KR102309939B1

KR102309939B1 - 구리를 함유한 친환경 고항균성 lpm의 제조방법 및 그 방법에 의해 제조되는 lpm

Info

Publication number: KR102309939B1
Application number: KR1020200094368A
Authority: KR
Inventors: 이주하; 김유란
Original assignee: 위캔지 주식회사
Priority date: 2020-07-29
Filing date: 2020-07-29
Publication date: 2021-10-08

Abstract

본 발명은, 가구나 인테리어 내장재 또는 건축 내외장재 등의 표면에 부착하여 사용하는 것으로서, 수분산성 우레탄수지를 포함하는 제1 함침액으로 1차 함침하고 수분산성 우레탄수지와 구리를 포함하는 제2 함침액으로 2차 함침한 후 표면에 수용성 락커를 포함하는 코팅제로 코팅막을 형성하여, 친환경적이면서 우수한 항균성, 점착성, 인장성 및 표면 물성을 가질 수 있도록 하고, 제품 표면의 평활도, 광택도 및 경도를 높일 수 있도록 하고, 가공목재에 부착시 곡면부 마감이 용이하도록 한 구리를 함유한 친환경 고항균성 LPM의 제조방법 및 그 방법에 의해 제조되는 LPM을 제공한다.

Description

구리를 함유한 친환경 고항균성 LPM의 제조방법 및 그 방법에 의해 제조되는 LPM{MANUFACTURING METHOD OF ECO-FRIENDLY HIGH ANTIBACTERIAL LOW PRESSURE MELAMINE LAMINATE SHEET CONTAINING COPPER AND LOW PRESSURE MELAMINE LAMINATE SHEET MADE BY THE SAME METHOD}

본 발명은 구리를 함유한 친환경 고항균성 LPM(Low Pressure Melamine Laminate Sheet)의 제조방법 및 그 방법에 의해 제조되는 LPM에 관한 것으로, 보다 상세하게는 가구나 인테리어 내장재 또는 건축 내외장재 등의 표면에 부착하여 사용하는 것으로서, 수분산성 우레탄수지를 포함하는 제1 함침액으로 1차 함침하고 수분산성 우레탄수지와 구리를 포함하는 제2 함침액으로 2차 함침한 후 표면에 수용성 락커를 포함하는 코팅제로 코팅막을 형성하여, 친환경적이면서 우수한 항균성, 점착성, 인장성 및 표면 물성을 가질 수 있도록 하고, 제품 표면의 평활도, 광택도 및 경도를 높일 수 있도록 한 구리를 함유한 친환경 고항균성 LPM의 제조방법 및 그 방법에 의해 제조되는 LPM에 관한 것이다.

일반적으로 목재로 된 가구나 인테리어 내장재 또는 건축 내외장재는 천연목재 또는 가공목재를 이용하여 제작된다.

상기 천연목재는 원목을 재료로 수작업을 거쳐 가공하므로 표면이 매끄럽고 고급스러운 연출이 용이하지만 가격이 비싸고 다양한 톤의 벽지와 조화를 이루기가 쉽지 않다는 문제를 가지고 있다.

상기 가공목재는 일 예로 MDF(MDF; Medium Density Fiber board), PB(PB; Particle Board) 또는 황토 보드 등의 합판이나 패널이 있으며, 이러한 가공목재는 천연목재에 비해 상대적으로 저렴하고 다양한 톤의 벽지와 조화를 이루기 용이한 특징을 가지고 있다.

다만, 상기 가공목재는 표면 경도 등이 낮고 자체적으로 사용하는 경우 여러 문제를 가지고 있기 때문에 통상 마감재로 표면에 마감시트를 부착하여 사용한다.

종래의 마감시트는 종이를 요소수지 또는 멜라민수지와 같은 열경화성수지에 함침시킨 일명 엘피엠(LPM; Low Pressure Melamine Laminate Sheet) 또는 에이치피엠(HPM; High Pressure Melamine Laminate Sheet)을 주로 사용한다.

