KR102615942B1 - 가구용 레진 플레이트 - Google Patents

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KR102615942B1 KR1020230123305A KR20230123305A KR102615942B1 KR 102615942 B1 KR102615942 B1 KR 102615942B1 KR 1020230123305 A KR1020230123305 A KR 1020230123305A KR 20230123305 A KR20230123305 A KR 20230123305A KR 102615942 B1 KR102615942 B1 KR 102615942B1
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Abstract

본 발명은 가구용 레진 플레이트에 관한 것이다.
본 발명의 기술적 사상의 일 실시예에 따른 가구용 레진 플레이트는, 레진조성물이 충진되어 경화되는 패널프레임(100); 상기 패널프레임(100) 내측에 고정되고 패널프레임(100) 내부 공간을 분할하는 고정필름(200); 상기 고정필름(200)과 직접 접촉되어 상기 고정필름(200)을 지지하는 고정바(300); 및 상기 패널프레임(100) 내측에 충진된 후 경화되어 형성된 레진성형물(400)을 포함한다.
상기한 구성에 의해 본 발명의 기술적 사상의 다양한 실시예에 의한 가구용 레진 플레이트는, 탁자의 상판 등 그 자체로 가구의 일 부분으로 사용할 수 있을 뿐만 아니라 유해물질의 검출없이 안전하게 친환경적으로 사용할 수 있으며, 플레이트 자체의 물성을 강화하여 제조되는 가구의 내구성과 품질을 향상시킬 수 있다.

Description

가구용 레진 플레이트{RESIN PLATES FOR FURNITURE}
본 발명은 가구용 레진 플레이트에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 레진조성물을 패널프레임 내에서 경화하여 가구용 플레이트를 구성함으로써, 탁자의 상판 등 그 자체로 가구의 일 부분으로 사용할 수 있을 뿐만 아니라 유해물질의 검출없이 안전하게 친환경적으로 사용할 수 있으며, 플레이트 자체의 물성을 강화하여 제조되는 가구의 내구성과 품질을 향상시킬 수 있는 가구용 레진 플레이트에 관한 것이다.
사람들이 주거하는 공간인 주택은 건축시에 사용한 각종 건자재나 또는 내부의 벽을 도배하는 벽지나 또는 방한용 커텐, 가구 등에 각종 유독성 합성화학물질이 사용되어져 왔지만, 최근 국민들의 소득 증대와 함께 문화생활 수준의 향상으로 웰빙을 추구함에 따라 종래의 합성소재를 사용하여 제조한 생활용품을 회피하고, 친환경적인 의식주의 생활 수단들을 선호하고 있다.
주거공간의 실내에 배치하는 가구의 경우에는 주로 목재 찌거기와 접착제를 사용하여 제조한 MDF 합판을 이용하여 제조한 저렴한 가구나 또는 원목을 이용한 가구라고 할지라도 바니쉬, 옻, 에나멜, 래커 등과 같은 가구용 도료를 도포한 가구로서, 밀폐된 실내공간에서 가구로부터 발생하는 유독성 유기휘발성 가스에 의해 특히 유아나 또는 어린이들의 경우 악성 피부질환인 아토피 피부염 등에 의해 심한 고통을 받고 있는 실정이다.
특히, 합성목재를 사용하여 가구용 판재를 제작하는 경우에는 중밀도 섬유판(MDF: Medium Density Fiber board), 고밀도 섬유판(HDF: High Density Fiber board), 파티클보드(PB: Particle Board), 또는 합판(Plywood) 등과 같은 가공목재가 사용되는데, 상기 합성목재 또는 천연원목의 외면에는 가구용 패널의 외관을 미려하게 하고 패널을 보호하며, 변형을 방지하기 위해 마감시트가 부착된다.
이러한 합성목재를 이용하여 가구용 판재를 제작하는 경우에는 합성목재의 표면에 합성수지재질로 된 마감시트(그라비아 인쇄 또는 실크인쇄된 시트)를 부착하여 외관이 미려하도록 한 다음 표면코팅제(도료) 등으로 코팅(도장)처리 함으로써 습기 등에 의해 패널이 변형되는 것을 방지한다.
그러나 상기와 같은 종래의 가구는 본체가 목재로 이루져 있기 때문에 습기의 영향을 많이 받게 되며, 밀폐된 가구 내부의 공간에 습기가 찰 경우 곰팡이나 진드기 등이 번식하게 되고, 가구 내부에 보관하는 의류, 이불 등에 상기와 같은 해충류가 서식하여 사용자의 건강을 해치고, 포롬알데히드와 같은 휘발성 유기화합물에 의해 새집증후군이 발생하고 인체에 좋지 못한 영향을 미치는 문제점이 있었다.
국내등록특허 제10-1819934호(2018년 01월 18일 등록) 국내등록특허 제10-2375956호(2022년 03월 14일 등록) 국내등록특허 제10-1177748호(2012년 08월 22일 등록)
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 레진조성물을 패널프레임 내에서 경화하여 가구용 플레이트를 구성함으로써, 탁자의 상판 등 그 자체로 가구의 일 부분으로 사용할 수 있을 뿐만 아니라 유해물질의 검출없이 안전하게 친환경적으로 사용할 수 있으며, 플레이트 자체의 물성을 강화하여 제조되는 가구의 내구성과 품질을 향상시킬 수 있는 가구용 레진 플레이트를 제공하는데 있다.
또한, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 레진 플레이트에 항균성, 항취성 등을 부여함으로써 각종 세균이나 미세먼지, 바이러스에 대한 감염을 사전에 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 내구성, 내스크래치성을 증진시켜 파손을 방지하고, 습기, 곰팡이의 발생을 억제하여 위생적으로 사용할 수 있는 가구용 레진 플레이트를 제공하는데 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 다양한 과제들은 이상에서 언급한 과제들에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 기술적 사상의 일 실시예에서는 가구용 레진 플레이트를 개시한다.
상기 가구용 레진 플레이트는, 레진조성물이 충진되어 경화되는 패널프레임(100); 상기 패널프레임(100) 내측에 고정되고 패널프레임(100) 내부 공간을 분할하는 고정필름(200); 상기 고정필름(200)과 직접 접촉되어 상기 고정필름(200)을 지지하는 고정바(300); 및 상기 패널프레임(100) 내측에 충진된 후 경화되어 형성된 레진성형물(400)을 포함한다.
기타 실시 예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명에 포함되어 있다.
본 발명의 기술적 사상의 다양한 실시예에 의한 가구용 레진 플레이트는, 탁자의 상판 등 그 자체로 가구의 일 부분으로 사용할 수 있을 뿐만 아니라 유해물질의 검출없이 안전하게 친환경적으로 사용할 수 있으며, 플레이트 자체의 물성을 강화하여 제조되는 가구의 내구성과 품질을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 기술적 사상의 다양한 실시예에 의한 가구용 레진 플레이트는, 레진 플레이트에 항균성, 항취성 등을 부여함으로써 각종 세균이나 미세먼지, 바이러스에 대한 감염을 사전에 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 내구성, 내스크래치성을 증진시켜 파손을 방지하고, 습기, 곰팡이의 발생을 억제하여 위생적으로 사용할 수 있다.
