KR200363191Y1

KR200363191Y1 - 목재 패널

Info

Publication number: KR200363191Y1
Application number: KR20-2004-0018797U
Authority: KR
Inventors: 진상현; 남장현; 심재현
Original assignee: 동화기업 주식회사
Priority date: 2004-07-02
Filing date: 2004-07-02
Publication date: 2004-09-24

Abstract

본 고안은 나노화된 무기충진제를 포함하는 코팅층을 포함하여 표면경도를 증가시켜 긁힘에 대한 저항성 및 눌림에 대한 저항성이 우수한 목재 패널에 관한 것으로서, 합판(1)과, 상기 합판(1)의 표면을 장식하는 무늬목(2) 및 상기 무늬목(2)의 표면에 피복되어 표면을 보호하는 표면코팅층(3)을 포함하여 이루어지는 목재 패널에 있어서, 상기 표면코팅층(3)이 나노화된 무기충진제 3 내지 5중량%가 잔량으로서 통상의 자외선경화수지에 포함되어 이루어지는 나노코팅도료의 표면코팅 후 경화에 의해 이루어짐을 특징으로 한다.

Description

목재 패널 {Wood panel}

본 고안은 목재 패널에 관한 것이다. 보다 상세하게는 본 고안은 나노화된 무기충진제를 포함하는 코팅층을 포함하여 표면경도를 증가시켜 긁힘에 대한 저항성 및 눌림에 대한 저항성이 우수한 목재 패널에 관한 것이다.

마루의 바닥재나 천정재 및 문을 구성하는 판재 등 다양한 용도로 목재 패널들이 사용되고 있다. 이러한 목재 패널들은 주로 합판과, 상기 합판의 표면을 장식하는 무늬목 및 상기 무늬목의 표면에 피복되어 표면을 보호하는 표면코팅층을 포함하여 이루어진다.

합판 제조기술의 발달로 원목의 활용도를 높이고, 물성이 우수한 합판들이 많이 제공되고 있으나, 합판은 원목을 가공함에 있어 원목으로부터 각목이나 판재를 직접 절단해내지 아니하고, 원목을 둥글게 깎아내고, 이렇게 깎아내어 얇게 형성된 나무박판들을 재단하여 그 결이 서로에 대해 수직방향으로 배치되도록 하는 등의 방법으로 적층하고, 접착제 등으로 서로에 대해 고착시켜 일정한 두께를 갖는 판상체로 성형하여 제조된다. 이렇게 함으로써 합판은 결을 갖는 나무판재에 비해 일정한 결의 방향을 갖고 있지 않아 뒤틀림 등이 거의 없어 변형이 일어나지 않으며, 모든 방향으로 내인성 등이 향상되는 등의 장점을 가지게 된다. 그러나, 이러한 방법으로 가공된 합판은 그 가공특성 상 나무 본연의 결이 없기 때문에 소위 '나뭇결'이라는 무늬가 없어 장식성이 현저하게 떨어지는 단점이 있다.

따라서 이러한 합판을 사용하여 마루바닥 등 바닥재나 기타 건축자재용으로 사용하고자 하는 경우에는 이를 다시 무늬목 등으로 표면을 장식하고, 그 표면을 수지도료로 코팅하여 내수성 및 긁힘 등에 대한 내성을 부여토록 한다.

마루바닥용으로 사용하기 위한 것으로서, 일반적으로 사용되는 목재패널은 합판의 일면에 멜라민 등의 수지를 바르고 이에 무늬목을 접착시켜 사용하는 것이 대부분이었다. 그러나 상기와 같은 목재패널은 하판과 무늬목을 접착함에 있어 단순히 화학 접착제인 멜라민 등만을 사용하기 때문에 접착력이 저하되어 사용 중 합판으로부터 무늬목이 떨어지는 등의 문제점이 있었으며, 화학약품의 냄새가 나는 등의 단점이 있었다.

대한민국 등록특허공보 등록번호 제10-389068호에는 '목재패널'이 기술되어있으며, 여기에서는 7 내지 8㎜ 두께의 합판 일면에 1㎜ 이하의 두께를 갖는 무늬목을 원적외선이 방출되는 접착제로 접착하여 4각패널을 형성시키고, 그 4각패널의 무늬목 상면에는 UV코팅을 하여 UV코팅층을 형성하며 상기 4각패널의 2변에는 소정 깊이의 끼움홈이 형성되고 그 끼움홈이 형성된 4각패널의 나머지 2변에는 끼움편이 형성되며 상기 합판의 저면에는 일정간각으로 에어홀을 형성시켜서 이루어진 목재패널을 기술하고 있으나, UV코팅층이 얇게 형성되어 긁힘에 대한 저항성 및 눌림에 대한 저항성이 낮다는 단점이 있다. 이는 종래의 코팅방법으로는 코팅층의 두께가 한정되기 때문에 표면경도가 우수한 제품을 얻을 수 없다는 데에 기인하는 것으로 여겨진다.

