KR20070057490A - 우수한 내오염성을 갖는 복합화장패널 - Google Patents

Abstract

본 발명은 우수한 내오염성을 갖는 복합화장패널에 관한 것으로 특히, 건축물 내, 외장재 및 인테리어, 실내, 외 벽면 등에 사용되는 화장패널의 표면에 내오염기능 및 자기정화기능을 높일 수 있도록 이산화티탄과 알킬실리케이트의 가수분해물로 이루어지는 내오염코팅액으로 코팅함에 있어서 코팅 후, 가열가압에 의하여 적층함으로써 우수한 내오염성 및 자기정화기능을 갖도록 한 복합화장패널에 관한 것으로서, 불연성심재층과 상기 불연성심재층의 일면 또는 양면에 멜라민수지 함침 모양층이 적층되어 이루어지는 화장패널에 있어서, 상기 멜라민수지 함침 모양층의 표면들 중 어느 하나의 표면 또는 두 표면에 내오염코팅액의 코팅에 의해 형성되는 내오염코팅층을 포함하여 이루어지며, 상기 내오염코팅액이 광촉매로서 이산화티탄의 알코올 용액(또는 분산액)과 바인더로서 알킬실리케이트의 가수분해물로 이루어지며, 그에 따라 건축물 내, 외장재 및 인테리어, 실내, 외 벽면 등에 사용되는 화장패널의 표면에 우수한 내오염성 및 자기정화기능이 부여된 복합화장패널을 제공하는 효과가 있다.

복합화장패널, 내오염성, 자기정화기능, 이산화티탄, 알킬실리케이트

Description

우수한 내오염성을 갖는 복합화장패널 {COMPOSITE DECORATIVE PANEL HAVING EXCELLENT ANTI-POLLUTION}

도 1은 일반적인 화장패널의 단면을 도시한 측단면도이다.

도 2는 본 발명에 따른 우수한 내오염성을 갖는 복합화장패널의 하나의 구체적인 실시예를 도시한 측단면도이다.

도 3은 본 발명에 따른 우수한 내오염성을 갖는 복합화장패널의 다른 하나의 구체적인 실시예를 도시한 측단면도이다.

도 4는 본 발명에 따른 우수한 내오염성을 갖는 복합화장패널의 또 다른 하나의 구체적인 실시예를 도시한 측단면도이다.

도 5는 본 발명에 따른 우수한 내오염성을 갖는 복합화장패널과 비교예들로서의 다른 재료들의 접촉각을 측정, 비교한 그래프이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

1 : 불연심재층 2 : 모양층

3 : 내오염코팅층

본 발명은 우수한 내오염성을 갖는 복합화장패널에 관한 것으로 특히, 건축물 내, 외장재 및 인테리어, 실내, 외 벽면 등에 사용되는 화장패널의 표면에 내오염기능 및 자기정화기능을 높일 수 있도록 이산화티탄과 알킬실리케이트의 가수분해물로 이루어지는 내오염코팅액으로 표면층인 내오염코팅층을 형성한 복합화장패널에 관한 것이다.

화장패널이라 함은 기재(基材)로서의 판의 표면을 종이, 헝겊, 비닐시트 및 금속판 등의 재료로 장식적으로 표면가공해서 마무리한 판을 총칭하는 것이다. 기재가 되는 판으로는 합판이 특히 많으며, 이 밖에 파이버보드, 파티클보드, 석고보드 등이 있다. 화장을 해놓은 합판을 화장합판이라고 하며, 표면에 아름다운 나무결의 단판(單板)을 붙인 것이나, 약품, 염료 또는 특수한 도장에 의해서 착색한 것을 표면에 붙인 것이 있고, 특히 나뭇결 모양 등을 인쇄한 종이를 표면에 붙여 외관을 아름답게 한 것을 프린트 합판이라고 한다. 표면가공에 수지(樹脂)를 사용한 것으로 멜라민화장패널, 폴리에스테르 화장패널이 있다. 어느 것이나 모두 각기 수지를 함침(含浸)시킨 종이를 기재에 가열 압착시킨 것으로, 그 종이에는 자유로이 무늬와 착색이 가능하므로 여러 가지로 만들 수 있다. 열에 강하고, 광택이 있으며, 표면이 단단하므로 가구류나 벽의 마무리재로 널리 사용된다. 멜라민 화장패널의 하나의 예를 도 1에 도시하였다. 도 1에 도시한 바와 같이, 화장패널은 불 연성심재층(1)과 이 불연성심재층(1)의 어느 한면 또는 양면 모두를 멜라민수지 함침 모양층(2)으로 적층하여서 이루어지며, 판재로서의 기계적인 성질과 내화성 등은 불연성심재층(1)에 의해 발휘되고, 외관 상 미적인 아름다움과 장식성은 멜라민수지 함침 모양층(2)에 의해 발휘되어 내, 외장재로서의 기능을 충분히 발휘하도록 구성된다.