본 발명의 기술적 사상의 실시예는, 구체적으로 언급되지 않은 다양한 효과를 제공할 수 있다는 것이 충분히 이해될 수 있을 것이다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 기술적 사상의 일 실시예에 따른 가구용 레진 플레이트에서 레진조성물이 충진되기 전의 패널프레임의 일 예를 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 3은 본 발명의 기술적 사상의 일 실시예에 따른 가구용 레진 플레이트에서 레진조성물이 충진되어 경화된 후의 가구용 레진 플레이트의 일 예를 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 4는 본 발명의 기술적 사상의 일 실시예에 따른 가구용 레진 플레이트를 이용하여 제조된 가구용 탁자의 일 예를 보여주는 사시도이다.
도 5는 본 발명의 기술적 사상의 다른 실시예에 따른 가구용 레진 플레이트의 일 예를 보여주는 단면도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 상세하게 후술되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.
본 출원에서 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.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미가 있는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 기술적 사상의 일 실시예에 따른 가구용 레진 플레이트에 대하여 바람직한 실시예를 들어 상세하게 설명한다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 기술적 사상의 일 실시예에 따른 가구용 레진 플레이트에서 레진조성물이 충진되기 전의 패널프레임의 일 예를 개략적으로 보여주는 도면이고, 도 3은 본 발명의 기술적 사상의 일 실시예에 따른 가구용 레진 플레이트에서 레진조성물이 충진되어 경화된 후의 가구용 레진 플레이트의 일 예를 개략적으로 보여주는 도면이며, 도 4는 본 발명의 기술적 사상의 일 실시예에 따른 가구용 레진 플레이트를 이용하여 제조된 가구용 탁자의 일 예를 보여주는 사시도이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 기술적 사상의 일 실시예에 따른 가구용 레진 플레이트(10)는 레진조성물이 충진되어 경화되는 패널프레임(100), 상기 패널프레임(100) 내측에 고정되고 패널프레임(100) 내부 공간을 분할하는 고정필름(200), 상기 고정필름(200)과 직접 접촉되어 상기 고정필름(200)을 지지하는 고정바(300), 및 상기 패널프레임(100) 내측에 충진된 후 경화되어 형성된 레진성형물(400)을 포함한다.
상기 패널프레임(100)은 내측이 중공되고, 레진성형물(400)이 충진되어 경화되는 공간을 제공할 수 있는데, 상기 패널프레임(100)은 가구용 레진 플레이트(10)의 외측 테두리 부분을 구성할 수 있다.
예를 들어, 도 3 및 도 4를 참조하면, 상기 패널프레임(100)을 이용하여 가구용 탁자의 상판을 제조하는 경우, 상기 패널프레임(100)은 탁자 상판의 외측 테두리 부분을 구성할 수 있는데, 상기 패널프레임(100)은 가구를 제조하는데 사용되는 공지의 합성목재나 천연목재 또는 금속재질로 형성될 수 있다. 그리고 이러한 패널프레임(100)은 사각 뿐만 아니라 원형 및 삼각 형태로 제작될 수 있고, 이러한 형상 변화는 같은 범위에 속한다 할 것이다.
즉, 상기 합성목재를 사용하여 패널프레임(100)을 제작하는 경우에는 중밀도 섬유판(MDF: Medium Density Fiber board), 고밀도 섬유판(HDF: High Density Fiber board), 파티클보드(PB: Particle Board), 또는 합판(Plywood) 등과 같은 가공목재가 사용될 수 있고, 이외에 천연목재 또는 금속재질로는 당해 기술분야에서 사용되는 공지된 다양한 재료들이 사용될 수 있다.
또한, 본 발명의 기술적 사상의 일 실시예에 따른 가구용 레진 플레이트(10)에서 상기 패널프레임(100)은 사각틀 형상을 일 예로 들어 설명하나, 본 발명의 기술적 사상은 상기 사각틀 형상에만 한정되는 것은 아니고, 원형틀 형상이나 다각형틀 형상 등 다양하게 변형되어 제작될 수 있고, 본 발명의 기술적 사상은 상기한 원형틀 형상이나 다각형틀 형상 등의 패널프레임(100)에도 동일하게 적용될 수 있다.
상기 고정필름(200)은 상기 패널프레임(100) 내측에 접착 고정되고, 필름형태로 구성되어 패널프레임(100) 내부 공간을 분할함으로써, 상기 패널프레임(100) 내측 상부의 제1 영역(120)과 하부의 제2 영역(140)으로 구분될 수 있다.
또한, 상기 고정필름(200)은 상기 패널프레임(100) 내측을 제1 영역(120)과 제2 영역(140)으로 공간적으로 분할함으로써, 경화 전 상기 제1 영역(120)에 형성된 제1 레진성형물 또는 제2 영역(140)에 형성된 제2 레진성형물이 하부로 분리되어 이탈되는 것을 방지할 수 있다.
상기 고정필름(200)은 필름층 및 상기 필름층 양측면에 형성된 접착층을 포함하는데, 상기 고정필름(200)은 상기 패널프레임(100) 내측에 접착 고정되어 형성될 수 있다.
고정필름(200)에는 다양한 디자인이 도안되어 인쇄될 수 있으며, 이러한 디자인은 추후 충진되어 경화되는 수지를 통하여 외부로 비춰질 수 있게 하여 디자인 적 측면을 강화할 수 있다. 또한 고정필름(200)은 투명 또는 불투명의 재질을 선택하여 사용할 수 있고, 그에 따른 미감 변화를 얻을 수 있다.
상기 필름층은 내열성 및 기계적 강도 등이 우수한 고밀도 폴리에틸렌(High Density Polyethylene; HDPE) 필름 또는 폴리프로필렌(Polypropylene; PP) 필름이 사용될 수 있는데, 예를 들어, 상기 필름층으로는 고밀도 폴리에틸렌(High Density Polyethylene; HDPE) 필름이 사용될 수 있다.
또한, 상기 접착층은 상기 필름층 양측면에 접착조성물을 도포한 후 건조하여 형성되는데, 상기 접착층은 제1 레진성형물 또는 제2 레진성형물과의 접착력을 강화함으로써, 경화된 제1 레진성형물 또는 제2 레진성형물이 분리 이탈되는 것을 더욱 방지할 수 있다.
상기 접착조성물은 실리콘 혼합액, 멜라민수지, PLA 수지, 폴리비닐알콜(Polyvinyl alcohol), 일라이트 분말, 제올라이트(Zeolite), 비프탈레이트계 가소제, 아크릴계 공중합체, 1,3-부틸렌글리콜 및 경화제를 혼합하여 제조될 수 있다.
또한, 상기 접착조성물은 상기 실리콘 혼합액 60 내지 80 중량부, 멜라민수지 40 내지 60 중량부, PLA 수지 10 내지 20 중량부, 폴리비닐알콜(Polyvinyl alcohol) 10 내지 30 중량부, 일라이트 분말 1 내지 5 중량부, 제올라이트(Zeolite) 1 내지 5 중량부, 비프탈레이트계 가소제 10 내지 20 중량부, 아크릴계 공중합체 5 내지 15 중량부, 1,3-부틸렌글리콜 10 내지 30 중량부 및 경화제 10 내지 20 중량부의 중량 비율로 혼합되어 제조될 수 있다.
상기 실리콘 혼합액은 용제를 혼합하여 교반한 상태에서 폴리디메틸실록산, 폴리아크릴 실리콘 및 알케닐기 함유 오르가노폴리실록산을 투입한 후, 실란 커플링제 및 촉매를 순차적으로 투입함으로써 제조될 수 있다.
