지(200b)를 석탄재 패널의 일면 또는 양면에 적층하는 단계에서는 상기 석탄재 패널(100)의 일면 또는 양면에 바인더(300)를 도포한 후 멜라민 수지 함침지(200b)를 적층시키며;
    상기 적층된 적층체를 가압 성형하는 단계에서는 열을 가함이 없이 110~130kgf/㎠의 압력으로 40~60분간 가압하여 성형함과 함께 가압판(press plate)으로 경면판을 이용하여 멜라민 수지 함침지(200b)를 엠보싱(embossing) 처리하는 것을 특징으로 하는 준불연 패널의 제조방법.
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