그러나, 상기 엘피엠(LPM)은 고열 및 고압 프레스로만 표면을 마감할 수 있기 때문에 저압으로 제작된 합판이나 강도가 낮은 판재의 경우 마감시트를 부착하는 과정에서 프레스의 압력으로 인해 파손이 발생하거나 가공목재의 전체 두께가 현저히 줄어들게 되는 문제를 가지고 있다.

이에 최근에는 마감시트로 두께 0.4mm 이상의 에이치피엠이 주로 사용된다. 그러나, 상기 에이치피엠(HPM)은 제조시 온도 및 압력 등의 작업 조건을 만족하기 어렵고, 여전히 센 압력을 가하면 부러지는 특성을 가지고 있기 때문에 가공목재의 표면 마감시 평면 작업은 가능하지만 가공목재가 곡면을 가지는 경우 부착하기 어려운 단점을 가지고 있다.

특히, 상기 에이치피엠(HPM)의 경우, 곡률이 10mm 이하인 가공목재의 곡면부에 마감하는 경우 래핑 또는 멤브레인 작업이 불가능하다.

한편, 가공목재는 재료 및 제조공법의 특성상 화학물질이 방출하는 유해성을 가지며 항균성이 낮은 단점을 가지고 있는데, 종래의 엘피엠과 이이치피엠은 이러한 유해성를 낮추고 항균성을 높일 수 있는 수단을 갖지 못하고 있다.

국내등록실용신안 제20-0340860호

본 발명은 위와 같은 종래의 문제점을 고려하여 안출된 것으로서, 친환경적이면서 우수한 항균성을 가질 수 있고, 점착성, 인장성 및 표면 물성을 향상시킬 수 있고, 제품 표면의 평활도, 광택도 및 경도를 향상시킬 수 있고, 내마모성, 내스크래치성, 내산성 및 내수성을 향상시킬 수 있고, 가공목재에 부착시 곡면부 마감이 용이한 구리를 함유한 친환경 고항균성 LPM의 제조방법 및 그 방법에 의해 제조된 LPM을 제공하는데 주된 목적이 있다.

본 발명의 일 측면은, 원지를 제1 함침액에 함침시키는 1차 함침 단계; 제1 함침액이 함침된 원지를 제2 함침액에 함침시키는 2차 함침 단계; 제2 함침액이 함침된 원지를 건조하는 1차 건조 단계; 1차 건조를 마친 원지의 표면에 코팅막을 형성하는 코팅 단계; 코팅막이 형성된 원지를 건조하는 2차 건조 단계; 및 2차 건조를 마친 원지를 냉각하는 냉각 단계; 를 포함하고, 상기 제1 함침액은 물과, 물 100중량부에 대하여 수분산성 우레탄수지 300 내지 400중량부, 가소제 10 내지 15중량부 및 이형제 5 내지 10중량부를 포함하고, 상기 제2 함침액은 물과, 물 100중량부에 대하여 수분산성 우레탄수지 220 내지 370중량부, 구리 30 내지 80중량부, 가소제 10 내지 15중량부 및 이형제 5 내지 10중량부를 포함하는 구리를 함유한 친환경 고항균성 LPM의 제조방법을 제공한다.

본 발명의 바람직한 특징에 의하면, 상기 제2 함침액에 포함되는 구리는 선별 단계를 거쳐 표준입경이 5㎛ 이하인 구리분말을 사용할 수 있다.

본 발명의 바람직한 특징에 의하면, 상기 코팅 단계는, 1차 건조를 마친 원지를 물과, 물 100중량부에 대하여 수용성 락커 250 내지 350중량부 및 락커경화제 8 내지 12중량부를 포함하는 제3 함침액에 함침시켜 코팅막을 형성할 수 있다.