구체적으로, 상기 실리콘 혼합액은 용제 100 중량부에 대해, 폴리디메틸실록산 35 내지 45 중량부, 폴리아크릴 실리콘 40 내지 60 중량부 및 알케닐기 함유 오르가노폴리실록산 20 내지 30 중량부의 중량 비율로 배합하여 혼합하고, 실란커플링제 1 내지 5 중량부 및 촉매 0.05 내지 0.1 중량부의 중량 비율로 배합하여 혼합함으로써 제조될 수 있다.
상기 용제는 메틸에틸케톤(MEK) 및 에틸아세테이트(EA)를 혼합한 혼합 용제가 사용될 수 있는데, 상기 메틸에틸케톤 및 에틸아세테이트는 1:2의 중량비율로 혼합될 수 있고, 상기 메틸에틸케톤 및 에틸아세테이트를 혼합하여 혼합 용제를 제조한 후 상기 혼합 용제를 800 내지 900rpm의 속도로 3 내지 7분 동안 교반함으로써 제조될 수 있다.
상기 멜라민수지(Melamine resin)는 멜라민과 포름알데히드를 반응시켜 만드는 열경화성 수지로, 상기 멜라민 수지는 부착력, 내구성, 강도 등을 향상시키면서 표면을 강화하는 역할을 할 수 있다. 본 발명에서 상기 멜라민 수지는 공지된 다양한 형태의 멜라민수지가 사용될 수 있는데, 상기 멜라민수지의 구성은 공지의 기술인바, 설명의 편의 및 본 발명의 기술적 사상의 명확성을 위하여 이에 대한 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
상기 PLA 수지는 락타이드 또는 락트산의 열가소성 폴리에스테르로서, 예를 들어, 옥수수, 감자 등에서 추출한 전분을 발효시켜 제조되는 락트산을 중합시켜 제조될 수 있다. 상기 PLA 수지는 사용 또는 폐기 과정에서 CO2 등의 환경 유해 물질의 배출량이 폴리염화비닐(PVC) 등의 석유기반 소재에 비해 월등히 적고, 폐기 시에도 자연 환경 하에서 용이하게 분해될 수 있는 친환경적인 특성을 가진다.
상기 폴리비닐알콜(Polyvinyl alcohol)은 고분자화합물로서 폴리아세트산비닐(아세트산비닐수지)을 가수분해하여 얻어지는 무색가루이다. 상기 폴리비닐알콜은 광택과 접착력이 우수하고 피막성능을 가지며 우수한 선형성, 평평한 지그재그 입체형태(zig-zag conformation), 고결정성, pH 13.5 이상에서도 견디는 우수한 내알카리성, 우수한 접착성 등의 특성을 가지고 있다. 이러한 특성으로 인하여 폴리비닐알콜은 고강도 및 고탄성율의 폴리비닐알콜 섬유로의 응용이 가능하다.
상기 폴리비닐알콜은 전술한 바와 같은 우수한 물성적 특성과 다양한 적용 범위로 인해 그 응용이 확대되고 있다. 특히, 폴리비닐알콜을 이용한 고강도 및 고탄성율 겔의 제조 및 고성능 폴리비닐알콜 섬유 제조에 대한 많은 연구들이 이루어지고 있다.
상기 일라이트 분말은 일라이트(illite)를 분쇄하여 분말화함으로써 제조될 수 있는데, 상기 일라이트(illite)는 대표적인 천연 점토 광물질로써 다공성 운모 미네랄로 정의되며 얇은 판상(sheel)의 구조로 요곡성과 탄성을 가지고 있어 탄성과 흡착성이 다른 광물보다 뛰어난 특성을 가지고 있다.
상기 일라이트(illite) 광물의 주 성분은 모공속의 노폐물 및 과일 피지를 제거하는 산화규소(SiO2) 57.5%, 혈액순환을 촉진 작용을 하는 산화알루미늄(Al2O3) 23.3%, 콜라겐 결합작용을 하는 산화철(Fe2O3) 6.76%, 해독작용, 스트레스 억제 및해소 작용을 하는 산화칼슘(C2O) 0.1%, 삼투압 조절 및 수분 조절 기능을 제공하는 산화나트륨(Na2O) 1.21%, 산화마그네슘(MgO) 0.38%, 산화칼륨(K2O) 6.43%, 이산화티타늄(TiO2), MnO, Li, Cr, Zn, Sr 등 4.32%가 포함되어 있다.
또한, 상기 일라이트의 주요 기능으로는 물속의 부유물질을 흡착하고, 음이온을 띠기 때문에 양이온의 부유 미립자와 전기적인 중화로 응집 침전을 유발하여, 물의 정화기능, 특정 방사성물질에 대한 흡착/분해 능력이 뛰어나고, 물/토양/대기 중에서 각종 중금속 및 유독가스를 흡착 탈취 분해하고, 세포를 활성화시키고, 면역을 증강시키며, 수중에서 다량의 용존산소를 발산하며, 물 분자를 활성화하고, 일라이트 자체에서 음이온을 다량 발생하고, 40℃에서 93%의 원적외선을 방사하고, 바이러스/박테리아/곰팡이 등의 정균 작용, 피부에 묻어있는 각종 중금속/유기물질/독성물질 등을 흡착 분해하고, 탄성이 좋고 덩어리지지 않으므로 부착성이 뛰어난 것으로 알려져 있다.
상기 제올라이트(Zeolite)는 규산염 광물로서 결정의 구조적으로 각 원자의 결합이 느슨하여 그 사이를 채우고 있는 수분을 고열로 방출시켜도 골격은 그대로 유지하고 있어 내부 공간으로 다른 미립물질을 흡착시킬 수 있다. 특히, 상기 제올라이트는 탈취효과와 흡착효과가 우수하여 유해성분을 흡착 제거할 수 있다.
상기 비프탈레이트계 가소제는 친환경적인 가소제로서, PLA 수지를 연화하여 열가소성을 증대시킴으로써 고온에서 성형가공을 용이하게 할 수 있다. 예를 들어, 상기 비프탈레이트계 가소제로는 ATBC(Acetyl tributyl citrate)가 사용될 수 있다.
상기 아크릴계 공중합체는 용융강도 보강제(melt strength enhancer)로서 사용될 수 있는데, 상기 PLA 수지는 그 자체로서는 용융강도 또는 내열성이 약하며, 아크릴계 공중합체는 PLA 수지의 이러한 단점을 보완하여 용융강도를 보완할 뿐만 아니라, 카렌더링, 프레스 가공도 가능하게 할 수 있다.
상기 1,3-부틸렌글리콜(1,3-Butylene Glycol)은 용매로 기능하고 점도를 감소시키며, 높은 습도의 대기 중의 수분이 막 형성을 하는 쪽으로 유입되는 것을 막아주기도 한다. 또한, 1,3-부틸렌글리콜은 휘발성 물질을 안정화시킬 수 있으며, 미생물에 의한 부패를 방지하는 역할을 하며, 아주 좋은 분배계수를 가지고 있어 멜라민수지 조성물의 제형에 더욱 효과적으로 작용하게 할 수 있다.
상기 경화제는 접착조성물의 경화를 촉진하는 역할을 수행할 수 있는데, 예를 들어, 상기 경화제는 글리세린, p-톨루엔술폰산 모노하이드레이트(PTSA, ptoluenesulfonic acid monohydrate), 몰포린(Morpholine), 염화암모늄, 황산암모늄 및 무수프탈산으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상을 사용할 수 있다.