대한민국 등록실용신안공보 등록번호 제20-293422호에는 '천연무늬목으로 무늬를 표현한 강화마루판'이 기술되어 있으며, 여기에서는 천연무늬목의 양면에 멜라민 시트지를 접합하여 무늬판을 형성하고 이를 다시 합판에 접합하여 마루판으로 사용하기에 알맞도록 일측면에는 결합요홈을 다른 측면에는 여기에 결합되는 결합돌기가 형성되도록 일정한 크기로 절단가공하고 그 상면의 무늬지의 모서리 부분을 면취 가공하여 사용이 편리하면서도 천연목을 사용한 시각적인 효과를 얻도록 한 강화마루판을 기술하고 있다. 그러나 이 역시 긁힘에 대한 저항성 및 눌림에 대한 저항성이 낮다는 단점이 있다.

또한 난연 첨가제가 함유된 페놀수지 및 난연 첨가제가 함유된 메라민수지에 함침시켜 난연성을 갖는 표면강화처리 마루바닥재가 대한민국 등록실용신안공보 등록번호 제20-350424호에 기술되어 있다.

또한 원적외선 방사 항균 온돌 목재 마루판이 대한민국 공개특허공보 공개번호 제1998-83689호에 기술되어 있으나, 역시 여기에서 사용되는 무기충진제는 산화알루미늄, 산화규소, 산화철, 산화지르코늄 등 일반적으로 원적외선 방사효율이 높다고 알려진 금속산화물들을 사용하며, 이는 원적외선 방사 효과가 있기는 하나, 본원에서와 같은 표면강화효과를 제공하지는 못하고 있다.

이외에도 종래의 합판 마루는 상기에서 언급된 바와 같이 합판 위에 무늬목을 접착한 다음, 롤 코터(roll coater)에 의한 착색과 코팅이 이루어지며, 표면경도 보강을 위해 무늬목에 감압주약관으로 합성수지를 강제로 주입하는 방법을 사용하고 있으나, 착색의 경우 롤 코터에 의한 착색을 실시하므로 무늬목의 장점인 목재가 가지고 있는 목리(패턴)를 그대로 살릴 수가 없다는 단점이 있다. 목재의 눈매(목리)가 착색도료에 의해 사라지는 경향이 있기 때문이다. 또한, 표면경도, 표면 긁힘성, 내마모성 및 내구성 등을 위하여 도료로서 우레탄, 에폭시 및 아크릴 계열 등의 도료를 두껍게 도장하는데, 이는 강도가 강하기 때문에 오히려 유연성이 없어 쉽게 깨지는 문제점이 있었다

또한 표면강도보강에 있어서도 몇 가지 개발된 기술들이 있으며, 예를 들면 WPC방법(Wood polymer composite)는 목재단판(무늬목)을 수지 함침처리하여 강도 및 경도 등을 높인 후, 하도, 중도, 상도의 도장으로 마감하는 것으로 이루어지며, 목재단판을 합판 위에 부착하지 아니한 상태에서 수지를 목재의 공극과 세포층 내에 가압하여 강제적으로 주입시켜 경화하는 방식으로 고가의 설비와 가공비, 그리고 수분에 의한 목재의 수축팽창으로 단판의 할렬(결방향으로의 갈라짐) 등의 불량이 발생하는 문제점이 있었다. 달리 멜라민수지함침 및 오버레이 프레스 방법은 합판 위에 무늬목을 부착할 때 멜라민수지에 함침(deeping)된 무늬목과 알루미늄옥사이드(Al₂O₃)가 함유된 오버레이를 무늬목 상부에 덮은 후 고온, 고압의 프레스로 무늬목 내부에 침투시키는 방식으로서 강화마루와 유사한 제조방식으로서 이 역시 고가의 설비와 번거로운 작업방식으로 인해 경제적인 면에서 효과가 저하되며, 소비자가 원하는 무늬목 위 얇은 코팅방식의 표면질감을 얻기 어렵다는 단점이 있다.