본 발명의 바람직한 특징에 의하면, 상기 코팅 단계는, 1차 건조를 마친 원지의 표면에 물과, 물 100중량부에 대하여 수용성 락커 250 내지 350중량부 및 락커경화제 8 내지 12중량부를 포함하는 코팅제를 도포하여 코팅막을 형성할 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 LPM은, 친환경적이면서 우수한 항균성을 가질 수 있고, 점착성, 인장력 및 표면 물성이 향상될 수 있고, 제품 표면의 평활도, 광택도 및 경도가 향상될 수 있고, 내마모성, 내스크래치성, 내산성 및 내수성이 향상될 수 있고, 가공목재에 부착시 곡률이 10mm 이하의 곡면부 마감이 가능한 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 LPM을 제조하는 방법을 순서대로 나타낸 플로우차트이다.
도 2는 본 발명의 LPM을 제조하는 장치를 개략적으로 나타낸 모식도이다.
도 3은 도 2에서 제2 함침조와 구리 분말 선별부의 연결구조를 개략적으로 나타낸 모식도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시 예는 여러가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시 예로 한정되는 것은 아니다.

덧붙여, 명세서 전체에서 어떤 구성요소를 '포함'한다는 것은 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.

본 발명에 의해 제조되는 LPM은 제1 및 제2 함침액을 순서대로 함침한 원지 및 상기 원지의 표면에 형성되는 코팅막을 포함한다. 이러한 마감시트는 목재로 된 마루판용 패널 또는 가구 상판용 패널과 같은 가구나 인테리어 내장재 또는 건축 내외장의 표면에 접합하여 패널의 표면을 강화시키는 용도로 활용할 수 있다.

도 1은 본 발명의 LPM을 제조하는 방법을 순서대로 나타낸 플로우차트이고, 도 2는 본 발명의 LPM을 제조하는 장치를 개략적으로 나타낸 모식도이고, 도 3은 도 2에서 제2 함침조와 구리 분말 선별부의 연결구조를 개략적으로 나타낸 모식도이다.

이하, 도 2 및 도 3에 도시된 제조장치를 이용하여 본 발명의 LPM을 제조하는 방법에 대한 일 실시 예를 설명한다. 도 2에는 구리 분말 선별부의 도시가 생략되어 있으나, 이는 도시 상의 편의를 위한 것이며, 본 실시 예의 LPM의 제조장치는 도 3에서와 같이 제2 함침조와 연결되는 구리 분말 선별부를 포함한다.

도 1을 참조하면, 본 실시 예의 LPM을 제조하기 위해서는 먼저 원지(100)를 연속하여 후방으로 공급하는 단계(S10)를 진행한다. 이때, 원지(100)는 공급롤러(1)에 롤 형태로 권취되어 있는 상태로서 모터(미도시) 등에 의해 작동되어 이송롤러(2)를 이용하여 제1 함침조(10)에 연속으로 공급될 수 있다.

또한, 원지(100)는 인쇄가 되지 않은 무지의 종이로 이루어질 수 있으며, 다만 본 발명에서 원지의 종류가 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 원지(100)는 나무 무늬, 대리석 무늬, 추상 무늬 등의 다양한 모양이나 다양한 색이 인쇄된 모양지 또는 친환경적 특징을 갖는 천연 펄프로 이루어질 수도 있다.

그리고, 이렇게 공급되는 원지(100)를 제1 함침조(10)에 담긴 제1 함침액(L1)으로 1차 함침하는 단계(S20)를 진행한다. 도 2에서, 도면부호 11은 제1 함침조(10)를 바닥으로부터 지지하는 지지다리이고, 도면부호 12-14는 원지(100)를 평평하게 핀 상태로 제1 함침조(10)에 투입하고 빼기 위한 안내롤러를 나타낸다.

이때, 제1 함침액(L1)은 물과, 물 100중량부에 대하여 수분산성 우레탄수지 300 내지 400중량부, 가소제 10 내지 15중량부 및 이형제 5 내지 10중량부를 포함할 수 있다.

상기 수분산성 우레탄수지는 불휘발분이 34 내지 36%이고, 점도가 20CPS(at 25℃인 것을 사용하는 것이 바람직하다. 이러한 수분산성 우레탄수지는 종래의 아크릴수지보다 마감시트의 접착성, 인장력 및 유연성을 증대시킬 수 있다.