종래의 일반적인 멜라민 화장패널류는 패널 표면에 얼룩이 쉽게 발생되고, 또한 오염이 되기 쉬우며, 발생된 얼룩 및 오염의 제거가 어려워 자주 청소 및 관리를 해주어야 하는 번거로움 및 경제적 비용의 발생이라는 문제점이 있었다.

일본국 공개특허공보 제1996-275191호에는 기재표면에 광촉매성 이산화티탄과 텅스텐과 티탄의 복합산화물을 함유하는 표면층이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 광촉매성 친수성 부재가 기술되어 있다.

일본국 공개특허공보 제1997-238531호에는 다수의 개공을 갖는 전면판과 배면판을 따라 형성된 중공패널체 내에 흡음재가 내장된 방음패널에서, 상기 전면판의 표면에 광촉매로서의 이산화티탄을 함유한 피막이 형성되고, 상기 피막에 자외광을 조사하는 것에 의하여 상기 이산화티탄이 활성화되고, 그 표면이 친수화되어 강우 등에 의해 당해 표면에 부착된 오염물질이 세척되도록 이루어지는 자정식 방음 패널이 기술되어 있다.

또한 일본국 공개특허공보 제1998-51556호에는 건조 도막 중의 함량이 각각 5 내지 70중량% 및 5 내지 50중량%로 되도록 하여 다공질 실리카 피복 이산화티탄 광촉매 및 안료로서의 이산화티탄을 유기 수지 도료 비히클에 분산시켜서 된 이산 화티탄 광촉매 함유 도료 조성물이 기술되어 있다.

상기한 선행기술들은 모두 자정기능을 하도록 하는 광촉매로서 이산화티탄 만을 또는 이산화티탄에 더해 텅스텐과 티탄의 복합산화물을 포함하고 있으며, 이러한 광촉매를 포함하나, 이를 고정시키기 위한 바인더가 유기물질이어서 이산화티탄의 광촉매 기능에 의하여 내구성이 저하되는 등의 문제점이 있었다. 또한 기존의 광촉매를 통한 화장패널은 내오염코팅층을 형성함에 있어서 단순히 제품 표면에 스프레이 방법 등으로 코팅하여 형성시키기 때문에 쉽게 코팅층이 벗겨져서 내구성이 저하되고, 결국은 내오염성을 상실하게 되는 문제점이 있었다.

본 발명은 위와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 창안한 것으로 화장패널의 내오염성 및 자기정화기능을 개선하려는 것이다.

본 발명은 우수한 내오염성 및 자기정화기능을 갖는 복합화장패널을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명은 특히, 건축물 내, 외장재 및 인테리어, 실내, 외 벽면 등에 사용되는 화장패널의 표면에 내오염기능 및 자기정화기능이 우수한 이산화티탄과 알킬실리케이트의 가수분해물로 이루어지는 내오염코팅액으로 표면층인 내오염코팅층을 형성한 내오염성이 우수한 복합화장패널을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 상기 목적은 불연성심재층과 상기 불연성심재층의 일면 또는 양면에 모양층이 적층되어 이루어지는 화장패널에 있어서, 상기 모양층의 외부 표면에 광촉매로서 이산화티탄의 알코올 용액(또는 분산액)과 바인더로서 알킬실리케이트의 가수분해물로 이루어지는 내오염성코팅액으로 표면층인 내오염코팅층을 형성함으로써 달성될 수 있다.