롤 코터를 이용하는 착색 방식에 있어서도 수성착색방식과 유성착색방식 및 염색무늬목 방식 등이 개발되어 사용되고 있다. 수성착색방식은 특정한 배합비(recipe)로 색상을 낸 무기염료를 필러에 혼합하여 작업에 용이하도록 물 또는 알코올을 혼합하여 적정한 점도를 만든 후, 스폰지롤 등을 이용하여 기재에 직접 착색하는 방식이다. 적정한 도포량과 적정한 색상을 위해서 염료(돌)를 기재에서 깎아내는 별도의 와이핑(wiping) 공정이 필요하며 건조를 위하여는 별도의 열풍건조장치 또는 자연건조의 시간이 필요하며, 다양한 색상을 구현하기 위해서는 염료(도료)의 색상이 변할 때 마다 장치(롤 코터 등)를 세척하여야 하는 번거로운 공정을 거쳐야 하며, 착색방식의 특성상 무늬목의 표면에 도장을 입히는 방식이므로 나무결의 은폐를 감수하여야 하며 적정한 수준을 넘어설 경우 인공적인 제품으로 보이게 되는 등의 단점이 있다. 유성착색방식은 특정한 배합비로 색상을 낸 무기염료를 도료에 혼합하여 박업에 용이하도록 신너 등을 혼합하여(혼합하지 않을 수도 있음) 적정한 점도를 만든 후, 스폰지롤 또는 고무롤 스프레이 방식 등으로 기재에 직접 착색하는 방식이다. 적정한 도포량과 적정한 색상을 구현하기 위해서는 염료(도료)를 깎아내는 별도의 와이핑공정이 필요하며, 건조를 위해서는 별도의 자외선건조장치 또는 열풍건조장치 등이 필요하며, 다양한 색상을 구현하기 위해서는 염료(도료)의 색상이 변할 때 마다 장치(롤 코터 등)를 세척하여야 하는 번거로운 공정을 거쳐야 하며, 착색방식의 특성상 무늬목의 표면에 도장을 입히는 방식이므로 나무결의 은폐를 감수하여야 하며 적정한 수준을 넘어설 경우 인공적인 제품으로 보이게 되는 등의 단점이 있다. 또한, 염색무늬목 방식은 무늬목을 특정한 표백제로 색상을 제거하고, 특정한 배합비로 색상을 만들어낸 염색액에 무늬목을 침투 또는 색상을 처리하여 무늬목 전체에 색상을 만들어 내는 방식으로 제조에 많은 시간과 노력이 소요되며, 대량생산에 적절치 못하고, 하나의 무늬목에 대해 표백과 염색의 공정을 두 번 거쳐야 하며 표백과정 중 화학약품의 사용으로 환경 및 인체에 영향을 줄 수 있다는 단점이 있다.

본 고안의 목적은 나노화된 무기충진제를 포함하는 코팅층을 포함하여 표면경도를 증가시켜 긁힘에 대한 저항성 및 눌림에 대한 저항성이 우수한 목재 패널을 제공하는 데 있다.

도 1은 본 고안의 목재 패널 구조를 도시한 단면 구성도.

*** 도면중 주요 부분에 대한 부호의 설명 ***

1 : 합판 2 : 무늬목

3 : 코팅층 31 : 하도층

33 : 중도층 35 : 상도층

본 고안에 따른 목재 패널은, 합판(1)과, 상기 합판(1)의 표면을 장식하는 무늬목(2) 및 상기 무늬목(2)의 표면에 피복되어 표면을 보호하는 표면코팅층(3)을 포함하여 이루어지는 목재 패널에 있어서, 상기 표면코팅층(3)이 나노화된 무기충진제 3 내지 5중량%가 잔량으로서 통상의 자외선경화수지에 포함되어 이루어지는 나노코팅도료의 표면코팅 후 경화에 의해 이루어진다.

상기 나노코팅도료의 나노화된 무기충진제는 길이가 10㎚ 내지 10㎛이고 두께가 10㎚ 내지 10㎛인 친수성의 몬모릴로나이트 입자 또는 이 몬모릴로나이트 입자를 알킬암모늄으로 처리하여서 수득되는 친유기성의 몬모릴로나이트가 될 수 있다.

상기 표면코팅층(3)은 0.8 내지 1.2포아즈(poise)의 저점도의 자외선경화도료로 40 내지 60g/㎡의 양으로 코팅하여 이루어지는 하도층(31)과, 상기 자외선경화도료로 상기 하도층(31) 상에 40 내지 60g/㎡의 양으로 코팅하여 이루어지는 중도층(33) 및 상기 나노코팅도료로 상기 중도층(33) 상에 25 내지 35g/㎡의 양으로 코팅하여 이루어지는 상도층(35)을 포함하여 이루어진다.