이때, 제1 함침액(L1)에서 물의 배합률이 다른 성분에 비해 상대적으로 너무 높으면, 1차 함침된 원지(101)에 고형분이 너무 적기 때문에 본 실시 예의 LPM을 패널에 열압으로 부착할 때 부착이 제대로 이루어지지 않고 일부가 박리되는 등의 불량이 발생하게 되는 문제가 있다.

상기 가소제는 폴리옥시에틸렌 글라이콜(Polyoxyethylene glycol, CAS-No. 25322-68-3)와 글리세린(Glycerine)으로 이루어질 수 있다. 상기 가소제는 LPM의 유연성을 향상시키는 역할을 할 수 있다.

상기 이형제는 제조가 완료된 LPM을 보관하기 위해 후술하는 권취롤러에 롤 형상으로 권취하는 경우 권취된 LPM이 상기 우레탄수지 성분에 의해 서로 붙어버리는 문제를 방지하는 역할을 할 수 있다. 또한, 상기 이형제에 의해 롤 형상으로 권취된 LPM을 사용시 쉽게 권출할 수 있게 된다.

다음으로, 제1 함침액에 함침된 원지(101)를 제2 함침조(20)에 담긴 제2 함침액(L2)으로 2차 함침하는 단계(S30)를 진행한다. 도 2에서, 도면부호 21은 제2 함침조(20)를 바닥으로부터 지지하는 지지다리이고, 도면부호 22-24는 원지(101)를 평평하게 핀 상태로 제2 함침조(20)에 투입하고 빼기 위한 안내롤러를 나타낸다.

이때, 제2 함침액(L2)은 물과, 물 100중량부에 대하여 수분산성 우레탄수지 220 내지 370중량부, 구리 30 내지 80중량부, 가소제 10 내지 15중량부 및 이형제 5 내지 10중량부를 포함할 수 있다.

상기 구리는 필터로서의 역할을 하여 LPM에 항균성 및 살균성을 부여하여 LPM에 붙어 있는 각종 박테리아나 바이러스, 유해 균 등이 번식하는 것을 억제하고 오랜 시간 잔존하지 못하고 단시간에 사멸되어 제거되도록 하여 제품에 우수한 항균성 및 항바이러스성을 부여하는 역할을 할 수 있다.

또한, 구리는 악취에 원인이 되는 물질을 중화시켜 제거하는 특징이 있어서 완성된 LPM에 소취 효과를 제공하고 가공목재에 부착시 가공목재로부터 방출되는 화학물질의 유해성을 줄일 수 있는 효과가 있다.

또한, 이러한 구리의 특성에 의해 후술하는 코팅막에 포함되는 수용성 락커의 유해한 특성을 중화시킬 수 있고, 본 실시 예에 의해 제조되는 LPM을 MDF와 같은 가구목재에 접합시 MDF에 포함된 화학물질 등이 갖는 단점을 중화시키는 역할을 할 수도 있다.

그리고, 제2 함침액(L2)에 포함되는 구리는 선별 단계를 거쳐 표준 입경이 일정 크기 이하의 것을 선택적으로 사용할 수 있다. 상기 구리는 바람직하게 표준 입경이 5㎛ 이하인 것을 사용할 수 있다.

상기 구리의 표준 입경이 5㎛를 초과하면 LPM의 구리 분말이 LPM의 표면으로 돌출되거나 하여 표면 평활도가 저하되는 문제가 발생할 수 있고, 제1 함침액 내에 구리 분말이 고르게 섞이지 않고 한쪽으로 뭉치거나 할 수 있어서 항균성이 저하되는 문제를 발생시킬 수도 있다.

이하 본 발명에서 제2 함침액(L2)에 사용하는 구리 분말을 기준 수치 이하로 선별하는 과정에 대해 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

본 실시 예에서 제2 함침액에 사용하는 구리 분말의 선별에 사용되는 구리 분말 선별부는 크게 구리 분말 공급부와 혼합부로 이루어진다.

상기 구리 분말 공급부는 호퍼(81), 이송 컨베이어(82), 선별부(84) 및 송풍기(83)를 포함할 수 있다.

