KR102259481B1 - 친환경 가구 외장재 - Google Patents

Abstract

본 발명은 표면 처리 및 특정 인쇄방법을 통하여 가죽질감을 낼 수 있음과 동시에 휘발성 유기화합물의 배출을 최소화 할 수 있는 친환경 가구 내장재에 관한 것이다. 본 발명은 (a) 판상재; (b) 상기 판상재의 상측에 형성되며, 일정 간격으로 천공된 하부 도막층; (c) 상기 하부 도막층의 상측에 형성되는 상부 도막층; 및 (d) 상기 상부 도막층의 상부에 형성되는 보호층을 포함하되, 상기 상부 도막층은 상기 하부 도막층의 천공을 통하여 상기 판상재와 접촉하도록 형성되어 있는 친환경 가구 외장재를 제공한다.

Description

친환경 가구 외장재{Eco-friendly furniture exterior material}

본 발명은 친환경 가구 외장재에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 표면 처리 및 특정 인쇄방법을 통하여 가죽질감을 낼 수 있음과 동시에 휘발성 유기화합물의 배출을 최소화 할 수 있는 친환경 가구 내장재에 관한 것이다.

가구제작에 있어서는, 목재를 사용하거나 판재 또는 합성수지재를 이용하여 가구를 제작하게 된다. 특히 목재는 판재로 제작하였을 때 외관이 미려하고 따뜻한 느낌을 줄 수 있으므로 많은 가구의 외장재로 사용하고 있다.

이러한 목재는 통나무를 가공하게 제작되고 있으며, 그 가공방식에 따라 원목, 집성제, 합판, 파티클 보드, 중밀도 섬유판(MDF)등의 판재로 제작되어 사용되고 있다.

이중 원목의 경우 통나무를 그대로 재단하여 판재를 제작한 것으로서 외관이 미려하고 잘 가공되는 경우 매우 높은 내구성을 가질 수 있지만, 목재의 소모량이 매우 크고 수분의 함량에 따른 수축과 팽창이 일어나게 되어 가공 및 관리에 많은 어려움을 가지고 있으므로 일부 고급가구에만 제한적으로 사용되고 있다.

이러한 원목의 단점을 해결하기 위하여 사용되는 것이 집성재와 합판으로 집성재의 경우 판재나 각재에 접착제를 도포한 다음 일정한 방향으로 압착하여 제조되고 있다. 이러한 집성재는 원목에 비해서는 목재의 활용성이 높고 목재의 질감을 그대로 나타낼 수 있다는 장점을 가지지만 일정한 길이를 가지는 다량의 판재가 각재가 필요하므로 목재 폐기물의 발생이 많으며, 접착제를 다량으로 사용하고 있어 휘발성 유기화합물에 의한 새집증후군의 문제를 일으킬 수 있다.

합판의 경우 목재를 얇은 두께로 재단한 다음 나뭇결이 직각이 되도록 적층하여 제작되는 것으로 높은 강도를 얻을 수 있으며 표면에 나무무늬가 그대로 드러나게 되어 외관이 미려하다는 장점을 가지고 있다. 하지만 접착제의 사용에 따라 휘발성 유기화합물의 배출이 많으며 측면에 가공면이 드러나게 되어 측면의 후가공이 필요하다.

상기 원목, 집성목 및 합판의 경우 원목의 수요를 보충하기 위하여 사용되고 있지만 여전히 목재의 사용량이 많으며, 많은 목재 폐기물이 발생하기 있어 이를 해결하기 위한 노력을 하고 있다.

이를 해결하기 위한 노력으로 목재의 생산하고 남은 조각을 이용하여 제작되는 파티클 보드와 목재의 목질을 이용하여 제작되는 MDF가 개발되어 사용되고 있다.

파티클 보드의 경우 목재의 가공이후 남은 조각을 일정한 크기로 분쇄한 다음. 이를 접착제와 혼합하고 고압으로 압착하여 제작되는 것으로 결 방향에 따른 강도의 차이가 적으며, 소리를 흡수하는 경향을 보임에 따라 칸막이나 가구의 내장제로 사용되고 있다.

MDF의 경우 목재를 섬유 상태로 분쇄한 다음 이를 접착제와 혼합하고 압착하여 제작되는 것으로 기존에는 목재로서 사용할 수 없는 폐목까지도 가공하여 사용할 수 있어 목재의 활용성이 크게 향상될 수 있으며, 일정한 강도를 가지며 기계가공성이 높아 가구의 측면부와 같은 눈에 띄지 않는 부분에 목재의 대체재로 사용되고 있다.

하지만 이러한 대부분의 목재는 원목의 질감을 재현하는데 그치거나(집성재, 합판) 완전히 상이한 질감을 가지고 있어(파티클 보드. MDF) 목재와는 상이한 느낌을 가지는 표면을 제작하기 위해서는 복잡한 후처리가 필요로 하고 있다. 또한 대부분의 원목 대체재는 접착제를 이용하여 제조되고 있어 휘발성 유기화합물에 대한 대책이 필요한 실정이다.

(0001) 대한민국 등록실용신안 제20-0460440호 (0002) 대한민국 등록특허 제10-0987640호

전술한 문제를 해결하기 위하여, 본 발명은 표면 처리 및 특정 인쇄방법을 통하여 가죽질감을 낼 수 있음과 동시에 휘발성 유기화합물의 배출을 최소화 할 수 있는 친환경 가구 내장재를 제공하고자 한다.

상술한 문제를 해결하기 위해, 본 발명은 (a) 판상재; (b) 상기 판상재의 상측에 형성되며, 일정 간격으로 천공된 하부 도막층; (c) 상기 하부 도막층의 상측에 형성되는 상부 도막층; 및 (d) 상기 상부 도막층의 상부에 형성되는 보호층을 포함하되, 상기 상부 도막층은 상기 하부 도막층의 천공을 통하여 상기 판상재와 접촉하도록 형성되어 있는 친환경 가구 외장재를 제공한다.

일 실시예에 있어서, 상기 판상재는 일정 간격으로 천공되어 있는 것일 수 있다.

일 실시예에 있어서, 상기 판상재는 상기 하부 도막층의 천공과 대응되는 위치에 천공되어 있는 것일 수 있다.

일 실시예에 있어서, 상기 상부 도막층은 상기 판상재의 천공 내부와 접촉하도록 형성되어 있는 것일 수 있다.