또한, 본 고안에 따른 목재 패널의 제조방법은, 합판(1)과, 상기 합판(1)의 표면을 장식하는 무늬목(2) 및 상기 무늬목(2)의 표면에 피복되어 표면을 보호하는 표면코팅층(3)을 포함하여 이루어지는 목재 패널의 제조에 있어서, (1) 다수의 합판(1)들을 적층하여 합판(1)코어를 형성하는 코어형성단계; (2) 상기 코어형성단계에서 수득되는 합판(1)코어 상에 무늬목(2)을 적층, 접착시키는 무늬목(2)접착단계; (3) 상기 무늬목(2)접착단계에서 수득되는 무늬목(2)이 적층된 합판(1)코어의 무늬목(2) 상에 착색염료가 인쇄된 종이필름을 고열의 프레스에서 무늬목(2)에 전이시켜 착색시키는 착색단계; (4) 상기 착색단계 이후, 상기 무늬목(2) 상에 0.8 내지 1.2포아즈(poise)의 저점도의 자외선경화도료를 40 내지 60g/㎡의 양으로 코팅하고, 경화시키는 하도코팅단계; (5) 상기 하도코팅단계 이후, 0.8 내지 1.2포아즈(poise)의 저점도의 자외선경화도료로 상기 하도층(31) 상에 40 내지 60g/㎡의 양으로 코팅하고, 경화시키는 중도코팅단계; 및 (6) 상기 중도코팅단계 이후, 나노화된 무기충진제 3 내지 5중량%가 잔량으로서 통상의 자외선경화수지에 포함되어 이루어지는 나노코팅도료로 상기 중도층(33) 상에 25 내지 35g/㎡의 양으로 코팅하고, 경화시키는 상도코팅단계;들을 포함하여 이루어진다.

이하, 본 고안을 구체적인 실시예를 참조하여 상세히 설명한다.

본 고안에 따른 목재 패널은, 합판(1)과, 상기 합판(1)의 표면을 장식하는 무늬목(2) 및 상기 무늬목(2)의 표면에 피복되어 표면을 보호하는 표면코팅층(3)을 포함하여 이루어지는 목재 패널에 있어서, 상기 표면코팅층(3)이 나노화된 무기충진제 3 내지 5중량%가 잔량으로서 통상의 자외선경화수지에 포함되어 이루어지는 나노코팅도료의 표면코팅 후 경화에 의해 이루어짐을 특징으로 한다. 상기에서 합판(1)과, 상기 합판(1)의 표면을 장식하는 무늬목(2) 및 상기 무늬목(2)의 표면에 피복되어 표면을 보호하는 표면코팅층(3)을 포함하여 이루어지는 목재 패널은 이미 국내외에서 상용적으로 구입하여 사용할 수 있을 정도로 공지된 것으로 이해될 수 있는 것이다. 상기에서 목재 패널을 구성하는 합판(1)과 무늬목(2)은 이미 공지된 것으로서 당업자라면 이를 국내외 유수의 제조업자들로부터 상용적으로 구입하여 사용할 수 있을 정도로 공지된 것으로 이해될 수 있다. 특히, 본 고안에서는 합판(1)코어로서 통상의 합판(1)을 5 내지 9매 정도로 적층하여 형성한 것을 사용할 수 있다. 또한, 무늬목(2)은 통상의 무늬목(2)으로서 이는 목재 패널의 외관을 미려하기 위한 장식효과 즉 나무결 등을 형성하도록 하는 기능을 한다. 상기 무늬목(2)의 패턴은 티크목(teak wood), 장미목(rose wood), 아프리카의 산람과 수목인 애니에그레(Aniegre), 오크목(oak tree), 너도밤나무(beech), 자작나무(birch) 등의 나무결의 형상을 갖는 것들이 사용될 수 있다. 본 고안은 특히 상기 표면코팅층(3)이 나노화된 무기충진제 3 내지 5중량%가 잔량으로서 통상의 자외선경화수지에 포함되어 이루어지는 나노코팅도료의 표면코팅 후 경화에 의해 이루어짐을 특징으로 한다. 상기에서 나노코팅도료를 구성하는 성분으로서의 나노화된 무기충진제는 길이가 10㎚ 내지 10㎛이고 두께가 10㎚ 내지 10㎛인 몬모릴로나이트 입자를 알킬암모늄으로 처리하여서 수득되는 친유기성의 몬모릴로나이트가 될 수 있다. 상기에서 몬모릴로나이트는 클레이(clay)의 일종으로서 자연적으로 채취하여 사용할 수 있는 것이다. 특히, 상기 친유기성의 몬모릴로나이트는 대한민국 공개특허공보 공개번호 2002-10560호에 기재된 바 있는 것으로서, 길이가 10㎚ 내지 10㎛이고 두께가 10㎚ 내지 10㎛의 크기를 갖도록 물리적으로 분쇄한 것을 수지와의 상용성을 높이기 위해 판상 구조의 몬모릴로나이트 입자의 층간인 갤러리(gallery)에 존재하는 나트륨이온(Na⁺)과 같은 양이온들을 알킬암모늄으로 처리하면 이온교환반응에 의해 친유기성의 몬모릴로나이트로 되며, 본 고안에서는 이를 대한민국 소재 (주) 나노텍에서 구입한 것을 사용할 수 있다. 또한 상기에서 다른 한 성분인 통상의 자외선경화수지는 자외선에 의해 경화되는 수지로서 주로 변성 아크릴수지를기재(substrate)로 하여 이루어지는 것으로서, 이러한 자외선경화수지는 국내외 유수의 제조업자들에 의해 상용적으로 제공되는 것(예를 들어, 대한민국 소재 유브이 플러스사의 유브이에이스-700)을 구입하여 사용할 수 있을 정도로 공지된 것으로 이해될 수 있다. 상기 나노코팅도료에서 상기 나노화된 무기충진제가 3중량% 미만으로 포함되는 경우, 무기충진제의 함량이 너무 낮아 도막의 표면경도가 너무 낮아지게 되는 문제점이 있을 수 있으며, 반대로 5중량%를 초과하는 경우, 오히려 도료막 자체가 잘 형성되지 않게 되는 문제점이 있을 수 있다. 상기한 바의 나노코팅도료는 바람직하게는 0.8 내지 1.2포아즈(poise)의 저점도를 갖는 것이 될 수 있다. 이때 상기 나노코팅도료의 점도를 결정하는 주요 인자로는 상기 무기충진제의 입도와 물리적 성질 및 자외선경화도료에서의 용제의 함량에 의해 결정될 수 있으며, 본 고안에서는 특히 상기한 바와 같이 나노화된 친유기성의 몬모릴로나이트를 사용하여 점도를 낮춤으로써 표면코팅막을 충분히 두껍게 형성할 수 있도록 한 점에 특징이 있다.