호퍼(81)는 원료인 구리 분말을 투입할 수 있도록 상단이 개방되고, 하단에는 일정한 양의 구리 분말이 하측으로 조금씩 배출될 수 있도록 구리 분말 배출구(81a)가 형성된다.

이송 컨베이어(82)는 구리 분말 배출구(81a)의 하측에 배치되고, 구리 분말 배출구(81a)로부터 배출된 구리 분말을 조금씩 반대 방향(도면 상으로 우측 방향)으로 나눠서 이송시키는 역할을 한다.

선별부(84)는 내측에 수용 공간을 기지며, 이송 컨베이어(82)의 한 쪽 단부가 이러한 수용 공간 내에 위치하도록 구성되고, 이송 컨베이어(82)가 설치된 부분을 제외한 상면과 측면이 폐쇄된 형태로 이루어질 수 있다.

이는 후술하는 송풍기 작동시 바람에 의해 구리 분말이 선별부(84) 밖으로 이탈되는 것을 방지하기 위함이다. 그리고, 선별부(84)의 하부는 분리 벽(84a, 84b)에 의해 서로 구분되는 제1 및 제2 구리 수용부(85, 86)로 이루어질 수 있다.

송풍기(83)는 이송 컨베이어(82)의 하측에 설치되어 이송 컨베이어(82)의 한 쪽 단부로부터 낙하되는 구리 분말을 바람을 이용하여 반대편 쪽으로 날려 보내는 역할을 한다.

이때, 제1 구리 수용부(85)는 이송 컨베이어(82) 및 송풍기(83)와 가까운 곳에 위치하고, 제2 구리 수용부(86)는 분리 벽(84a, 84b)을 기준으로 이송 컨베이어(82) 및 송풍기(83)로부터 제1 구리 수용부(85)에 비해 상대적으로 먼 곳에 위치한다.

따라서, 이송 컨베이어(82)의 한 쪽 단부에서 낙하하는 구리 분말들 중에서 상대적으로 입경이 커서 무거운 굵은 구리 분말은 송풍기(83)와 가까운 곳에 위치한 제1 구리 수용부(85)에 떨어져 수용되고, 이송 컨베이어(82)의 한 쪽 단부에서 낙하하는 구리 분말들 중에서 상대적으로 입경이 작아 가벼운 미세 구리 분말은 송풍기(83)에서 멀게 위치한 제2 구리 수용부(86)에 떨어져 수용되면서, 구리 분말이 입경에 따라 굵은 구리 분말과 미세한 구리 분말로 각각 나누어 선별되는 것이다. 본 실시 예에서는 제2 구리 수용부(86)에 수용된 미세 구리 분말을 제2 함침액의 원료로 사용하게 된다.

그리고, 제1 구리 수용부(85)와 제2 구리 수용부(86)의 경계 선 상(2개의 분리벽(84a, 84b)이 서로 만나는 지점)에는 상하 방향으로 길게 이동형 칸막이(89)가 설치될 수 있다.

이러한 이동형 칸막이(89)는 상하 방향으로 움직일 수 있도록 형성될 수 있다. 이에 이동형 칸막이(89)가 선별부(84) 내부로 노출되는 높이를 높게 조정하면 송풍기(83)의 바람에 의해 날아가는 구리 분말들 중에서 이동형 칸막이(89)에 막히게 되는 구리 분말의 양이 증가하면서 이동형 칸막이(89) 보다 상대적으로 좌측에 위치한 제1 구리 수용부(85)에 낙하되는 구리 분말의 양이 증가되고 이동형 칸막이(89)의 우측에 위치하는 제2 구리 수용부(86)에 낙하되는 구리 분말의 양은 줄어들게 된다. 즉, 제2 구리 수용부(86)에 수용되는 구리 분말의 평균 입경이 작아지게 된다.