상기 고정바(300)는 상기 고정필름(200)과 직접 접촉되어 상기 고정필름(200)을 지지함으로써, 상기 고정필름(200) 상부 또는 하부에 위치하는 제1 레진성형물 또는 제2 레진성형물의 하중을 지지할 수 있다.
상기 고정바(300)는 상기 고정필름(200)을 지지할 수 있는 것이라면 어떠한 공지의 재료라도 사용될 수 있는데, 예를 들어, 상기 고정바(300)는 공지의 합성목재나 천연목재 또는 금속재질로 형성될 수 있다. 이러한 고정바(300)의 양단은 패널프레임(100) 내측면에 고정되는데, 고정수단은 한정되지 않는다.
상기 레진성형물(400)은 상기 패널프레임(100) 내측에 레진조성물이 충진되어 경화됨으로써 형성될 수 있는데, 예를 들어, 상기 레진성형물(400)은 상기 패널프레임(100)의 제1 영역(120)에 제1 레진조성물이 충진된 후 경화되어 형성된 제1 레진성형물과, 상기 제2 영역(140)에 제2 레진조성물이 충진된 후 경화되어 형성된 제2 레진성형물로 구성될 수 있다.
상기 제1 레진성형물은, 도 1에 도시된 바와 같이 상기 패널프레임(100)의 제1 영역(120)에 제1 레진조성물을 충진한 후 일정 시간 경화하고, 이후 경화된 레진조성물 표면을 평평하게 가공함으로써 제조될 수 있고, 상기 제2 레진성형물은, 도 2에 도시된 바와 같이 상기 제1 레진성형물을 하부로 위치시킨 후, 상기 패널프레임(100)의 제2 영역(140)에 제2 레진조성물을 충진한 후 일정 시간 경화하고, 이후 경화된 레진성형물 표면을 평평하게 가공함으로써 제조될 수 있다.
본 발명에서 상기 제1 레진조성물과 제2 레진조성물은 동일한 조성물로 형성될 수 있는데, 이하에서는 상기 제1 레진조성물의 구성에 대하여만 설명하고, 이를 제2 레진조성물에도 동일하게 적용하기로 한다.
상기 제1 레진조성물은 액상의 실리콘 수지, 재활용 섬유사, 활성탄, 이산화티탄(TiO2) 및 팽창흑연분말을 포함한다.
구체적으로, 상기 제1 레진조성물은 액상의 실리콘 수지 80 내지 120 중량부, 재활용 섬유사 3 내지 7 중량부, 활성탄 1 내지 3 중량부, 이산화티탄(TiO2) 0.1 내지 0.5 중량부 및 팽창흑연분말 1 내지 3 중량부의 중량 비율로 포함될 수 있다.
상기 액상의 실리콘 수지는 실리콘 결정을 가열하여 액화하여 사용할 수 있는데, 반드시 이에 한정되는 것은 아니고 액화되어 있는 공지의 액상의 실리콘을 이용할 수 있다. 상기 액상의 실리콘 수지는 공지의 구성인바, 이에 대한 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
상기 재활용 섬유사는 레진성형물(400)의 내구성, 강도, 접착성 등 물성을 증진시키기 위하여 사용되는 것으로, 톤백 원단을 수집한 후 가공하여 제조될 수 있는데, 일반적으로 톤백(Ton Bag)(양곡마대, 마대자루)은 농산물, 곡물, 비료, 광물, 화학원료 등과 같은 내용물을 대용량으로 담아 저장하는 것을 의미하는 것으로, 내용물을 적재 및 보관하기 위해 운반할 때 혹은 포장 등을 하고자 할 때 사용된다.
구체적으로, 종래의 톤백은 일정량의 농산물, 곡물, 비료, 광물, 화학원료 등을 담을 수 있도록 측면부와 밑면부를 폴리프로필렌(PolyPropylene, PP) 필름사 원단으로 형성하고, 상부가 개구된 상태에서 측면부의 상측 끝단에 일정 길이의 조임끈과 측면부의 각 모서리 부위에 곡물이 저장된 톤백을 위치 이동시키기 위한 여러개의 고리를 구성한다.
상기 재활용 섬유사는 하기의 방법으로 제조된 재활용 섬유사가 사용될 수 있다.
먼저, 상기 재활용 섬유사를 제조하기 위하여, 사용 후 산업부산물로 폐기되는 톤백 원단을 수집할 수 있다.
상기 폐기되는 톤백 원단은 조밀하게 직조된 폴리프로필렌(PolyPropylene, PP) 필름사 원단일 수 있는데, 상기 산업부산물로 폐기되는 PP 필름사 원단은 이물질이나 오염물이 부착되고, 거친 질감을 가지는 원단일 수 있다.
다음으로, 상기 수집된 톤백 원단을 세척할 수 있다.
상기 수집된 톤백 원단을 세척함으로써, 상기 톤백 원단에 부착된 이물질이나 오염물을 제거할 수 있는데, 예를 들어, 상기 세척은 상기 수집된 톤백 원단을 탄산수소나트륨(NaHCO3) 용액 및 자몽종자추출물이 95:5의 중량비로 혼합된 혼합용액을 이용하여 세척함으로써 상기 톤백 원단에 부착된 이물질이나 오염물을 제거할 수 있다.
상기 탄산수소나트륨(NaHCO3) 용액은 탄산수소나트륨(NaHCO3)이 용해되어 3 내지 7(w/w)% 농도 범위를 가지는 정제수일 수 있는데, 상기 탄산수소나트륨은 식품첨가물로도 이용되는 것으로, 독성이 없으며 침투, 확산, 팽창 등의 기능을 가진다.
본 발명에서는 상기 탄산수소나트륨 용액을 이용하여 수집된 톤백 원단을 세척함으로써, 곰팡이의 세포벽을 팽창시켜 상기 톤백 원단을 살균함과 동시에 이물질 등을 세척하여 제거할 수 있다.
또한, 상기 자몽종자추출물(GSE, Grapefruit seed extract)은 항균, 항진균, 항산화 효과가 있고, 독성 실험에서는 안식향산나트륨, 솔빈산 칼륨에 비해서 거의 독성이 없는 것으로 확인되었다. 특히, 상기 자몽종자추출물의 성분 중 ascorbic acid, ascorbyl palmitate 및 tocopherol 등이 부패성 및 병원성 미생물의 세포벽 및 세포막의 기능을 약화시키고 효소활성을 억제하며, DNA/RNA에서 비롯되는 세포증식 기작을 방지하여 세균, 효모 및 곰팡이 등에 살균 효과를 나타나며 곰팡이의 생육 및 독소합성에 저해효과를 가진다.
그 다음으로, 상기 세척된 톤백 원단을 침지액에 침지시킨 후 스팀 분사함으로써 연화할 수 있다.
일반적으로 톤백 원단은 농산물, 곡물, 비료, 광물, 화학원료 등과 같은 내용물을 대용량으로 담아 저장하기 위하여, 강도가 높고 거친 원단 표면 질감을 가지는데, 상기 세척된 톤백 원단을 침지액에 침지시킨 후 스팀을 분사하여 연화함으로써, 톤백 원단 표면의 질감을 부드럽게 형성할 수 있다.