본 발명에 의한 친환경 가구 외장재는 판상재의 외면에 도막층을 형성하는 것으로 휘발성 유기화합물의 증발을 최소화 할 수 있으며, 이에 따라 휘발성 유기화합물에 의한 새집증후군을 최소화 할 수 있다.

또한 본 발명에 의한 친환경 가구 외장재는 판상재의 외면을 가죽과 유사한 질감을 가지도록 가공할 수 있어 독특한 외관을 가지는 가구 외장재를 제공할 수 있다.

또한 본 발명에 의한 친환경 가구 외장재는 기존의 가구 외장재용 도막에 비하여 부착력이 높은 도막을 제공함에 따라 도막의 박리현상이 현저히 감소하여 높은 내구성을 가지는 가구 외장재를 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 친환경 가구 외장재의 단면을 간략히 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 친환경 가구 외장재에 형성된 천공부의 효과를 도시한 것으로 (a)는 하부 도막층에 천공부가 형성된 경우, (b)는 하부 도막층에 천공부가 형성되지 않은 경우 자외선에 의한 광경화 양상을 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 또 다른 친환경 가구 외장재의 단면을 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 다른 단면 형상으로 형성된 천공부를 구비하는 친환경 가구 외장재의 단면을 나타낸 것이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 친환경 가구 외장재의 표면을 나타낸 것으로 (a)는 하부 도막층이 노출된 형상, (b)는 하부 도막층이 노출되지 않은 가구외장재의 사진이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 의한 가구 외장재의 확대 사진으로, (a)는 포면에 표면된 가죽 질감을 확대한 사진, (b)는 동일한 높이를 가지도록 형성된 하부도막층과 상부도막층의 경계면을 확대한 사진이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 의한 친환경 가구 외장재의 사진으로 (a)는 전체적인 형상, (b)는 상부 도막층에 의하여 형성된 질감부를 확대한 사진이다.

이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예를 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

본 명세서에 개시된 기술은 여기서 설명되는 구현예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 단지, 여기서 소개되는 구현예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 기술의 기술적 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다. 도면에서 각 장치의 구성요소를 명확하게 표현하기 위하여 상기 구성요소의 폭이나 두께 등의 크기를 다소 확대하여 나타내었다. 전체적으로 도면 설명시 관찰자 시점에서 설명하였고, 일 요소가 다른 요소 위에 위치하는 것으로 언급되는 경우, 이는 상기 일 요소가 다른 요소 위에 바로 위치하거나 또는 그들 요소들 사이에 추가적인 요소가 개재될 수 있다는 의미를 모두 포함한다. 또한, 해당 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명의 사상을 다양한 다른 형태로 구현할 수 있을 것이다. 그리고 복수의 도면들 상에서 동일 부호는 실질적으로 서로 동일한 요소를 지칭한다.

발명에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 발명에서, 포함하다 또는 가지다 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

한편, 본 명세서에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다. “제1 ” 또는“제2 ” 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.

또, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, “포함하다” 또는 “가지다”등의 용어는 기술되는 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 또, 방법 또는 제조 방법을 수행함에 있어서, 상기 방법을 이루는 각 과정들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않은 이상 명기된 순서와 다르게 일어날 수 있다. 즉, 각 과정들은 명기된 순서와 동일하게 일어날 수도 있고 실질적으로 동시에 수행될 수도 있으며 반대의 순서대로 수행될 수도 있다.

본 명세서에서, '및/또는' 이라는 용어는 복수의 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다. 본 명세서에서, 'A 또는 B'는, 'A', 'B', 또는 'A와 B 모두'를 포함할 수 있다.

본 발명은 (a) 판상재; (b) 상기 판상재의 상측에 형성되며, 일정 간격으로 천공된 하부 도막층; (c) 상기 하부 도막층의 상측에 형성되는 상부 도막층; 및 (d) 상기 상부 도막층의 상부에 형성되는 보호층을 포함하되, 상기 상부 도막층은 상기 하부 도막층의 천공을 통하여 상기 판상재와 접촉하도록 형성되어 있는 친환경 가구 외장재에 관한 것이다.

상기 판상재(100)는 소정의 크기를 가지는 판형의 외장재를 의미하는 것으로 두께 2~50mm를 가지는 판형의 재품을 의미한다. 상기 판상재는 가구의 외장재로 사용할 수 있는 것이라면 제한없이 사용할 수 있지만 중밀도 섬유판(MDF), 파티클보드(PB), 집성목, 원목, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리프로필렌(PP), 저압 멜라민(Low Pressure Melamine, LPM), 고압 멜라민(High Pressure Melamine, HPM), 폴리비닐클로라이드(PVC), 유리, 나일론 또는 종이로 제작될 수 있으며, 가장 바람직하게는 중밀도 섬유판을 사용할 수 있다. 아울러 상기와 같은 재질로 제작되는 것 외에도 중밀도 섬유판(MDF), 파티클보드(PB), 집성목, 원목과 같은 목재의 위에 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리프로필렌(PP), 저압 멜라민(Low Pressure Melamine, LPM), 고압 멜라민(High Pressure Melamine, HPM), 폴리비닐클로라이드(PVC), 나일론 또는 종이로 제작되는 시트를 부착하여 사용하는 것도 가능하다.

상기 중밀도 섬유판(MDF)은 목질을 주원료로 하여 제작된 것으로 목질재료를 고온에서 해섬하여 제작되는 목섬유(Wood Fiber)에 합성수지제 접착제를 혼합하여 제조되는 것이 바람직하다. 이러한 MDF는 본 발명만을 위하여 제작된 제품을 사용할 수도 있지만 바람직하게는 기존의 제품으로 제작되어 판매되는 MDF를 구매하여 사용하는 것이 바람직하다. 상기 MDF는 밀도가 300~700kg/㎥이며, 2~30mm의 두께를 가지는 것이 바람직하다. 밀도가 300kg/㎥ 미만인 경우 강도가 약해져 가구로서의 사용이 불가능하며, 700kg/㎥를 초과하는 경우 제작된 가구의 무게가 무거워져 사용이 어려울 수 있다. 또한 두께가 2mm 미만인 경우 얇은 두께로 인하여 강도가 떨어질 수 있으며, 30mm를 초과하는 경우에는 제작시 중심부의 경화가 지연되어 휘발성 유기화합물의 배출이 많아 질 수 있으며, 가구 제작시 내부 공간이 줄어들게 되어 가구의 효용성이 떨어질 수 있다.