반대로, 이동형 칸막이(89)가 선별부(84) 내부로 노출되는 높이를 낮게 조정할수록 송풍기(83)의 바람에 의해 날아가는 구리 분말들 중에서 이동형 칸막이(89)에 막히는 구리 분말의 양이 줄어들면서 제2 구리 수용부(86)에 낙하되는 구리 분말의 양이 증가되고 상대적으로 제1 구리 수용부(85)에 낙하되는 구리 분말의 양은 줄어들게 된다. 즉, 제2 구리 수용부(86)에 수용되는 구리 분말의 평균 입경이 커지게 된다. 이와 같이 이동형 칸막이(89)의 높이를 조정하여 제2 함침액에 사용되는 구리 분말의 평균 입경을 조절할 수 있다.

그리고, 제1 구리 수용부(85)의 하단에는 제1 순환관(87)이 연결되고, 제1 순환관(87)에는 펌프(88)가 설치될 수 있다. 이에 제1 구리 수용부(85)에 수용된 구리 분말들은 제1 순환관(87)을 통해 호퍼(81)로 재투입될 수 있고 앞서 설명한 선별 과정을 다시 거치면서 재분류되어 이중 크기가 작음에도 불구하고 제1 구리 수용부(85)에 수용되었던 미세 구리 분말이 제2 구리 수용부(86)에 낙하하여 제2 함침액의 원료로 사용되는 구리 분말의 순환 과정을 진행할 수 있다.

그리고, 제2 구리 수용부(86)는 이송관(96)을 통해 상기 혼합부와 연결될 수 있다.

상기 혼합부는 이송관(96)을 통해 공급되는 미세 구리 분말을 수용하는 혼합 탱크(91)와, 혼합 탱크(91) 내에 설치되어 구리 분말을 더 미세하게 분쇄하며 혼합시키는 스크류(94)를 포함하고, 혼합 탱크(91)에는 펌프(93)가 마련된 구리 분말 공급관(92a)이 연결될 수 있다. 도면부호 92b는 펌프(3)와 제2 함침조(20)를 연결하는 연결관이다.

그리고, 제2 함침조(20)와 상기 혼합부의 혼합 탱크(91)를 연결하는 제2 순환관(95)이 더 설치될 수 있다. 구리 분말 중 일부가 제2 함침액(L2) 내에서 덜 혼합되면 제2 함침조(20)의 하부에 가라앉거나 할 수 있는데, 이러한 구리 분말은 제2 순환관(95)을 통해 혼합 탱크(91)로 재공급된 후 스크류(94)에 의해 더 미세하게 분쇄 및 혼합되고 다시 공급관(92a)과 연결관(92b)을 통해 제2 함침조(20)로 재투입되면서 제2 함침액(L2) 내에 구리 분말이 보다 고르게 분포되도록 하는 작용을 할 수 있다.

다음으로, 제2 함침액(L2)에 함침된 원지(102)를 제1 건조기(30)를 이용하여 1차 건조하는 단계(S40)를 진행한다. 이러한 1차 건조는 적외선 장치 또는 드라이 오븐 등의 제1 건조기(31, 32)를 이용할 수 있다. 도 2에서, 도면부호 33은 제1 건조기(30)를 바닥으로부터 지지하는 지지다리를 나타낸다.

다음으로, 1차 건조된 원지(103)의 표면을 코팅하여 코팅막을 형성하는 코팅 단계(S50)를 진행한다.

일 예로서, 상기 코팅 단계는, 1차 건조를 마친 원지(103)를 물, 수용성 락커, 락커경화제 및 박리방지제를 포함하는 제3 함침조(40)에 담긴 제3 함침액(L3)에 함침시켜 코팅막을 형성할 수 있다. 도 2에서, 도면부호 41은 제3 함침조(40)를 바닥으로부터 지지하는 지지다리이고, 도면부호 42-34는 원지(103)를 평평하게 핀 상태로 제3 함침조(20)에 투입하고 빼기 위한 안내롤러를 나타낸다.