구체적으로, 상기 연화는 상기 세척된 톤백 원단을 30 내지 40℃ 온도의 침지액에 10 내지 30분 동안 침지시킨 후 분리하고, 상기 분리된 톤백 원단에 130 내지 150℃ 온도의 스팀을 10 내지 30분 동안 분사함으로써 수행될 수 있다.
상기 침지액은 정제수, 에탄올, 구연산, 안식향산나트륨, 차아염소산(HOCl) 및 이산화염소수를 포함할 수 있는데, 구체적으로, 상기 침지액은 정제수 180 내지 220 중량부, 에탄올 20 내지 40 중량부, 구연산 5 내지 10 중량부, 안식향산나트륨 1 내지 3 중량부, 차아염소산(HOCl) 1 내지 3 중량부 및 이산화염소수 0.5 내지 2.5 중량부의 중량 비율로 포함될 수 있다.
상기 정제수는 침지액을 구성하는 조성물을 용해 및 균일하게 분산하여 혼합할 수 있다.
상기 에탄올은 무색의 가연성 화합물로 알코올의 한 종류이며, 술의 주성분이다. 화학식은 C2H6O이고, 물 또는 에테르와 섞일 수 있으며, 태울 경우 투명하고 옅은 푸른색을 띤 화염을 발생시키며, 물과 이산화탄소가 만들어진다. 증기는 폭발성이며, 이를 이용하여 일부 내연기관에서 연료로 사용되기도 한다. 에탄올은 알코올성 음료 산업의 기반이며, 공업적으로 여러 공정에 개입되며, 용매, 소독제, 연료 등으로 많이 사용된다.
상기 에탄올은 탈취 효과의 속효성과 무기, 유기 물질 등에 대한 탈취력, 살균력, 소취력 및 항균력이 우수하고, 휘발성을 향상시켜 대상 표면에 오염물과 함께 잔류되어 유발할 수 있는 오염 및 잔류감을 최소화할 수 있다.
상기 구연산은 침지액의 산도를 적절한 범위로 조정하기 위한 산도 조절제로 사용되며, 레몬이나 귤 등 신맛이 있는 과일 중에 존재하고 있는 염기성의 산으로 무색무취의 결정체이다. 시중에 유통되는 구연산의 대부분은 미생물 발효에 의해 생산되며, 청량음료, 의약품 및 산업용 재료로 많이 사용되는데, 상기 구연산은 침지액의 안정성에 기여하고 항산화 작용을 높이는 효과가 있다.
상기 안식향산나트륨은 미생물의 증식에 의해 일어나는 부패와 변질방지를 위해 사용되는 보존료의 일종으로, 세균, 곰팡이, 효모 등의 증식을 억제한다.
상기 차아염소산(HClO)은 차아염소산나트륨(NaOCl)에 비해서 약 70배의 살균력을 가지고 있으며, 염소계 살균제의 특징인 Tri-halo-methane(THM)을 생성하지 않기 때문에 안전하게 사용이 가능하고 한국 식품의약품안전처에서 식품용 살균제로 선정한 살균제로서 식품 산업과 농업, 의료기기 등 여러 분야에 걸쳐 사용될 수 있다.
상기 이산화염소수(aqueous chlorine dioxide)는 예를 들어, 파우더 형태의 아염소산나트륨 및 염화수소 용액을 이용하여 제조할 수 있으며, 아염소나트륨 용액 및 염화수소 용액을 이용하여 제조할 수 있으나 이에 한정되지 않고, 또한, 상기 이산화염소수는 50 내지 150ppm의 농도일 수 있다.
상기 이산화염소수는 독성이 강하지 않고 안전하며 오염을 일으키지 않아 친환경적이며, 강한 산화작용의 특징을 지님에 따라 정수의 살균처리제나 종이 섬유 식품 등의 표백제 또는 탈취제로 사용되고 있다.
이어서, 상기 연화된 톤백 원단을 건조할 수 있다.
상기 건조는 상기 연화된 톤백 원단을 60 내지 70℃ 온도에서 2 내지 8시간 동안 건조함으로써 상기 연화된 톤백 원단 표면에 잔류하는 수분을 제거할 수 있다.
다음으로, 상기 건조된 톤백 원단을 절단하여 원단사를 제조할 수 있다.
상기 원단사는 상기 건조된 톤백 원단을 일정한 길이 단위로 절단 또는 분쇄함으로써 제조될 수 있는데, 예를 들어, 상기 원단사는 상기 건조된 톤백 원단을 1 내지 5mm 길이 단위로 절단함으로써 제조될 수 있다.
그 다음으로, 상기 원단사에 코팅액 조성물을 도포한 후 건조하여 코팅함으로써 재활용 섬유사를 제조할 수 있다.
상기 코팅액 조성물은 상기 건조된 톤백 원단 표면에 도포된 후 건조되어 코팅층을 형성함으로써, 재활용 섬유사에 항균성, 탈취성 등의 효과를 부여하고, 내마모성, 내스크래치성 등 물성을 강화할 수 있는데, 예를 들어, 상기 코팅액 조성물은 메틸렌 디페닐 디이소시아네이트(Methylene Diphenyl Diisocyanate; MDI), 폴리부틸렌아디페이트테레프탈레이트 수지, 에틸렌-초산비닐 공중합체(Ethylene-Vinyl Acetate Copolymer; EVA), 나노세라믹 입자, 고무 분말, 감람석 분말 및 경화제를 포함한다.
구체적으로, 상기 코팅액 조성물은 메틸렌 디페닐 디이소시아네이트(Methylene Diphenyl Diisocyanate; MDI) 10 내지 30 중량부, 폴리부틸렌아디페이트테레프탈레이트 수지 20 내지 40 중량부, 에틸렌-초산비닐 공중합체(Ethylene-Vinyl Acetate Copolymer; EVA) 15 내지 35 중량부, 나노세라믹 입자 1 내지 5 중량부, 고무 분말 2 내지 8 중량부, 감람석 분말 1 내지 3 중량부 및 경화제 20 내지 40 중량부의 중량 비율로 포함될 수 있다.
상기 메틸렌 디페닐 디이소시아네이트(Methylene Diphenyl Diisocyanate; MDI)는 내수성, 내화학성, 내염수성과 같은 화학적 특성과 내마모성 및 내충격성과 같은 기계적 물성이 우수한 특성을 갖고 접착력과 방수성이 우수한 특징을 가질 수 있다.
상기 폴리부틸렌아디페이트테레프탈레이트 수지(Polybutylene Adipate Terephthalate; PBAT)는 생분해성 바이오플라스틱으로 땅 속에서 6개월 이내에 100% 분해가 되는 친환경적인 재료이고, 상기 PBAT 수지는 일반적으로 알려진 방법에 따라 1,4-부탄디올, 아디픽산 및 테레프탈산을 축중합하여 얻을 수 있다.
이러한 PBAT 수지로는 이러한 일반적 방법으로 직접 합성한 것을 사용하거나, 이미 상용화된 수지, 예를 들어, 상술한 상품명 ECOPLEX(바스프)이나, PBG7070(삼성정밀화학) 등으로 상용화된 PBAT 수지 입수하여 사용할 수도 있다.
또한, 상기 PBAT 수지는 150,000 내지 400,000의 중량평균분자량을 가질 수 있는데, 상기 PBAT 수지가 이러한 분자량의 범위를 가짐에 따라, 상기 PBAT 수지와 다른 조성물들과의 상용성 및 가공성이 보다 우수하게 될 수 있고, 비교적 높은 분자량에 따라 보다 향상된 물성 등을 나타낼 수 있다.