상기한 바와 같이 본 발명의 목적을 달성하기 위한 내오염성이 우수한 복합화장패널은 불연성심재층과 상기 불연성심재층의 일면 또는 양면에 모양층이 적층되어 이루어지는 화장패널에 있어서, 상기 모양층의 외부 표면에 내오염코팅층이 형성된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 상기 내오염코팅층은 광촉매로서 이산화티탄의 알코올 용액(또는 분산액)과 바인더로서 알킬실리케이트의 가수분해물로 이루어진다.

본 발명을 구성하는 상기 불연성심재층(1)은 유리섬유 부직포나 크라프트지와 같은 기재를 페놀수지와 같은 열경화성수지에 함침시킨 심재층 기재시트가 하나 또는 2이상이 적층된 것이고, 상기 모양층(2)은 열경화성의 멜라민수지에 인쇄시트를 함침시킨 모양층 기재시트가 하나 또는 2이상이 적층된 것이다.

본 발명을 구성하는 상기 불연성심재층을 형성하는 기재시트와 모양층을 형성하는 기재시트는 통상적인 화장패널을 구성하는 공지의 기재시트를 사용할 수 있다.

도 2 내지 도 4에 나타낸 바와 같이, 본 발명에서는 화장패널의 표면을 구성하는 모양층의 외표면에 내오염코팅층(3)을 형성시킴으로써 종래의 화장패널에 내 오염성 및 자기정화기능을 부여할 수 있다.

도 2에는 본 발명에 따른 우수한 내오염성을 갖는 복합화장패널의 하나의 구체적인 실시예를 측단면도로 도시하였으며, 여기에서는 불연성심재층(1)의 한면에 모양층(2)이 형성된 구조로서, 상기 모양층(2)의 외표면에 내오염코팅층(3)이 형성된 것이고, 도 3에는 불연성심재층(1)의 양면에 모양층(2)이 형성된 구조로서 외표면을 구성하는 모양층(2)의 표면 중, 한면에 내오염코팅층(3)이 형성된 것이며, 도 4에는 불연성심재층(1)의 양면에 모양층(2)이 형성된 구조로서 외표면을 구성하는 모양층(2)의 양 표면 모두에 내오염성코팅층(3)을 형성시킨 구조를 나타내었다.

상기 표면층인 내오염코팅층(3)은 광촉매인 이산화티탄과 바인더인 알킬실리케이트의 가수분해물로 이루어진 내오염코팅액으로 형성할 수 있다.

상기 내오염코팅액을 구성하는 이산화티탄은 0.05 내지 0.1㎛의 입경분포를 갖는 구상의 아나타제형 이산화티탄을 탄소수 1 내지 4의 저급알코올에 용해 또는 분산시켜 고형분 함량이 0.2 내지 0.3중량%가 되도록 한 이산화티탄 알코올용액이 될 수 있다. 상기 고형분 함량이 0.2중량% 미만인 경우, 충분한 내오염성능을 발휘할 수 없게 되는 문제점이 있을 수 있고, 반대로 0.3중량%를 초과하는 경우, 코팅막의 투명성이 저하되어 화장층의 다양한 패턴 및 색상을 포현하기 어렵게 되는 문제점이 있을 수 있다.

또한 상기 이산화티탄의 입경이 상기한 범위를 벗어나는 경우, 이산화티탄의 분말의 분산성이 저하되어 코팅층의 두께 및 고형분 함량에 불균형이 있을 수 있다. 상기 저급알코올의 탄소수가 4를 초과하는 경우, 알코올의 휘발성이 저하되어 코팅형성능이 저하되는 문제점이 있을 수 있다. 상기 저급알코올로는 바람직하게는 에탄올이 될 수 있다.