그리고, 제3 함침액(L3)은 멜라민수지를 포함하는 수용성 락커를 포함할 수 있고, 보다 구체적으로 제3 함침액(L3)은 물과, 물 100중량부에 대하여 수용성 락커 250 내지 350중량부 및 락커경화제 8 내지 12중량부를 포함할 수 있다. 이때, 물은 멜라민수지를 혼합한 수용성 락커의 점도를 조정하는 역할을 하는 것이며, 이에 원지(103)의 표면에 코팅막이 전체적으로 고르게 형성될 수 있도록 하는 역할을 한다.

그리고, 본 실시 예의 제3 함침액(L3)은 필요시 박리방지제 80 내지 100중량부를 더 포함할 수 있다.

상기 박리방지제는 옥타메틸시클로테트라실록산 (Octamethylcycloterasiloxane, CAS-No. 556-67-2)으로 이루어질 수 있다. 상기 박리방지제는 원지(104)에 형성된 코팅막이 쉽게 박리되는 것을 방지하는 역할을 할 수 있다. 이때, 상기 박리방지제는 원액을 물에 80내지 90% 희석하여 사용하는 것이 바람직하다.

다른 예로서, 상기 코팅 단계는, 1차 건조를 마친 원지(103)의 표면에 물, 수용성 락커 및 락커경화제를 포함하는 코팅제를 도포하여 코팅막을 형성할 수 있다. 이때, 상기 코팅제에는 필요시 박리방지제가 더 포함될 수 있다. 상기 코팅제를 도포하는 방법은 공지된 장치와 방법을 사용할 수 있으며, 본 발명이 특정한 내용으로 한정되는 것은 아니다.

이와 같은 공정을 통해 형성된 코팅막은 경량성, 치수안정성, 내오염성, 내약품성 등이 우수하고, LPM의 준불연 특성을 향상시키는 효과를 제공할 수 있다.

다음으로, 코팅이 완료된 원지(104)를 제2 건조기(50)를 이용하여 2차 건조하는 단계(S60)를 진행한다. 이러한 2차 건조는 적외선 장치 또는 드라이 오븐 등의 제2 건조기(51, 52)를 이용할 수 있으며, 2차 건조 후 원지(104)의 수분량이 6% 이하가 되도록 하는 것이 바람직하다. 도 2에서, 도면부호 53은 제2 건조기(50)를 바닥으로부터 지지하는 지지다리를 나타낸다.

그리고, 건조 과정이 끝나면 냉각 단계(S70)를 진행하여 가열된 원지(105)를 식히는 과정을 거칠 수 있다. 이때, 상기 냉각 단계는 일 예로 복수의 냉각롤러(60)를 이용하여 진행할 수 있으며, 다만 본 발명의 원지의 냉각 방법이 이에 한정되는 것은 아니다.

그리고, 냉각이 완료된 원지(106)는 커팅기(71, 72)를 이용하여 설계된 규격에 따라 일정 크기로 커팅하는 단계(S80)를 진행한 후 보관하거나, 또는 커팅 작업 없이 권취롤러(4)를 이용하여 롤 형태로 권취함으로써 좁은 공간에서도 편리하게 보관할 수 있다. 도 2에서 도면부호 73은 커팅기를 바닥으로부터 지지하는 지지다리를 나타내고, 도면부호 61과 3은 원지를 평평하게 펴서 이동시키는 안내롤러를 각각 나타낸다.

이때, 원지를 권취롤러(4)에 롤 형태로 권취할 때 제1 및 제2 함침액에 포함되는 이형제에 의해 인접한 면이 서로 눌러 붙어버리는 현상을 방지할 수 있다. 또한, 원지에 함침되는 제1 및 제2 함침액이 우레탄수지를 포함하고 있기 때문에, 원지의 유연성을 높여 권취가 보다 용이하게 이루어질 수 있다.

한편, 이와 같이 제조된 LPM은 마루판용 또는 가구 상판용 패널 등의 가공목재의 표면에 부착시키기 전에 부직포의 일면에 합지하는 과정을 추가로 진행할 수 있다.