상기 에틸렌-초산비닐 공중합체(Ethylene-Vinyl Acetate Copolymer; EVA)는 에틸렌과 초산 비닐 단량체를 공중합시켜 얻어지는 중합체로 통상 EVA로 칭하는 고분자 수지를 의미하는 것으로, 초산비닐 단량체의 함량이 낮은 경우는 보통의 저밀도 폴리에틸렌과 같이 내충격성, 내스트레스 크래킹성의 물성이 우수하고, 초산 비닐의 함량이 높은 경우에는 향상된 접착성을 가지므로 접착제 또는 핫멜트의 원료로 사용이 가능하다.
상기 에틸렌-초산비닐 공중합체(Ethylene-Vinyl Acetate Copolymer; EVA)는 에틸렌과 비닐아세테이트의 공중합체 수지로서 투명성, 유연성, 저온 취성 등이 매우 우수한 특성을 가짐과 동시에 매우 친환경적인 수지인데, 예를 들어, 상기 에틸렌초산비닐 공중합체는 용융지수 400, 초산비닐 함량 28%, 유리전이온도 -28.6℃인 것을 사용하는 것이 바람직하다.
상기 나노세라믹 입자는 내마모성, 내스크래치성 등 물성을 향상시킬 수 있는데, 예를 들어, 상기 나노세라믹 입자는 평균 입경이 500 내지 1,500nm인 나노세라믹 입자가 사용되고, 실리콘카바이드, 알루미나 및 실리카로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상이 사용될 수 있다.
상기 고무 분말로는 EPDM 고무 분말, 폴리우레탄 고무 분말 또는 재생고무 분말이 사용될 수 있으며, 바람직하게는, EPDM(Ethylene Prophlene Diene Monomer) 고무 분말이 사용될 수 있다.
상기 EPDM(Ethylene Prophlene Diene Monomer) 고무 분말은 에틸렌(Ethylene), 프로필렌(Propylene) 및 비공역디엔(Non-conjugated Diene)으로 이루어진 합성 고무를 의미하며, 내오존성과 내한성, 내열성, 내용재성이 뛰어나고 양호한 안전성을 가지므로 다양한 색상과 패턴을 구현할 수 있다.
상기 감람석 분말은 원적외선 방사효과가 뛰어나며, 상기 감람석에서 방사된 원적외선이 피부 속 40mm까지 침투하여 인체의 모세혈관을 확장시켜 혈액순환을 원활하게 하고, 신진대사를 촉진하여 독소의 배출을 도울 수 있다.
또한, 상기 감람석 분말은 음이온을 통해 체내 활성산소의 활동을 억제하고 노화를 방지하는 항산화작용을 하며, 혈액순환과 물질대사를 더욱 활발하게 하여 노폐물의 배출 및 면역력 증가효과를 가질 수 있다.
상기 경화제는 글리세린, p-톨루엔술폰산 모노하이드레이트(PTSA, ptoluenesulfonic acid monohydrate), 몰포린(Morpholine), 염화암모늄, 황산암모늄 및 무수프탈산으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상을 사용할 수 있다.
상기 활성탄은 미세세공이 발달된 탄소집합체로서, 활성화과정에 의해 내부 표면적을 변화시킬 수 있으며, 내부의 탄소 원자 관능 기에 의해 주위 액체 또는 기체와 흡착이 이루어지는 흡수성과 흡착성이 우수하고, 또한 가구용 레진 플레이트(10)를 제조하는 물질 자체나 접착제에서 배출되는 유해물질이나 가스를 흡착 제거하고 미세 수분을 흡수할 수 있다.
본 발명에서 상기 활성탄은 분말 형태로 사용될 수 있는데, 이러한 분말 형태의 활성탄은 다공성인 활성탄 자체의 흡착력을 보다 증진시킬 뿐만 아니라, 활성탄이 미세한 분말일수록 입자와 입자 사이가 치밀하여 부착력이 증대되고 산화방지 및 소수성의 기능을 부여할 수 있다.
상기 활성탄 분말은 몸 안의 독소를 몰아내는 힘이 강하므로 체내의 독성이 누적되어 발생하는 각종 성인병이나 피부염 알레르기 증상에 탁월한 효능이 있는데, 예를 들어, 상기 활성탄 분말은 참나무를 1100 내지 1300℃의 온도로 탄화시켜 활성탄을 제조한 후 상기 활성탄을 분쇄함으로써 제조될 수 있는데, 구체적으로, 상기 활성탄은 경도 90 질량분율% 이상, 충전밀도 0.47 내지 0.55g/ml, 비표면적 1,050 내지 1,150m2/g, 세공분포는 세공직경이 3Å 내지 10Å, 요오드 흡착력 1,000mg/g 이상, 세공용적 0.5 내지 0.6ml/g, pH 10~11, 페놀 흡착력 18 내지 23ml/g, M·B탈색력 150 내지 200ml/g인 것이 사용될 수 있다.
상기 이산화티탄(TiO2)은 광촉매로 사용되는 것으로, 상기 광촉매는(光觸媒, photocatalyst)는 빛을 받아들여 화학반응을 촉진시키는 물질을 말하는 것으로, 이러한 광촉매는 주로 띠 간격에너지(band gap energy) 이상의 빛 에너지가 조사되었을 때 전자와 정공을 발생시키고, 발생된 정공에 의해 수산화라디칼(-OH)이 생성되게 되며, 이 수산화라디칼의 강력한 산화력을 통해 그 표면에 흡착된 기상 또는 액상의 유기물을 분해하는 이른바 '광산화반응'을 일으키는 물질을 말한다.
상기 이산화티탄은 빛을 받으면 벤젠ㆍ톨루엔ㆍ포름알데히드 등과 같은 유해물질을 분해하여 물과 이산화탄소로 만드는 특성이 있고, 저렴하고 인체에 무해한 특성 등 여러 가지 장점이 있다. 본 발명에서 상기 이산화티탄은 입경이 10 내지 200nm로 구성함으로써 광산화반응을 촉진하고 혼합성, 항균성 및 항곰팡이성을 높일 수 있다.
상기 팽창흑연분말은 팽창흑연을 분말화한 것으로, 일반적으로 흑연은 탄소원자의 6원자 고리가 평면적으로 무한히 연결된 평면형 거대분자가 층을 이루어 포개어진 광물로서, 그 성질은 전기의 양도체이고, 또한 폴리센의 층상구조로 인해 유연하고 활성(滑性)이 있으며, 쪼개지기는 쉽지만 거대 분자여서 반응성이 낮은 특징이 있다.
그러나 흑연은 폴리센 구조의 탄소 평면 사이가 반데르발스 힘으로 연결되어 있을 뿐이어서 탄소원자 사이의 간격인 14.2㎚에 비하여 35.5㎚로 넓기 때문에 층 사이의 틈새에 다른 원자를 삽입하여 층간화합물을 만들 수 있다. 즉, 흑연결정의 망상평면을 유지한 채로 평면 사이의 틈새에 많은 원자나 분자 또는 이온을 삽입하여 층간화합물을 만드는 것이다.
즉, 흑연의 층 사이에 황산과 같은 산을 도포한 층간화합물 또는 잔류화합물을 1000℃에 가까운 온도로 급가열하면, 산이 기화되어 가스가 발생되고 그 가스의 팽창압에 의해 흑연 층간이 수십 내지 수백 배로 팽창하는데, 이를 팽창흑연이라 한다.