상기 하부 도막층(200)은 상기 판상재(100)의 상측에 위치하는 도막층으로 상기 판상재(100)와 상기 상부 도막층(200)의 접착을 용이하게 함과 동시에 일정한 색상을 가지고 있어 상기 상부 도막층의 발색이 정상적으로 되도록 하는 층이다. 상기 하부 도막층(200)은 이를 위하여 바람직하게는 흰색이나 이와 가까운 색으로 조색되어 사용되는 것이 바람직하다.

상기 하부 도막층(200)은 자외선 경화형 고분자 수지를 포함할 수 있다. 이에 따라 상기 하부 도막층(200)은 도포 직후 자외선 램프에 의하여 경화될 수 있으며, 경화이후에는 상기 판상재(100)의 표면에 도막을 형성하여 상기 판상재(100)에서 발생하는 휘발성 유기화합물의 배출을 방지할 수 있다. 이를 위하여 상기 자외선 경화형 고분자 수지를 광개시제를 함유하고 있으며, 상기 광개시제를 이용한 가교를 통하여 상기 하부 도막층(200)이 경화될 수 있다.

상기 자외선 경화형 고분자 수지는 360~420nm의 파장을 가지는 자외선 또는 태양광을 이용하여 경화시키는 것이 바람직하다. 가시광선에 경화되는 광경화형 고분자 수지를 사용하는 경우 작업이 원활히 수행되기 어려우므로, 360~420nm의 파장을 가지는 자외선으로 경화되는 고분자 수지를 사용하는 것이 바람직하다. 실제 작업시에는 건물 내부에서 작업하는 경우 외부의 빛을 차단하고 형광등 또는 백열등을 이용하여 작업한 다음, 자외선(UV) 램프를 이용하여 경화시키는 것이 바람직하다. 이때 상기 자외선램프는 상기 하부 도막을 형성하기 위한 도료 분사구에 인접하여 설치되어 도료가 흐르지 않고 정확하게 경화되도록 하는 것이 바람직하다. 또한 이를 위하여 상기 도료 분사구 주변에는 2개 이상의 자외선램프를 이용하여 경화하는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 3개 이상의 자외선램프를 분사구를 중심으로 120° 각도를 가지도록 배치하여 사용할 수 있으며, 가장 바람직하게는 4개 이상의 자외선램프를 분사구를 중심으로 90°미만의 각도를 가지도록 배치하여 사용할 수 있다. 실외 작업시에는 야간에 작업하는 것이 바람직하며, 주간에 작업하는 경우 천막 등을 이용하여 자외선을 차단하여 하부 도막층을 형성한 다음, 주간에 태양광에 노출시켜 경화시킬 수 있다. 이때 태양광에 노출되지 않거나, 그늘에 가려지는 부분은 부분적으로 자외선램프를 이용하여 경화할 수 있으며, 태양광이 약하여 충분한 자외선이 공급되지 않는 경우에도 자외선램프를 보조적으로 사용하여 경화시킬 수 있다.

또한 상기 자외선을 조사하여 경화시키는 단계는 2~20분간 자외선을 조사하며, -15~65℃에서 수행되는 것이 바람직하다. 2분 미만으로 자외선을 조사하는 경우 경화가 완전히 이루어지지 않아 하부 도막층의 내구성이 떨어질 수 있으며, 20분을 초과하여 조사하는 경우 경화가 완료됨에 따라 물성향상 없이 작업시간이 늘어날 수 있다. 또한 -15℃미만에서 빛을 조사하는 경우 경화가 지연되어 내구성이 떨어질 수 있으며, 65℃를 초과하는 온도에서 경화시키는 경우 경화시 고온으로 인한 불균일이 발생할 수 있다.

상기 자외선 경화성 고분자는 단관능 모노머, 다관능 모노머 및 올리고머 등을 사용할 수 있으며, 상기 관능기 종류는 아크릴레이트류, 메타크릴레이트류, 비닐류 등일 수 있다.

상기 아크릴레이트류 모노머로는 디펜타에리스리톨 헥사아크릴레이트, 펜타에리스리톨 테트라아크릴레이트, 펜타에리스리톨 트리아크릴레이트, 트리메틸렌프로필 트리아크릴레이트, 에틸렌글리콜 디아크릴레이트, 헥산디올 디아크릴레이트, 에틸아크릴레이트, 에틸헥실아크릴레이트, 부틸 아크릴레이트, 히드록시에틸 아크릴레이트 등을 사용할 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.

상기 아크릴레이트계 올리고머로는 우레탄 변성 아크릴레이트 올리고머, 에폭시 아크릴레이트 올리고머, 에테르아크릴레이트 올리고머 등이 바람직하며, 이 때 아크릴레이트 관능기는 2개 내지 6개가 적당하다. 이 때, 상기 올리고머의 중량 평균 분자량은 1000 내지 10000인 것이 바람직하다.

상기 메타크릴레이트류 모노머로는 트리메틸롤프로판트리메타크릴레이트, 에틸렌글리콜 디메타크릴레이트, 부탄디올 디메타크릴레이트, 헥사에틸 메타크릴레이트, 부틸 메타크릴레이트 등을 사용할 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.

상기 메타크릴레이트계 올리고머로는 특별히 한정되는 것은 없고, 중량 평균 분자량이 1000 내지 10000 인 것으로, 분자 내에 메타크릴레이트기를 포함하는 화합물이라면 바람직하다.

아울러 상기 자외선 경화성 고분자는 원활한 경화를 위하여 광개시제를 포함할 수 있으며, 상기 광개시제는 자외선에 분해될 수 있는 화합물을 사용하는 것이 바람직하며, 구체적으로는 1-히드록시 케톤, 아미노 케톤, 비스 아실 포스핀, 1-히드록시 시클로헥실페닐 케톤, 벤질 디메틸 케탈, 히드록시디메틸아세토 페논, 벤조인, 벤조인 메틸 에테르, 또는 벤조인 에틸 에테르, 벤조인 이소프로필 에테르, 벤조인 부틸 에테르, 이가큐어(Irgacure)907 등을 사용할 수 있다.