이러한 합지 단계에서는 CPL(Continuous Press Laminate)등의 가압장치를 이용하여, 압착압력이 5kgf/㎠ 내지 25kgf/㎠, 가열온도는 120℃내지 250℃, 압착시간은 30초 내지 180초의 조건하에서 열 압착에 의한 합지가 이루어지도록 할 수 있다.

상기 원지와 부직포를 적층한 상태에서 열 압착을 하게 되면, 상기 원지의 내부에 함침되어 있는 우레탄수지가 녹으면서 상기 부직포가 상기 원지에 강하게 접착되도록 할 수 있다.

위와 같이 상기 원지의 하부에 부직포를 열 압착하여 합지시킴으로써, LPM의 자체 물성(강성 등)을 향상시킬 수 있고, 상기 원지의 두께를 얇게 하면서도 LPM의 두께를 충분히 확보할 수 있어 중심재의 눈매 메꿈 등의 효과를 얻을 수 있다.

또한, 상기 합지 단계에서는 하면에 음각이 형성된 CPL 등의 가압장치로 코팅막이 형성된 원지를 열 가압하여 합지시킬 수 있다. 이로 인해 LPM의 표면에 입체감 있는 3D형태의 무늬를 형성하는 것도 가능하다.

이와 같이 제조된 LPM은 MDF나 PB 등으로 이루어진 건축 또는 가구용 자재의 표면에 접착제 없이 열압만으로 접착할 수 있어서 우수한 친환경성을 가질 수 있고, 제1 및 제2 함침과 코팅막에 의해 우수한 항균성과 방염 효과를 가질 수 있다.

또한, LPM이 강한 내마모성, 내스크래치성, 내열수성 및 내화학성 등의 우수한 물성을 가질 수 있고, 곡면작업을 위한 래핑, 멤브레인, 냉압 및 열압프레스 작업이 모두 용이하여 가공목재가 곡면을 가지는 경우에도 용이하게 부착할 수 있는 효과가 있다.

본 발명은 상술한 실시 예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니며 첨부된 청구범위에 의해 한정하고자 한다. 따라서, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 형태의 치환, 변형 및 변경이 가능할 것이며, 이 또한 본 발명의 범위에 속한다고 할 것이다.

S10: 원지 공급 단계
S20: 1차 함침 단계
S30: 2차 함침 단계
S40: 1차 건조 단계
S50: 코팅 단계
S60: 2차 건조 단계
S70: 냉각 단계
S80: 커팅 단계
1: 공급롤러
4: 권취롤러
10: 제1 함침조
20: 제2 함침조
30: 제1 건조기
40: 제3 함침조
50: 제2 건조기
60: 냉각롤러
71, 72: 커팅기
100, 101, 102, 103, 104, 105, 106: 원지

Claims

원지를 제1 함침액에 함침시키는 1차 함침 단계;
제1 함침액이 함침된 원지를 제2 함침액에 함침시키는 2차 함침단계;
제2 함침액이 함침된 원지를 건조하는 1차 건조 단계;
1차 건조를 마친 원지를 제3 함침액에 함침시켜 원지의 표면에 코팅막을 형성하는 코팅 단계; 코팅막이 형성된 원지를 건조하는 2차 건조 단계; 및
2차 건조를 마친 원지를 냉각하는 냉각 단계; 를 포함하고,
상기 제1 함침액은 물과, 물 100중량부에 대하여 수분산성 우레탄수지 300 내지 400중량부, 가소제 10 내지 15중량부 및 이형제 5 내지 10중량부를 포함하고,
상기 제2 함침액은 물과, 물 100중량부에 대하여 수분산성 우레탄수지 220 내지 370중량부, 구리 30 내지 80중량부, 가소제 10 내지 15 중량부 및 이형제 5 내지 10 중량부를 포함하는 LPM의 제조방법으로 이루어지되;
상기 제3 함침액은 물과, 물 100 중량부에 대하여 수용성 락커 250 내지 350 중량부 및 락커경화제 8 내지 12 중량부를 포함하는 구리를 함유한 친환경 고항균성 LPM의 제조방법.
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제1항의 제조방법에 의해 제조되는 구리를 함유한 친환경 고항균성 LPM.