상기 팽창흑연은 화재발생시 온도가 180℃ 이상으로 상승하는 과정에서 팽창흑연이 30 내지 50배로 팽창하며 숯(Char)을 형성하기 때문에 불연성과 함께 단열성능을 부여하는 역할을 수행할 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 기술적 사상의 다른 실시예에 따른 가구용 레진 플레이트에 대한 바람직한 실시예를 더욱 상세하게 설명하기로 한다.
도 5는 본 발명의 기술적 사상의 다른 실시예에 따른 가구용 레진 플레이트의 일 예를 보여주는 단면도이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 기술적 사상의 다른 실시예에 따른 가구용 레진 플레이트에서는 도 1 내지 도 4에 설명된 액상의 실리콘 수지, 재활용 섬유사, 활성탄, 이산화티탄(TiO2) 및 팽창흑연분말을 포함하는 제1 레진조성물(또는, 제2 레진조성물)에 목재조각을 더 혼합하여 레진조성물을 구성할 수도 있다.
즉, 본 발명의 기술적 사상의 다른 실시예에 따른 가구용 레진 플레이트에서는 상기 목재조각을 더 포함하여 레진성형물(400)을 구성함으로써, 원목느낌을 부여하고, 이를 통해 제조되는 가구용 탁자의 심미감을 더욱 향상시킬 수 있는데, 본 발명의 기술적 사상은 상기 목재조각에만 한정되는 것은 아니고 심미감을 향상시킬 수 있는 다양한 재료들이 더욱 포함되어 가구용 레진 플레이트(10)를 구성할 수도 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 기술적 사상의 일 실시예에 따른 가구용 레진 플레이트에 대한 바람직한 실시예를 더욱 상세하게 설명하기로 한다.
< 실시예 >
먼저, 고밀도 섬유판(HDF: High Density Fiber board)으로 형성된 사각틀 형상의 패널프레임을 준비하였고, 상기 패널프레임 내측을 가로지르는 고정바를 형성하였다.
다음으로, 상기 고정바 상부에 고정필름을 위치시킨 후 접착하여 고정시켰다.
이어서, 상기 고정필름 상부의 패널프레임 공간에 제1 레진조성물을 충진한 후 경화시켜 제1 레진성형물을 형성하였고, 이후, 상기 제1 레진성형물을 하부로 위치시킨 후 패널프레임의 공간에 제2 레진조성물을 충진한 후 경화시켜 제2 레진성형물을 형성함으로써, 가구용 레진 플레이트로 탁자용 상판을 제조하였다.
이때, 상기 고정필름은 필름층을 준비한 후, 상기 필름층 양측면에 접착조성물을 도포한 후 건조하여 접착층을 형성함으로써 제조하였는데, 상기 필름층으로는 고밀도 폴리에틸렌(High Density Polyethylene; HDPE) 필름을 사용하였고, 상기 접착조성물은 실리콘 혼합액 70 중량부, 멜라민수지 50 중량부, PLA 수지 15 중량부, 폴리비닐알콜(Polyvinyl alcohol) 20 중량부, 일라이트 분말 3 중량부, 제올라이트(Zeolite) 3 중량부, 비프탈레이트계 가소제 15 중량부, 아크릴계 공중합체 10 중량부, 1,3-부틸렌글리콜 20 중량부 및 경화제 15 중량부를 혼합하여 제조하였다.
또한, 상기 제1 레진조성물과 제2 레진조성물은 동일한 조성물로 형성하였는데, 상기 제1 레진조성물(또는, 제2 레진조성물)은 액상의 실리콘 수지 100 중량부, 재활용 섬유사 5 중량부, 활성탄 2 중량부, 이산화티탄(TiO2) 0.3 중량부 및 팽창흑연분말 2 중량부를 혼합하여 제조하였다.
이때, 상기 재활용 섬유사는, 사용 후 산업부산물로 폐기되는 톤백 원단을 수집하였고, 상기 수집된 톤백 원단을 탄산수소나트륨(NaHCO3) 용액 및 자몽종자추출물이 95:5의 중량비로 혼합된 혼합용액을 이용하여 세척하였으며, 상기 세척된 톤백 원단을 정제수 200 중량부, 에탄올 30 중량부, 구연산 8 중량부, 안식향산나트륨 2 중량부, 차아염소산(HOCl) 2 중량부 및 이산화염소수 1.5 중량부로 이루어진 침지액에 침지시킨 후 140℃ 온도의 스팀을 20분 동안 분사함으로써 연화하였고, 상기 연화된 톤백 원단을 65℃ 온도에서 5시간 동안 건조하였으며, 상기 건조된 톤백 원단을 3mm 길이 단위로 절단하여 원단사를 제조하였고, 상기 원단사에 코팅액 조성물을 도포한 후 건조하여 코팅함으로써 제조된 재활용 섬유사를 사용하였다.
여기서, 코팅액 조성물은 메틸렌 디페닐 디이소시아네이트(Methylene Diphenyl Diisocyanate; MDI) 20 중량부, 폴리부틸렌아디페이트테레프탈레이트 수지 30 중량부, 에틸렌-초산비닐 공중합체(Ethylene-Vinyl Acetate Copolymer; EVA) 25 중량부, 나노세라믹 입자 3 중량부, 고무 분말 5 중량부, 감람석 분말 2 중량부 및 경화제 30 중량부를 혼합하여 제조하였다.
< 비교예 >
고밀도 섬유판(HDF: High Density Fiber board)으로 형성된 탁자용 상판을 준비하였다.
상기 실시예와 비교예에 따른 탁자용 상판에 대하여 물성 시험을 수행하였고, 그 결과를 하기의 표에 나타내었다.
1. 항균 시험
상기 실시예에 따라 제조된 탁자용 상판을 이용하여 사용균주 Escherichia coil ATCC 25922 및 Pseudomonas aeruginosa ATCC 15442을 이용하여 항균 시험을 수행하였으며, 그 결과를 하기의 [표 1]에 나타내었다.
시험항목 시료 구분 초기농도 48시간 후 농도(CFU/40p)
대장균에 의한 시험 비교예 565 1020
실시예 565 210
녹동균에 의한 시험 비교예 360 785
실시예 360 155
상기 [표 1]을 참조하면, 비교예에 따른 탁자용 상판은 시간이 경과함에 따라 세균이 증가하고 있으나, 실시예에 따른 탁자용 상판은 세균이 감소하고 있으므로, 실시예에 따른 탁자용 상판은 항균 효과가 있음을 알 수 있다.
여기서, 농도의 단위 중 CFU는 Colony Forming Unit를 의미하며 40p는 0.04mL를 의미한다.
2. 연기밀도, 독성가스 및 화염전파성 측정 시험
실시예에 따라 제조된 탁자용 상판(시편)의 연기밀도, 독성가스 및 화염전파성을 측정하였으며, 그 결과를 하기의 [표 2]에 나타내었다.
연기밀도 및 독성가스 측정방법은 ISO 5659-2 연소챔버 시험방법으로 수행하였다.
항목 연기밀도 독성가스 화염전파성
50kw non flame HCl CO Critic Flux
기준 < 500ppm < 600ppm < 1450ppm > 7W/m2
실시예 253 294 356 8.8
상기 [표 2]를 참조하면, 실시예에 따라 제조된 탁자용 상판(시편)은 화재시 연소에 의해 발생하는 연기밀도 및 독성가스를 저감하여 안정하면서도 우수한 효과가 있음을 확인할 수 있었다.