상기 자외선 경화용 도료는 자외선 경화에 의하여 표면에 단단하고 기공이 없는 피막을 형성하게 되므로 도료내에 포함되어 있는 휘발성 유기화합물의 배출을 방지할 수 있다. 기존의 도료의 경우 휘발성용매가 증발되면서 경화되므로 휘발성 유기화합물의 배출이 많게 되며, 이러한 휘발성 유기화합물의 지속적인 배출은 새집증후군을 발생시키는 주원인으로 꼽혀 왔다. 하지만 본원 발명의 경우 자외선 경화형 도료를 사용함에 따라 이러한 휘발성 유기화합물의 배출을 방지할 수 있으며, 또한 도료의 내구성도 향상시킬 수 있다.

또한 상기 하부 도막층(200)은 일정간격으로 천공(210)될 수 있다(도 2참조). 상기 하부 도막층(200)의 경우 자외선에 의하여 경화되며, 상기 판상재(100)에서 발생하는 휘발성 유기화합물을 막는 역할을 수행한다. 따라서 상기 하부 도막층(200)의 경화상태에 따라 휘발성 유기화합물의 배출량 역시 상이할 수 있다. 이에 상기 하부 도막층(200)의 원활한 경화를 위하여 상기 하부 도막층(200)에 일정간격으로 천공(210)하여 자외선의 침투를 용이하게 하는 것이 바람직하다. 상기 판상재가 가구 외장재 특히 주방가구 또는 욕실 가구 외장재로 사용되는 경우 방수성 향상을 위하여 상기 하부도막을 두텁게 형성하게 되는데 기존의 도막층의 경우 자연적인 건조만을 수행하거나 단순히 자외선을 이용한 경화만 하고 있어 미경화된 부분으로 수분이 침투하거나 휘발성 유기화합물이 누출되는 현상이 있었다. 하지만 본원 발명의 경우 상기와 같이 천공(210)하는 것으로 자외선이 상기 하부 도막층(200)의 속까지 용이하게 침투하여 상기 하부 도막층(200)의 경화가 완전하게 일어날 수 있도록 할 수 있다(도 3 참조). 자외선의 경우 도막에 따라 다르지만 일정한 깊이까지 도막을 투과하여 경화를 수행할 수 있는 것으로 알려져 있으며, 두터운 도막을 사용하는 경우 일정 깊이 이하에서는 도막의 경화가 잘 수행되지 않는 것으로 알려져 있다. (도 3의(b)). 하지만 본원 발명에서는 상기와 같은 천공을 통하여 하부 도막층의 내부까지 자외선이 공급되도록 하는 것으로(도 3의 (a)) 하부 도막층의 경화가 더욱 완전하게 일어날 수 있도록 할 수 있다.

또한 상기 하부 도막층은 일부 두께만 천공되도록 할 수도 있지만 바람직하게는 전체 두께가 천공되어 후술할 상부 도막이 상기 천공을 통하여 판상재에 접촉되도록 할 수 있다. 즉 상기 하부 도막층을 관통하도록 상기 천공이 수행될 수 있으며, 상기 상부 도막층의 형성시 상기 상부 도막층 형성용 도료가 상기 천공을 통하여 하부로 공급되는 것으로 하부 도막층의 하부에 위치하는 판상재에 접촉되어 경화될 수 있다. 이를 통하여 상기 상부 도막층은 상기 판상재와 연결될 수 있으며, 이는 상기 상부 도막층의 박리강도를 높이는 역할을 할 수 있다. 기존의 도막의 경우 고분자 수지를 이용하여 제작되고 있어 표면의 활성이 낮은 것으로 알려져 있다. 이러한 낮은 표면 활성은 상기 도막의 물리 화학적인 손상을 방지하는 역할을 수행하지만 추가적인 도막과의 결합력도 낮아지는 결과를 가져올 수 있다. 이를 해결하기 위하여 기존의 도막층에 추가적인 도막을 형성하는 경우 표면에 물리적인 손상을 주거나 활성을 높이는 다양한 처리를 수행하고 있다. 하지만 이 경우에도 장기간 사용하는 경우 각 도막 사이의 박리가 일어나 도막이 탈락되는 현상이 있었다. 하지만 본 발명의 상부 도막층은 상기 하부 도막층의 천공을 통하여 상기 판상재와 직접적으로 연결될 수 있으므로 기존의 도막층에 비하여 높은 박리강도를 가질 수 있다.

아울러 상기와 같은 효과를 극대화하기 위하여 상기 판상재는 일정간격으로 천공되어 있을 수 있다. 상기와 같이 하부 도막층의 천공을 통하여 상부 도막층과 판상재가 접촉하면 높은 박리강도를 가질 수 있지만 더욱 높은 박리강도를 가지기 위하여 상기 상부 도막층과 상기 판상재의 접촉면적을 놀리는 것이 바람직하다. 이를 위하여 상기 판상재는 일정간격으로 천공될 수 있으며, 상기 판상재가 천공된 부분이 상기 상부 도막층의 일부가 위치하도록 하는 것이 바람직하다. 특히 상기 판상재의 천공부와 상기 하부 도막층의 천공부가 대응되는 위치에 존재하는 경우 상기 상부 도막층을 형성하기 위하여 공급되는 상부 도막층 형성용 도료는 상기 하부 도막층의 천공을 통하여 상기 판상재의 천공에 도입될 수 있다. 특히 상기 판상재는 천공시 천공부의 벽면이 다공질을 가지거나 거칠게 가공되는 특성을 가지고 있으므로 천공부에 도입되는 상기 상부 도막층과 높은 마찰력을 가질 수 있어 박리강도를 최대화 할 수 있다.

이때 상기 판상재는 0.01~5mm의 깊이로 천공되는 것이 바람직하다. 0.01mm미만의 깊이로 천공되는 경우 상기와 같은 박리강도 증대효과가 떨어질 수 있으며, 5mm를 초과하는 깊이로 천공되는 경우 제조되는 가구 외장재의 내구성이 떨어질 수 있다.

또한 상기 천공은 0.5~5mm의 간격으로 수행하는 것이 바람직하다. 0.5mm 미만의 간격으로 천공하는 경우 너무 많은 천공으로 인하여 하부 도막층과 판상재의 내구성이 떨어질 수 있으며, 5mm를 초과하는 간격으로 천공되는 경우 천공 사이의 간격이 멀어져 자외선 침투효과 및 박리강도 증대효과가 떨어질 수 있다.