본 발명에 따른 내오염성이 우수한 복합화장패널을 구성하는 상기 이산화티탄 알코올용액 및 알킬실리케이트의 가수분해물은 국내외 유수의 제조업자들에 의해 다양한 조성 및 규격이 상용화되어 있으므로 이들 상용화된 제품을 구입하여 사용할 수도 있다.

상기 내오염코팅액의 코팅방법은 본 발명에서 특별한 제한은 없으며, 코팅층을 형성할 수 있도록 일정한 두께로 피복할 수 있는 다양한 방법 및 코팅기에 의해 수행될 수 있음은 당업자에게는 당연히 이해될 수 있는 것이다.

이하에서 본 발명의 바람직한 실시예 및 비교예들이 기술되어질 것이다.

이하의 실시예들은 본 발명을 예증하기 위한 것으로서 본 발명의 범위를 국한시키는 것으로 이해되어져서는 안될 것이다.

실시예 1

광촉매로서 (주)퓨리테크 사의 이산화티탄 분산액(고형분 함량 0.3중량%)을 구입하여 사용하였으며, 이를 통상의 멜라민수지 화장패널의 제조에 사용되는 멜라민수지 함침 모양층의 일 표면에 코팅하고, 이 코팅된 모양층을 불연성심재층의 일면에 적층한 후, 80㎏f/㎠의 압력 하, 150℃에서 20분간 가열가압하여 본 발명에 따른 복합화장패널을 수득하였다.

비교예 1

상기 실시예 1에서 상기 광촉매로서 (주)퓨리테크 사의 이산화티탄 분산액(고형분 함량 0.1중량%)을 사용하는 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 수행하였다. 수득된 화장패널의 표면의 접촉각은 27°를 나타내었으며, 자기세정성이 상기 실시예 1에 비해 저하되는 것을 확인할 수 있었다.

비교예 2

상기 실시예 1에서 상기 광촉매로서 (주)퓨리테크 사의 이산화티탄 분산액(고형분 함량 0.5중량%)을 사용하는 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 수행하였다. 수득된 화장패널의 표면의 접촉각은 15°를 나타내었으나, 고형분 함량이 높아져서 코팅층에 이산화티탄 분말이 뭉쳐지는 현상을 보였으며, 코팅막이 불균일하게 형성되어 상품성이 저하되는 것을 확인할 수 있었다.

비교예 3

상기 실시예 1에서 광촉매를 사용하지 않는 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 수행하였다. 수득된 화장패널의 표면의 접촉각은 62°를 나타내어 자기세정성이 낮음을 확인할 수 있었다.

실험예 1

본 발명에 따른 상기 실시예 1의 복합화장패널과 상기 비교예 1 내지 3 및 대조군으로서 상용화된 제품들의 내오염성을 접촉각의 실험으로 측정하였으며, 그 결과를 하기 표 1 및 도 5에 나타내었다.

상기 대조군으로서의 상용화된 제품들로는 화강암 재질의 석재판(도 5의 A), 알루미늄 재질의 금속패널(도 5의 B), 타사의 상용화된 화장패널들(FORMAICA사의 상품명 EXTERIOR(도 5의 C), TRESPA사의 METEON(도 5의 D), ABET사의 MEG(도 5의 E), ISOVOLTA사의 MAX(도 5의 F)을 각각 의미한다. 도 5에서 G는 비교예 1을, 그리고 H는 본 발명에 따른 실시예 1을 각각 의미한다.

측정방법은 표면에 직각으로 물 1방울을 떨어뜨린 후, 각 재료들의 접촉각을 모델명 피닉스300(phoenix300 ; SEO Co. Ltd. 제품) 접촉각측정기로 측정하였으며, 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다. 여기에서, 접촉각이 작을수록 친수성이 높은 것을 의미하므로, 빗물 등에 의해서도 쉽게 패널의 표면에 부착된 먼지들이 씻겨나갈 수 있으며, 수세 등에 의해서도 쉽게 깨끗해질 수 있음을 의미한다. 하기 표 1에서의 결과로서의 수치들은 ISO 4586에 따라 측정된 것으로서, 내오염성을 나타내는 등급으로서 1 내지 5의 5단계의 수치로서, 수치가 높을수록 잘 오염되지 않는 것을 의미한다.