상기 표면코팅층(3)은 0.8 내지 1.2포아즈(poise)의 저점도의 자외선경화도료로 40 내지 60g/㎡의 양으로 코팅하여 이루어지는 하도층(31)과, 상기 저점도의 자외선경화도료로 상기 하도층(31) 상에 40 내지 60g/㎡의 양으로 코팅하여 이루어지는 중도층(33) 및 상기 나노코팅도료로 상기 중도층(33) 상에 25 내지 35g/㎡의 양으로 코팅하여 이루어지는 상도층(35)을 포함하여 이루어진다. 상기 자외선경화도료의 점도가 0.8포아즈 미만인 경우, 점도가 너무 낮기 때문에 흐름성이 높아져서 적절한 막두께를 형성하기 어려우며, 반대로 1.2포아즈를 초과하는 경우에도 균질한 코팅막이 형성되지 않아 상품성 있는 제품을 수득하기 어려워지는 문제점이 있을 수 있다. 특히, 본 고안에서는 상기한 바와 같이 전체 표면코팅층(3)이 105 내지 155g/㎡의 두께로 형성시키므로써 45 내지 60g/㎡의 두께로 형성되는 종래의 제품에 비해 보다 두꺼운 표면코팅층(3)을 형성하여 표면경도를 특히 강화시킨 점에 특징이 있다.