아울러 상기와 같은 천공은 상기 하부 도막층(200)의 경화시 발생할 수 있는 수축과 팽창에 의한 갈라짐을 방지하는 효과를 기대할 수 있다. 일반적으로 도료 및 고분자 수지는 경화시 수축 또는 팽창하게 된다. 기존의 도료의 경우 이러한 수촉 또는 팽창을 도료의 탄성만으로 극복하였다. 하지만 상기와 같은 수축 또는 팽창이 도료의 탄성 한계를 넘게 되면 도막층의 갈라짐이 발생하고 있다. 하지만 본원 발명의 경우 일정간격으로 형성된 상기 천공부가 도료의 수축 또는 팽창에 의하여 확장 또는 수축될 수 있으므로 상기 하부 도막층의 갈라짐을 방지할 수 있다.

상기와 같은 하부 도막층(200) 및 판상재의 천공은 일렬로 배치된 바늘을 상하 이동시켜 천공하거나 원통형의 롤러에 일정 간격으로 바늘이나 돌기를 설치하며, 상기 하부 도막층의 경화이전에 상기 롤러를 통과하게 하는 것으로 상기 하부 도막층과 판상재를 동시에 천공할 수 있다. 상기 천공은 상기 하부 도막층(200)과 판상재에 일정 간격으로 일정 깊이의 천공을 할 수 있는 형상이라면 제한없이 선택하여 천공할 수 있지만, 바람직하게는 원기둥, 사각기둥, 삼각기둥, 육각기둥, 팔각기둥과 같은 기둥형상으로 천공되거나 원뿔, 삼각뿔, 사각뿔, 오각뿔, 육각뿔 또는 팔각뿔과 같은 뿔형상이 뒤집어진 형태로 천공될 수 있다(도 4 참조).

또한 상기와 같은 천공의 경우 완전 경화 이전에 수행하는 것이 바람직하다. 자외선을 이용한 완전 경화 이후 상기 도막층을 천공하게 되면 천공에 다른 도막층의 파손이 발생하게 되어 휘발성 유기화합물이 누출되거나 판상재로 수분이 유입될 수 있다. 따라서 완전경화 이전 도료가 탄성을 가지고 있을 때 상기와 같은 천공을 수행하는 것이 바람직하다. 이때 상기 하부 도막층 형성용 도료는 자외선 경화형 고분자 수지와 휘발성 용재를 포함하는 고분자 수지를 혼합하여 사용하는 것이 바람직하다. 이 경우 상기 판상재의 표면에 도포된 하부 도막층은 상기 휘발성 용매의 증발에 의하여 1차 경화되며 아직 자외선을 이용한 완전경화 이전 단계이므로 상기 하부 도막층에 천공을 수행할 수 있다. 이후 자외선을 이용하여 완전 경화시키게 되면 도막의 손상 없이 천공을 완료할 수 있다.

또한 상기 판상재의 천공은 상기 하부 도막층의 천공과 동시에 수행될 수도 있지만, 상기 하부 도막층의 천공을 수행하고 하부 도막층을 경화시킨 다음 추가적으로 판상재까지 재천공하는 것도 가능하다. 상기 하부 도막층의 경우 완전 경화를 시킨 다음 천공하는 것도 가능하지만 완전경화 이전 천공을 수행한 다음 완전경화시킬수도 있다. 하지만 이 경우 상기 천공기 경화되지 않은 하부 도막층 형성용 도료가 판상재의 천공부로 흘러들어가거나 천공부의 하부를 막아 후에 있을 공정에서 상부 도막층 형성용 도료가 상기 판상재까지 도달하지 못할 수 있다. 이를 방지하기 위하여 상기 하부 도막층을 천공한 다음 경화시키고 상기 하부 도막층의 천공부를 재천공하는 것으로 상기 판상재를 천공할 수 있다.

상기 상부 도막층(300)은 상기 하부 도막층(200)의 상부에 형성되며 외부로 보이는 모양 및 색상을 나타내는 부분으로, 상기 하부 도막층(200)이 흰색 또는 이와 유사한 색상으로 제작되는 것과는 상이하게 특정한 색상을 가지고 도포될 수 있다. 상기 상부 도막층(300)은 상기 하부 도막층(200)과 동일하게 자외선 경화형 고분자 수지가 포함될 수 있다. 상기 자외선 경화형 고분자 수지를 이용하면 도료의 번짐을 최소화하여 도막을 형성할 수 있으므로 원하는 모양을 다양하게 형성할 수 있다.

상기 상부 도막층(200)은 표면에 가죽 질감을 가지도록 형성되는 것이 바람직하다(도 7 참조). 기존의 판상재에 가죽 질감을 나타내기 위해서는 천연가죽 또는 인조가죽을 표면에 접착하는 방법을 많이 사용하였다. 하지만 이 방법의 경우 상기 판상재에서 발생하는 휘발성 유기화합물을 차단할 수 없을 뿐만 아니라 가죽과 판상재의 이종 접합간에 접착력이 약해져 장기간 사용하는 경우 가죽이 박리되는 현상을 보이고 있다. 특히 인조가죽을 사용하는 경우 이러한 현상을 더욱 심화될 수 있다. 하지만 본원 발명의 경우 상기 판상재를 완전히 차단할 수 있는 하부 도막층을 형성한 다음 이곳의 상부에 상부 도막층을 가죽질감으로 형성하여 미려한 외관을 가짐과 동시에 휘발성 유기화합물의 배출을 최소화 할 수 있다. 아울러 본원 발명에 사용되는 하부 도막층과 상부 도막층의 경우 용제를 사용하지 않는 자외선 경화형 도료를 사용하는 것으로 상기와 같은 휘발성 유기화합물의 배출을 최소화 할 수 있다.

또한 상기와 같이 가죽질감을 형성하는 경우 상기 하부 도막층의 천공부(210)를 이용하여 가죽에 표현되어 있는 땀구멍을 재현하는 것도 가능하다. 가죽의 경우 표면에 그물형 무늬와 더불어 땀구멍이 형성되어 있다. 과거에는 이 땀구멍이 천연가죽과 인조가죽을 구분하는 주요 요소로 작용하였지만, 현재 제작되는 인조가죽의 대부분은 천연가죽과 동일하게 땀구멍을 형성하고 있어 일부 저가형의 인조가죽만이 땀구멍이 없이 제작되고 있다. 따라서 본원 발명의 경우에도 상기와 같은 땀구멍을 형성하여 가죽질감을 그대로 재현하는 것이 바람직하다. 상기 땀구멍은 상기 하부 도막층의 천공부(210)를 통하여 형성될 수 있다. 상기 하부 도막층의 천공부(210)를 일정 깊이와 폭으로 형성한 다음, 상기 상부 도막층을 위한 도료를 도포하게 되면, 상기 상부 도막용 도료가 상기 하부 도막층의 천공부로 흘러들어가게 된다. 이때 상기 하부 도막층의 천공부가 완전하게 폐쇄되기 이전 자외선램프를 이용하여 경화시키면 상기 상부 도막에는 상기 하부도막의 천공부를 따라 일정한 구멍이 형성될 수 있다. 이는 상기 천연가죽의 땀구멍을 모사하는 것으로 상기와 같은 상부 도막층을 이용하여 가죽질감을 표현할 때 더욱 천연가죽과 유사한 질감을 표현할 수 있다.