3. 휘발성 유기화합물(Volatile Organic Compounds : VOCs)의 함량 조사
상기 실시예에 따른 탁자용 상판에 대하여 휘발성 유기화합물(Volatile Organic Compounds : VOCs)의 함량을 조사하였고, 그 결과를 하기의 [표 3]에 나타내었으며, 시험조건은 하기와 같다.
시험조건 및 참고사항
1. 시료 준비 : 탁자용 상판 시편(5cm × 5cm)
2. 시료 전처리 : 2시간, 65℃
3. 시료 처리
3.1 테들러 백 크기 : 3L
3.2 질소 주입량 : 3L
3.3 흡착제 : Tenax TA(VOCs), DNPH catridge(Aldehyde)
3.4 시료 채취량
3.4.1 Aldehyde : 1.5L 3.4.2 VOCs : 1L
4. 분석조건(VOCs)
4.1 ATD(Turbomatrix manufactured by Perkin Elmer, USA)
4.1.1 튜브 탈착 온도 : 280℃ 4.1.2 탈착 시간 : 15분
4.1.3 탈착 최고 온도 : 280℃ 4.1.4 탈착 최저 온도 : -30℃
4.2 GC/MS
4.2.1 이동가스 : 헬륨
4.2.2 컬럼온도 : 40℃(2분)→7℃/분→220℃(25분)→7℃/분→280℃(5분)
4.2.3 컬럼 : HP-1, 60m × 0.32mm
5. 분석조건 (Aldehyde)
5.1 HPLC
5.1.1 컬럼 : C18 (150mm × 4.6mm ID) 5.1.2 컬럼온도 : 40℃
5.1.3 이동상 : A : Water/THF(8:2,V:V), B : Acetonitrile
5.1.4 기울기 용리 : 0→25min, B 20→60%, 25→40min, B 20% Hold
5.1.5 유량: 1.5 mL/min 5.1.6 측정 파장: 360nm 5.1.7 주입량 : 20㎕
< 휘발성 유기화합물의 함량 ; 단위 ㎍/㎥ >
구분 실시예
Benzene 10 미만
Toluene 10 미만
Xylene 10 미만
Formaldehyde 10 미만
상기 [표 3]을 참조하면, 실시예에 따른 탁자용 상판은 Benzene, Toluene, Xylene, Formaldehyde의 함량이 10㎍/㎥ 미만인 것을 알 수 있는데, 상기 [표 3]에 나타난 바와 같이 실시예에 따른 탁자용 상판은 유해물질이 포함되지 않은 친환경적임을 알 수 있다.
4. 물성 시험
상기 실시예에 따른 탁자용 상판의 물성을 측정하여 하기의 [표 4]에 나타내었다.
구분 실시예 시험방법
내찍힘성(mm) 0.15 드라이버 낙하
이상무 플라스틱 자
내캐스터성(caster, 의자바퀴) 이상무 55kg, 1000회 왕복
코인 스크래치성(coin scratch) 이상무 11kg x 500mm/sec
코인(coin) 찍힘성 이상무 1,000mm/sec
상기 [표 4]를 참조하면, 실시예에 따른 탁자용 상판은 내구성이 우수함을 확인할 수 있다.
이상, 본 발명의 바람직한 일 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 일 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
10; 가구용 레진 플레이트
100; 패널프레임
120; 제1 영역 140; 제2 영역
200; 고정필름 300; 고정바
400; 레진성형물

Claims (5)

  1. 레진조성물이 충진되어 경화되는 패널프레임(100);
    상기 패널프레임(100) 내측에 고정되고 패널프레임(100) 내부 공간을 분할하는 고정필름(200);
    상기 고정필름(200)과 직접 접촉되어 상기 고정필름(200)을 지지하는 고정바(300); 및
    상기 패널프레임(100) 내측에 충진된 후 경화되어 형성된 레진성형물(400)을 포함하는 것을 특징으로 하는 가구용 레진 플레이트.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 고정필름(200)은 상기 패널프레임(100) 내측에 접착 고정되고, 상기 패널프레임(100) 내측 상부의 제1 영역(120)과 하부의 제2 영역(140)으로 내부 공간을 분할하며,
    상기 고정필름(200)은 필름층 및 상기 필름층 양측면에 형성된 접착층을 포함하고, 상기 필름층으로는 고밀도 폴리에틸렌(High Density Polyethylene) 필름이 사용되는 것을 특징으로 하는 가구용 레진 플레이트.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 접착층은 상기 필름층 양측면에 접착조성물을 도포한 후 건조하여 형성되되, 상기 접착조성물은 실리콘 혼합액 60 내지 80 중량부, 멜라민수지 40 내지 60 중량부, PLA 수지 10 내지 20 중량부, 폴리비닐알콜(Polyvinyl alcohol) 10 내지 30 중량부, 일라이트 분말 1 내지 5 중량부, 제올라이트(Zeolite) 1 내지 5 중량부, 비프탈레이트계 가소제 10 내지 20 중량부, 아크릴계 공중합체 5 내지 15 중량부, 1,3-부틸렌글리콜 10 내지 30 중량부 및 경화제 10 내지 20 중량부의 중량 비율로 혼합되어 제조되는 것을 특징으로 하는 가구용 레진 플레이트.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 레진성형물(400)은 상기 패널프레임(100)의 제1 영역(120)에 제1 레진조성물이 충진된 후 경화되어 형성된 제1 레진성형물과, 상기 제2 영역(140)에 제2 레진조성물이 충진된 후 경화되어 형성된 제2 레진성형물로 구성되되,
    상기 제1 레진조성물과 제2 레진조성물은 동일한 조성물로 형성되고, 상기 제1 레진조성물은 액상의 실리콘 수지 80 내지 120 중량부, 재활용 섬유사 3 내지 7 중량부, 활성탄 1 내지 3 중량부, 이산화티탄(TiO2) 0.1 내지 0.5 중량부 및 팽창흑연분말 1 내지 3 중량부의 중량 비율로 포함된 것을 특징으로 하는 가구용 레진 플레이트.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 재활용 섬유사는, 사용 후 산업부산물로 폐기되는 톤백 원단을 수집하고, 상기 수집된 톤백 원단을 탄산수소나트륨(NaHCO3) 용액 및 자몽종자추출물이 95:5의 중량비로 혼합된 혼합용액을 이용하여 세척하며, 상기 세척된 톤백 원단을 정제수 180 내지 220 중량부, 에탄올 20 내지 40 중량부, 구연산 5 내지 10 중량부, 안식향산나트륨 1 내지 3 중량부, 차아염소산(HOCl) 1 내지 3 중량부 및 이산화염소수 0.5 내지 2.5 중량부의 중량 비율로 이루어진 30 내지 40℃ 온도의 침지액에 10 내지 30분 동안 침지시킨 후 130 내지 150℃ 온도의 스팀을 10 내지 30분 동안 분사함으로써 연화하고, 상기 연화된 톤백 원단을 60 내지 70℃ 온도에서 2 내지 8시간 동안 건조하며, 상기 건조된 톤백 원단을 절단하여 1 내지 5mm 길이 단위로 원단사를 제조하고, 상기 원단사에 코팅액 조성물을 도포한 후 건조하여 제조된 재활용 섬유사가 사용되는 것을 특징으로 하는 가구용 레진 플레이트.
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