특히 상기 하도층(31)은 그 도포량의 약 40% 정도가 무늬목(2)에 침투되도록 할 수 있다. 이는 하도층(31)의 형성을 위하여 상기 저점도의 자외선경화수지를 도포하고, 열풍건조시켜 상온상태에서의 기재(무늬목(2)이 접착된 합판(1))의 온도를 높여 공극확대 및 자외선경화수지의 점도 저하로 인하여 무늬목(2) 내로의 침투성을 높이고, 이후 갈륨광원경화 및 자외선광원경화시키는 것으로 달성된다. 상기 중도층(33)의 형성은 상기 하도층(31)의 형성과 동일 또는 유사하게 이루어질 수 있다. 이때 중도층(33)은 상기 하도층(31) 상에 형성되기 때문에 중도층(33)의 형성시 자외선경화수지가 하도층(31) 아래의 무늬목(2)으로 침투되지는 않는다. 중도층(33)의 형성은 특히 바람직하게는 적어도 2개 이상의 다수개의 롤 코터(roll coater)를 사용하여 3 내지 4회 코팅을 실시하는 것으로 이루어질 수 있으며, 이는 특히 도막을 두껍게 하는 후막화의 기능을 한다. 또한, 상기 상도층(35)의 형성은 자외선경화수지에 상기한 바의 나노화된 친유기성의 몬모릴로나이트를 포함한다는 것을 제외하고는 상기한 통상의 자외선경화도료와 동일 또는 유사하기 때문에 상기한 하도층(31) 및 중도층(33)의 형성과 동일 또는 유사하게 이루어질 수 있다. 특히, 상기 상도층(35)에는 상기한 바의 나노화된 친유기성의 몬모릴로나이트를 포함하며, 이것이 무기충진제로 기능하여 특히 상도층(35)의 표면경도를 높여주는 기능을 한다. 상기한 무기충진제로서의 나노화된 친유기성의 몬모릴로나이트를 포함하는 상기 상도는 경화에 의해 표면 긁힘성에 대한 내성 및 내마모성, 내구성, 내후성 등을 향상시킴과 동시에 원적외선 방출효과 및 음이온 방출효과 등을 기대할 수 있다.

또한, 본 고안에 따른 목재 패널의 제조방법은, 합판(1)과, 상기 합판(1)의 표면을 장식하는 무늬목(2) 및 상기 무늬목(2)의 표면에 피복되어 표면을 보호하는 표면코팅층(3)을 포함하여 이루어지는 목재 패널의 제조에 있어서, (1) 다수의 합판(1)들을 적층하여 합판(1)코어를 형성하는 코어형성단계; (2) 상기 코어형성단계에서 수득되는 합판(1)코어 상에 무늬목(2)을 적층, 접착시키는 무늬목(2)접착단계; (3) 상기 무늬목(2)접착단계에서 수득되는 무늬목(2)이 적층된 합판(1)코어의 무늬목(2) 상에 착색염료가 인쇄된 종이필름을 고열의 프레스에서 무늬목(2)에 전이시켜 착색시키는 착색단계; (4) 상기 착색단계 이후, 상기 무늬목(2) 상에 나노화된 무기충진제 3 내지 5중량%가 잔량으로서 통상의 자외선경화수지에 포함되어 이루어지는 0.8 내지 1.2포아즈(poise)의 저점도의 나노코팅도료를 40 내지 60g/㎡의 양으로 코팅하고, 경화시키는 하도코팅단계; (5) 상기 하도코팅단계 이후, 상기 나노코팅도료로 상기 하도층(31) 상에 40 내지 60g/㎡의 양으로 코팅하고, 경화시키는 중도코팅단계; 및 (6) 상기 중도코팅단계 이후, 상기 나노코팅도료로 상기 중도층(33) 상에 25 내지 35g/㎡의 양으로 코팅하고, 경화시키는 상도코팅단계;들을 포함하여 이루어진다.