또한 상기 그물형 무늬를 형성하기 위하여 상기 상부 도막층(300)은 2~10회 반복되어 도포되어 소정의 형상을 가지는 단차를 표현할 수 있다. 상기 그물형 무늬의 경우 천연가죽에 형성되는 주름으로 사람의 주름 또는 지문에 해당하는 부분이다. 이 그물형 무늬는 일반적인 도막층과는 달리 단차를 가지고 있는데 이를 재현하기 위해서 기존의 방법에는 도막을 형성한 다음 도막의 일부를 제거하여 단차를 형성하거나 도막이 형성되는 바닥부분에 미리 그물형 무늬를 형성한 다음 얇은 도막을 형성하여 그물형 무늬를 형성하였다. 하지만 이 경우 도막의 일부를 제거하는 과정에서 도박의 손상이 발생할 수 있거나 얇은 도막만을 사용할 수 밖에 없어 그 표현에 제한이 있어왔다. 하지만 본원 발명의 경우 상기 상부 도막층(300)을 형성할 때 상기 상부 도막층 형성용 도료를 도포한 다음 노즐 주변에 설치되는 자외선램프를 이용하여 경화하는 것을 이용하여 상기 상부 도막층(300)을 2~10회 반복되어 도포하며 상기 그물형 무늬를 형성할 수 있다. 이를 구체적으로 살펴보면 상기 상부 도막층(300)을 제1회 도포시에는 상부 도막층 전체에 도포한 다음 제2회 도포시부터 그물무늬를 제외하고 도포할 수 있으며, 이 경우 상기 도료가 적층됨에 따라 그물무늬 부분은 요(凹)형상을 유지하며 도료가 적층될 수 있다. 기존의 도포방법의 경우 도료의 분사와 경화사이에 일정 시간 간격이 존재함에 따라 상기와 같이 그물 무늬부분을 제외하고 도포하더라도 표면장력에 의하여 도료끼리 합쳐져 그물무늬 부분이 메워지지만, 본원 발명의 경우 도포와 동시에 자외선램프를 이용하여 경화함에 따라 그물무늬를 형성하면서 도료의 적층이 가능하다. 또한 이를 응용하여 그물무늬 하부와 상부에 적층된 도료를 상이하게 하는 것으로 상기 그물무늬를 강조하거나 부위에 따른 색감을 다르게 하는 등 다양한 효과를 나타낼 수 있다.

상기 상부 도막층(300)은 상기 하부 도막층(200)의 상부에 그대로 형성될 수도 있지만 상기 하부 도막층의 일정 부분을 삭제하여 판상재를 노출시키거나 하부 도막층의 일부를 일정두께로 갈아낸 다음 상기 노출부 또는 갈아낸 부분에 상기 상부 도막층을 형성할 수 있다(도 4 참조). 이를 통하여 상기 하부 도막층(200)의 최상부와 상기 상부 도막층(300)의 최상부는 동일한 높이를 가질 수 있다. 이를 통하여 단차가 없는 도막층을 형성할 수 있으며, 이는 단차부분에 이물질이 응집 및 침적되는 현상을 최소화 할 수 있어 상기 가구외장재를 사용할 때 더욱 청결하게 사용할 수 있다. 또한 이 경우에는 상기 판상재를 일정간격으로 천공하여 사용하는 것이 바람직하다. 상기 천공된 판상재의 경우 상기 하부 도막층의 천공부가 깊게 형성될 수 있으므로 상기와 같이 일부 하부 도막층이 삭제된 경우에도 상부 도막층의 땀구멍의 재현이 가능하며, 하부 도막층의 얇은 두께에도 불구하고 적절한 접착력을 가질 수 있다.

아울러 상기 상부 도막층은 위에서 살펴본 바와 같이 상기 판상재의 천공부와 접촉하도록 형성될 수 있다. 즉 상기 상부 도막층은 상기 하부 도막층의 천공을 통과하여 상기 판상재와 직접적으로 접촉되도록 형성될 수 있으며 이를 통하여 상기 상부 도막층의 박리강도가 크게 향상될 수 있다.

상기 보호층(400)은 상기 상부 도막층(300)의 상부에 형성되는 부분으로 상기 상부 도막층(300)을 외부로부터 보호함과 동시에 본 발명에 의한 가구 외장재의 광택을 조절하는 층이다. 상기 보호층(400)은 하부에 존재하는 상기 상부 도막층(300)의 모양과 색감이 보이는 것을 방해하지 않기 위하여 투명한 고분자 수지로 제작되는 것이 바람직하다. 아울러 상기 보호층 역시 상기 하부 도막층 및 상기 상부 도막층과 동일하게 자외선 경화형 고분자 수지를 포함하여 제작되어 빠른 경화를 수행하며, 휘발성 유기화합물의 배출을 최소화 하는 것이 바람직하다.

아울러 상기 상부 도막층과 보호층 역시 상기 하부 도막층과 동일하게 자외선 경화형 도료를 사용하여 휘발성 유기화합물의 배출을 방지하는 것이 바람직하다.

이하 본 발명을 상기 친환경 가구 외장재의 제조방법을 통하여 상세하게 설명한다.

1. 판상재 준비단계

시판되는 판상재를 외기에 노출되도록 일정기간 적치하고 방치한다. 이때 상기 판상재는 각각의 판사이가 이격되도록 하여 판상재에서 발생하는 휘발성 유기화합물의 배출이 용이하도록 할 수 있다.