	실시예 1	비교예 1	비교예 2	비교예 3	화강암패널	알루미늄패널	EXTERIOR	METEON	MEG	MAX
접촉각(°)	17	27	15	62	51	61	61	60	68	40
고형분함량 (중량%)	0.3	0.1	0.5	무첨가	-	-	-	-	-	-

본 발명에 따른 실시예 1의 경우, 접촉각이 20° 이하로 가장 낮아 초친수성을 나타내며, 따라서 상용화된 타 패널들에 우수한 자정기능을 갖는다는 것을 확인할 수 있었다.

특히, 본 발명에 따른 실시예 1과 비교예 1을 비교해 보면, 본 발명에 따른 내오염코팅액으로 내오염코팅층을 형성하기 전의 비교예 3의 접촉각이 62°를 보이고 있음에 비하여, 본 발명에 따라 내오염코팅층을 형성하고 난 후에는 접촉각이 17°의 낮은 접촉각을 나타내었으며, 균일한 코팅막을 구성함을 확인할 수 있었으며, 따라서 본 발명에 따른 내오염코팅액으로 내오염코팅층을 형성하는 것에 의해 기존의 상용화된 패널에의 코팅으로 우수한 내오염성 및 우수한 자정기능을 발휘할 수 있음을 확인할 수 있었다.

전술한 바와 같이, 본 발명은 건축물 내, 외장재 및 인테리어, 실내, 외 벽면 등에 사용되는 화장패널의 표면에 내오염기능 및 자기정화기능을 높일 수 있도록 이산화티탄과 알킬실리케이트의 가수분해물로 이루어지는 내오염코팅액으로 코팅함으로써 우수한 내오염성 및 자기정화기능을 갖도록 한 복합화장패널을 제공하는 효과를 갖는다.

Claims (5)

1. 불연성심재층과 상기 불연성심재층의 일면 또는 양면에 모양층이 적층된 화장패널에 있어서, 상기 모양층의 외표면에 내오염코팅층이 형성된 것을 특징으로 하는 우수한 내오염성을 갖는 복합화장패널.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 내오염코팅층이 광촉매인 이산화티탄과 바인더인 알킬실리케이트를 함유하는 내오염코팅액으로 형성된 것을 특징으로 하는 우수한 내오염성을 갖는 복합화장패널.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 내오염코팅액은 광촉매로서 이산화티탄의 알코올용액(또는 분산액)과 바인더로서 알킬실리케이트의 가수분해물로 이루어진 것을 특징으로 하는 우수한 내오염성을 갖는 복합화장패널.
4. 제 3 항에 있어서, 상기 이산화티탄의 알코올용액(또는 분산액)이 0.05 내지 0.1㎛의 입경분포를 갖는 구상의 아나타제형 이산화티탄 용액을 탄소수 1 내지 4의 저급알코올에 용해 또는 분산시켜 고형분 함량이 0.2 내지 0.3%가 되도록 한 것임을 특징으로 하는 우수한 내오염성을 갖는 복합화장패널.
5. 불연성심재층과 상기 불연성심재층의 일면 또는 양면에 모양층이 적층된 화 장패널의 제조에 있어서,

   (1) 광촉매로서 0.05 내지 0.1㎛의 입경분포를 갖는 구상의 아나타제형 이산화티탄의 알코올 용액(또는 분산액)과 바인더로서 알킬실리케이트의 가수분해물로 이루어지는 내오염코팅액을 준비하는 코팅액준비단계; 및

   (2) 상기 모양층의 외표면에 내오염코팅층을 형성시키는 코팅층형성단계;

   들로 이루어짐을 특징으로 하는 우수한 내오염성을 갖는 복합화장패널의 제조방법.

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