상기 (1)의 코어형성단계는 다수의 합판(1)들을 적층하여 합판(1)코어를 형성하는 단계로서, 이에 의해 합판(1)코어를 준비할 수 있으며, 이 합판(1)코어가 목재 패널의 실질적인 두께를 이루게 되며, 나무의 촉감을 제공하게 된다. 상기 (2)의 무늬목(2)접착단계는 상기 코어형성단계에서 수득되는 합판(1)코어 상에 통상의 무늬목(2)을 적층, 접착시키는 것으로 이루어지며, 합판(1)의 단조로움을 없애고, 무늬목(2) 자체의 나무결 등을 발현시켜 미려한 외관을 제공토록 한다. 상기 (3)의 착색단계는 상기 무늬목(2)접착단계에서 수득되는 무늬목(2)이 적층된 합판(1)코어의 무늬목(2) 상에 착색염료가 인쇄된 종이필름을 고열의 프레스에서 무늬목(2)에 전이시켜 착색시키는 것으로 이루어지며, 이 착색단계에서 장미목이나 체리목 등과 같은 특유의 색감을 나타내도록 한다. 특히, 본 고안에서는 합판(1)코어의 무늬목(2) 상에 착색염료가 인쇄된 종이필름을 고열의 프레스에서 무늬목(2)에 전이시켜 착색시키는 소위 '유성승화전사방식'을 사용하여 무늬목(2)의 나무결 등과 같은 패턴을 그대로 살리면서 특유의 색감을 나타내도록 할 수 있다. 상기한 유성승화전사방식에 대해서는 당업자에게는 공지된 것으로서 예를 들면 대한민국 공개특허공보 공개번호 제2002-26211호에 기술된 것을 참조할 수 있다. 상기 공보에서는 폴리에틸렌테레프탈레이트필름 상에 산업용 유성승화전사잉크를 약 12㎛ 정도의 두께로 도포한 것을 피착체에 밀착시킨 후, 가열하여 필름 상의 잉크가 피착체의 표면으로 전사되도록 하는 것을 내용으로 하고 있으며, 여기에서 상기한 유성승화전사잉크는 산업용 유성승화전사잉크 제조용의 폴리에틸렌비닐벤젠(PVB) 수지 1 내지 3중량부와 메틸에틸케톤(MEK), 디메틸포름아미드(DMF), 메탄올 및/또는 에탄올 20 내지 60중량부를 혼합한 혼합액 60 내지 80중량% 및 유성분산염료 중간조체 20 내지 40중량%를 혼합하여 제조된다. 이러한 유성승화전사필름을 이용하는 유성승화전사방식의 착색은 특정한 배합비로 색상을 낸 유성승화전사용 필름을 기재에 오버레이 시킨 후, 고열과 특정한 압력을 가하여 짧은 시간 내에 기재에 전이시키는 방식으로 별도의 공정없이 고열의 프레싱(일반적인 프레스 및 롤 프레스의 사용 가능) 만으로도 원하는 색상을 구현할 수 있게 된다. 전체적인 가압 및 작은 입자의 염료가 승화되어 피착체 즉, 무늬목(2)의 표면으로 승화, 고착되는 특성으로 인하여 목재 즉 무늬목(2)의 특정한 깊이의 내부까지 침투가 되며 기존의 착색방식의 은폐성에 대한 문제를 해결하여 무늬목(2) 표면의 작은 무늬결에까지 색상이 침투되어 전혀 다른 수종으로 보일 수 있을 정도로 자연스러운 착색을 가능하게 한다. 상기 (4)의 하도코팅단계는 상기 착색단계 이후, 상기 무늬목(2) 상에 나노화된 무기충진제 3 내지 5중량%가 잔량으로서 통상의 자외선경화수지에 포함되어 이루어지는 0.8 내지 1.2포아즈(poise)의 저점도의 나노코팅도료를 40 내지 60g/㎡의 양으로 코팅하고, 경화시키는 것으로 이루지고, 상기 (5)의 중도코팅단계는 상기 하도코팅단계 이후, 상기 나노코팅도료로 상기 하도층(31) 상에 40 내지 60g/㎡의 양으로 코팅하고, 경화시키는 것으로 이루어지며, 상기 (6)의 상도코팅단계는 상기 중도코팅단계 이후, 상기 나노코팅도료로 상기 중도층(33) 상에 25 내지 35g/㎡의 양으로 코팅하고, 경화시키는 것으로 이루어지며, 이들 하도, 중도 및 상도 코팅에 의해 전체적으로 105 내지 155g/㎡의 두께의 표면코팅층(3)이 형성되며, 특히 상도에는 나노화된 무기충진제가 들어 있어 표면코팅층(3)의 최외표면에서의 표면경도를 보다 강화시킬 수 있다.

이하에서 본 고안의 바람직한 실시예 및 비교예들이 기술되어질 것이다.

이하의 실시예들은 본 고안을 예증하기 위한 것으로서 본 고안의 범위를 국한시키는 것으로 이해되어져서는 안될 것이다.

실시예 1

친수성인 몬모릴로나이트를 0.5중량%를 잔량으로서 아크릴수지와 혼합하여 상온에서 자외선 경화시켜 시편(type I)으로 제작하여 ASTM D638에 따라 인장실험을 행하였다. 크로스 헤드 스피드는 5㎜/분의 속도로 측정하였으며, 기계적 물성을 측정한 결과 인장강도는 870㎏/㎠이었다. 또한 ASTM D-785에 따라 경도 실험한 결과 경도(록크웰 M)는 92이었다. 이들 결과들을 하기 표 1에 정리하였다.

실시예 2

친수성인 몬모릴로나이트를 1중량%를 사용하여 아크릴수지와 혼합한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 수행하였으며, 그 결과를 하기 표 1에 정리하였다.