상기 판상재는 소정의 크기를 가지는 판형의 외장재를 의미하는 것으로 두께 2~50mm를 가지는 판형의 재품을 의미한다. 상기 판상재는 가구의 외장재로 사용할 수 있는 것이라면 제한없이 사용할 수 있지만 중밀도 섬유판(MDF), 파티클보드(PB), 집성목, 원목, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리프로필렌(PP), 저압 멜라민(Low Pressure Melamine, LPM), 고압 멜라민(High Pressure Melamine, HPM), 폴리비닐클로라이드(PVC), 유리, 나일론 또는 종이로 제작될 수 있으며, 가장 바람직하게는 중밀도 섬유판을 사용할 수 있다. 아울러 상기와 같은 재질로 제작되는 것외에도 중밀도 섬유판(MDF), 파티클보드(PB), 집성목, 원목과 같은 목재의 위에 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리프로필렌(PP), 저압 멜라민(Low Pressure Melamine, LPM), 고압 멜라민(High Pressure Melamine, HPM), 폴리비닐클로라이드(PVC), 나일론 또는 종이로 제작되는 시트를 부착하여 사용하는 것도 가능하다.

2. 하부 도막층 형성단계

상기 1단계에서 준비된 판상재의 표면을 세척한 다음 건조한다. 이후 하부 도막용 도료를 도포한다. 상기 하부 도막용 도료는 위에서 살펴본 바와 같이 자외선 경화형 도료를 사용할 수 있다. 상기 하부 도막용 도료는 잉크젯 프린터를 이용하여 상기 판상재의 표면에 분사될 수 있으며, 이때 상기 잉크젯 프린터는 1~5개의 노즐, 바람직하게는 2~3개의 노즐 더욱 바람직하게는 2개의 노즐을 이용하여 프린팅을 수행할 수 있다. 또한 상기 잉크젯 프린터의 노즐 주변에는 2~6개의 자외선램프가 설치되며, 노즐이 이동하는 경우 노즐의 이동과 동시에 이동하게 설치되므로 잉크젯 프린터에 의하여 분사된 하부 도막용 도료를 빠른 시간내에 경화시킬 수 있다.

상기와 같이 하부 도막층의 형성이 완료된 다음, 상기 하부 도막층을 일정 간격으로 천공할 수 있다. 이때 천공은 0.5~50mm의 간격으로 수행할 수 있으며, 일정방향으로 하부 도막층이 형성된 판을 이동시키면서 일정간격으로 배열된 돌기 또는 바늘을 상하 이동시켜 천공하거나 원형의 롤러에 일정간격으로 돌기 또는 바늘을 설치한 다음, 상기 롤러의 사이로 상기 하부 도막층이 형성된 판을 이동시켜 천공할 수 있다. 이때 상기 천공은 상기 하부 도막층 뿐만 아니라 상기 판상재까지 0.01~5mm깊이로 한꺼번에 천공될 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

또한 상기 하부 도막층용 도료에 자외선 경화형 고분자 수지와 휘발성 용재를 포함하는 고분자 수지를 혼합하여 사용하는 경우 상기와 같이 도포를 완료한 다음 일정시간 이후 천공하고 자외선을 조사하여 완전 경화시키는 것이 바람직하다. 다만 이 경우 상기 자외선 경화 이전의 천공은 상기 하부 도막층만을 천공하는 것이 바람직하며, 완전 경화이후 상기 판상재에 소정의 깊이까지 재전공 하는 것이 바람직하다. 또한 상기와 같은 재천공은 상기 자외선 경화 이전의 천공과 동일한 위치에 수행하여 하부 도막층의 손상을 최소화 하는 것이 더욱 바람직하다.

아울러 상기 하부 도막층의 일부를 삭제한 다음 삭제된 부분에 상기 상부 도막층을 형성할 수 있다. 이 경우에는 상기 하부 도막층의 일부를 기계적 또는 화학적인 방법으로 제거하여 상기 상부 도막이 안착될 수 있는 공간을 확보하는 것이 바람직하다. 상기 하부 도막층을 제거하기 위한 기계적인 방법으로는 왕복식 또는 회전식 연삭기를 이용하여 제거할 수 있으며, 화학적인 방법으로는 산, 염기 또는 용제를 이용하여 상기 하부도막의 일부를 제거할 수 있다.

3. 상부 도막층의 형성단계

상기 하부 도막층에 천공 및 경화가 완료되면 하부 도막층의 상부에 상부 도막층을 형성할 수 있다. 상기 상부 도막층은 상기 하부 도막층과 동일하게 잉크젯 프린터를 이용하여 도포되는 것이 바람직하다. 다만 상기 하부 도막층과는 다르게 특정 색상을 인쇄하여 가죽질감을 표현하는 것이 바람직하므로, 검은색, 붉은색, 청색, 노란색의 4색을 각기 다른 노즐에서 분무하는 것이 바람직하다. 각각의 색상에는 노즐이 1~5개가 설치될 수 있으며, 이에 따라 전체 노즐은 4~20개가 설치될 수 있다.

또한 상기 상부 도막층의 경화속도를 조절하는 것으로 상기 상부 도막층에 땀구멍과 유사한 홈을 형성할 수 있다. 상기 상부 도막층은 상기 하부 도막층의 상부에 형성되며, 상기 하부 도막층은 일정간격으로 천공되어 있다. 따라서 상기 하부도막층의 상부에 상기 상부 도막층용 도료를 도포하는 경우 상기 하부 도막층의 천공부를 메울 수 있다. 하지만 이때 상기 상부 도막층용 도료의 점성 및 경화속도를 조절하게 되면 천공의 중심부까지 메워지기 이전 경화를 수행할 수 있어 천연가죽에서 나타나는 땀구멍을 재현할 수 있다.

또한 상기 상부 도막층은 상기 천공을 통하여 상기 판상재의 내부까지 도달한 다음, 경화되는 것이 바람직하므로 상기 천공부에서 모세관 현상을 통하여 이동될 수 있는 적절한 점도를 가지는 것이 바람직하다.

상기 상부 도막층의 경화는 상기 하부 도막층과 동일하게 자외선램프를 이용하는 것이 바람직하며, 상기 자외선램프는 상기 노즐의 주변에 2~8개가 배치될 수 있다.

아울러 상기 하부 도막의 일부가 삭제된 경우 상기 삭제부분에 상기 상부 도막층을 형성하는 것이 바람직하다. 이때에는 상기 하부 도막층의 최상부와 상기 상부 도막층의 최상부가 동일한 높이를 가지도록 하는 것이 바람직하다.