실시예 3

친수성인 몬모릴로나이트를 1.5중량%를 사용하여 아크릴수지와 혼합한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 수행하였으며, 그 결과를 하기 표 1에 정리하였다.

실시예 4

친수성인 몬모릴로나이트를 2중량%를 사용하여 아크릴수지와 혼합한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 수행하였으며, 그 결과를 하기 표 1에 정리하였다.

실시예 5

친수성인 몬모릴로나이트를 5중량%를 사용하여 아크릴수지와 혼합한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 수행하였으며, 그 결과를 하기 표 1에 정리하였다.

실시예 6

친수성인 몬모릴로나이트를 알킬암모늄으로 처리하여 친유기성의 몬모릴로나이트로 제조하고, 이를 0.5중량%를 사용하여 아크릴수지와 혼합한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 수행하였으며, 그 결과를 하기 표 1에 정리하였다.

실시예 7

친유기성인 몬모릴로나이트를 1중량%를 사용하여 아크릴수지와 혼합한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 수행하였으며, 그 결과를 하기 표 1에 정리하였다.

실시예 8

친유기성인 몬모릴로나이트를 1.5중량%를 사용하여 아크릴수지와 혼합한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 수행하였으며, 그 결과를 하기 표 1에 정리하였다.

실시예 9

친유기성인 몬모릴로나이트를 2중량%를 사용하여 아크릴수지와 혼합한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 수행하였으며, 그 결과를 하기 표 1에 정리하였다.

실시예 10

친유기성인 몬모릴로나이트를 5중량%를 사용하여 아크릴수지와 혼합한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 수행하였으며, 그 결과를 하기 표 1에 정리하였다.

비교예

몬모릴로나이트를 포함하지 않는 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 수행하였으며, 그 결과를 하기 표 1에 정리하였다.

구 분	무기충진제함량(%)	인장강도(㎏/㎠)	경도(로크웰 M)
실시예 1	0.5	870	92
실시예 2	1.0	930	100
실시예 3	1.5	880	102
실시예 4	2.0	840	104
실시예 5	5.0	810	107
실시예 6	0.5	2800	93
실시예 7	1.0	3300	102
실시예 8	1.5	3950	103
실시예 9	2.0	3570	105
실시예 10	5.0	2620	107
비교예	0	700	88

상기한 실시예들을 종합한 결과, 친수성이든 친유기성이든 몬모릴로나이트를 포함하는 경우에서 인장강도와 경도가 다같이 비교예에 비해서 월등하게 그리고 친수성 몬모릴로나이트 보다는 친유기성의 몬모릴로나이트가 동량의 사용에서 우수한 인장강도 및 경도를 나타냄을 확인할 수 있었다.

따라서, 본 고안에 의하면 나노화된 무기충진제를 포함하는 코팅층을 포함하여 표면경도를 증가시켜 긁힘에 대한 저항성 및 눌림에 대한 저항성이 우수한 목재 패널을 제공하는 효과가 있다.

이상에서 본 고안은 기재된 구체예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 고안의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.

Claims

합판(1)과, 상기 합판(1)의 표면을 장식하는 무늬목(2) 및 상기 무늬목(2)의 표면에 피복되어 표면을 보호하는 표면코팅층(3)을 포함하여 이루어지는 목재 패널에 있어서,

상기 표면코팅층(3)이 나노화된 무기충진제 3 내지 5중량%가 잔량으로서 통상의 자외선경화수지에 포함되어 이루어지는 나노코팅도료의 표면코팅 후 경화에 의해 이루어짐을 특징으로 하는 목재 패널.
제 1 항에 있어서,

상기 나노코팅도료의 나노화된 무기충진제가 길이가 10㎚ 내지 10㎛이고 두께가 10㎚ 내지 10㎛인 친수성의 몬모릴로나이트 입자 또는 이 몬모릴로나이트 입자를 알킬암모늄으로 처리하여서 수득되는 친유기성의 몬모릴로나이트임을 특징으로 하는 목재 패널.
제 1 항에 있어서,

상기 표면코팅층(3)이 0.8 내지 1.2포아즈(poise)의 저점도의 자외선경화도료로 40 내지 60g/㎡의 양으로 코팅하여 이루어지는 하도층(31)과, 상기 자외선경화도료로 상기 하도층(31) 상에 40 내지 60g/㎡의 양으로 코팅하여 이루어지는 중도층(33) 및 상기 나노코팅도료로 상기 중도층(33) 상에 25 내지 35g/㎡의 양으로코팅하여 이루어지는 상도층(35)을 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 목재 패널.