4. 보호층의 형성단계

상기와 같이 하부 도막층과 상부 도막층이 형성된 이후 보호층을 형성할 수 있다. 상기 보호층은 투명한 색상을 가지는 고분자 수지로 제작될 수 있으며, 상기 하부 도막층 및 상부 도막층과 동일하게 자외선 경화형 고분자를 사용하는 것이 바람직하다. 상기 보호층은 단일한 투명색을 가지고 있으므로, 1~5개의 노즐을 구비하는 잉크젯 프린터를 이용하여 도포하는 것이 바람직하며, 상기 노즐의 주변에는 2~8개의 자외선램프를 구비하여 노즐의 이동과 같이 이동하도록 하는 것으로 상기 보호층의 도포와 동시에 경화시킬 수 있다. 또한 상기 보호층은 평탄한 표면을 가지도록 제작될 수 있다. 이를 위하여 상기 보호층은 2~10회로 나뉘어 도포될 수 있으며, 각 도포시마나 표면이 일정한 높이를 가지도록 연마될 수 있다. 이를 통하여 상기 표면층은 상기 상부 도막의 두께변화에 관계없이 평탄한 표면을 가질 수 있으며, 또한 광택을 가지도록 가공될 수도 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 설명하기로 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지의 기능 또는 공지의 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 그리고 도면에 제시된 어떤 특징들은 설명의 용이함을 위해 확대 또는 축소 또는 단순화된 것이고, 도면 및 그 구성요소들이 반드시 적절한 비율로 도시되어 있지는 않다. 그러나 당업자라면 이러한 상세 사항들을 쉽게 이해할 것이다.

실시예 1

㈜ 포레스코에서 제작한 15mm두께의 MDF판을 이용하여 실시하였다. 상기 MDF판의 표면을 세척한 다음, 그늘진 실내에서 2일간 건조하였다.

건조가 완료된 이후 흰색도료를 이용하여 하부 도막층을 형성하였다. 상기 하부 도막층의 형성에 사용된 도료는 자외선 경화형 도료((주)딜리, DKT 100, DKT 200)를 사용하였으며, 상기 하부 도막층용 도료는 노즐이 2개 구비된 잉크젯 프린터를 이용하여 도포하였다. MDF에 상기 하부 도막층 형성용 도료를 도포한 다음, 자외선을 조사하여 경화시켰다.

경화가 완료된 이후 상부 롤러에 3mm간격으로 바늘을 배치한 다음, 상부 롤러와 하부 롤러 사이에 상기 하부 도막층 형성용 도료가 형성된 MDF판을 통과시켜 천공하였다. 이때 상기 MDF판에 1mm의 깊이로 천공되도록 하였다.

하부 도막층이 천공된 이후 상부 도막층을 형성하였다. 상부 도막층은 가죽 질감을 형성하기 위하여 자외선경화형 도료((주)딜리, DKT 100, DKT 200)를 5회 반복하여 도포하였으며, 2회 도포시부터는 그물형 무늬부분을 제외하고 도포하여 가죽의 주름을 표현하였다. 상기 상부 도막층은 각 색상별로 1개의 노즐이 구비된 잉크젯 프린터를 사용하여 도포하였으며, 상기 노즐의 이동방향 양측에는 자외선램프가 각 1개씩 설치되어 도포된 도료를 경화하였다.

상기와 같이 상부 도막층의 형성이 완료된 이후 보호층을 형성하였다. 상기 보호층은 투명 도료((주)딜리, DKT 100, DKT 200)를 이용하였으며, 상기 상부 도막층과 동일한 장치를 이용하여 도포하고 경화하였다.

실시예 2

상기 실시예 1에서 MDF판에 0.5mm의 깊이로 천공을 수행한 것을 제외하고 동일하게 실시하였다.

실시예 3

상기 실시예 1에서 MDF판에 3mm의 깊이로 천공을 수행한 것을 제외하고 동일하게 실시하였다.

비교예 1

상기 실시예 1에서 MDF판이 천공되지 않으며 상기 하부 도막만 천공되도록 천공 깊이를 조절한 것을 제외하고 동일하게 실시하였다.

비교예 2

상기 실시예 1에서 천공을 수행하지 않은 것을 제외하고 동일하게 실시하였다.

실험예

상기 실시예 1~3 및 비교예 1~2의 박리강도를 측정하는 시험을 실시하였다. 시험방법은 ISO 2049 및 ASTM D3359에 제시된 부착력 시험방법을 사용하였으며, ISO에 제시된 측정 점수표는 하기의 표1과 같다.

상기 측정방법을 이용하여 5회 반복 실험을 수행하였으며 이때 측정된 결과를 하기의 표 2에 나타내었다.

	1회	2회	3회	4회	5회
실시예 1	0	0	0	1	1
실시예 2	0	0	1	1	1
실시예 3	0	0	0	1	1
비교예 1	0	1	1	2	2
비교예 2	1	1	2	2	3

표 2에 나타난 바와 같이 본 발명의 실시예의 경우 비교예에 비하여 박리강도가 크게 향상되고 있는 것으로 나타났다.

또한 도 5 및 도 6에는 상기 실시예의 방법에 따라 제작된 친환경 가구 외장재가 나타나 있다. 도 6에 나타난 바와 같이 천연가죽의 주요 특징인 주름이 잘 표현되어 있는 것을 확인하였다. 또한 도 7에 나타난 바와 같이 특정 형상을 가지는 모양도 표현이 가능한 것으로 나타났다.

이상으로 본 발명 내용의 특정한 부분을 상세히 기술하였는 바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 이러한 구체적 기술은 단지 바람직한 실시 양태일 뿐이며, 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백할 것이다. 따라서, 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항들과 그것들의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다.

100 : 판상재 200 : 하부 도막층
210 : 천공부 300 : 상부 도막층
400 : 보호층

Claims (4)

1. (a) 판상재;
   (b) 상기 판상재의 상측에 형성되며, 일정 간격으로 천공된 하부 도막층;
   (c) 상기 하부 도막층의 상측에 형성되는 상부 도막층; 및
   (d) 상기 상부 도막층의 상부에 형성되는 보호층;
   을 포함하되,
   상기 상부 도막층은 상기 하부 도막층의 천공을 통하여 상기 판상재와 접촉하도록 형성되어 있고,
   상기 판상재는 상기 하부 도막층의 천공과 대응되는 위치에서 일정 간격으로 천공되어 있는 것을 특징으로 하는 친환경 가구 외장재.
   
2. 삭제
3. 삭제
4. 제1항에 있어서,
   상기 상부 도막층은 상기 판상재의 천공 내부와 접촉하도록 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 친환경 가구 외장재.

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