KR20080098252A

KR20080098252A - 기능성 무기 도료 및 이를 이용한 기능성 가구 판재의제조방법

Info

Publication number: KR20080098252A
Application number: KR1020070043692A
Authority: KR
Inventors: 정승현; 정병곤; 정광용; 성락형; 이인자
Original assignee: 이인자
Priority date: 2007-05-04
Filing date: 2007-05-04
Publication date: 2008-11-07
Anticipated expiration: 2027-05-04
Also published as: KR100946841B1

Abstract

본 발명은 기능성 무기 도료 조성물 및 이를 이용한 기능성 가구 제조용 판제의 제조방법에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로는 팽창 질석 50∼150중량부, 팽창 진주암 100∼150중량부, 규조토 30∼70중량부, 점토 20∼50중량부, 귀양석 20∼70중량부, 실란(Silane) 5∼10중량부, 무기성 가교/접착제 1∼20중량부, 규산나트륨 500∼1000중량부 및 물 50∼100중량부로 구성되는 기능성 무기 도료 조성물 및 이를 이용한 기능성 가구 제조용 판재의 제조방법에 관한 것이다.

본 발명에 따른 기능성 무기 도료 조성물은 천연광물을 이용한 도료로서, 이를 MDF나 파티클보드 및 집성목 등의 가공 목재패널들에 도포함으로써 방염효과는 물론 VOCs 발생 억제효과, 원적외선 방사, 음이온을 방출, 항균효과, 항 곰팡이 효과의 기능성을 가진 판재를 제조할 수 있다.

기능성, 방염효과, 무기 도료, 천연광물, 목재패널, 도료, 판재

Description

기능성 무기 도료 및 이를 이용한 기능성 가구 판재의 제조방법{Functional inorganic paint and preparing method of functional furniture board using the same}

도 1은 본 발명에 사용되는 기능성 무기 도료용 접착제를 제조하는 공정을 개략적으로 나타낸 블럭도이다.

도 2는 본 발명에 따라 가구 제조용 기능성 판재를 제조하는 공정을 개략적으로 나타낸 블럭도이다.

본 발명은 기능성 무기 도료 조성물 및 이를 이용한 기능성 가구 판재의 제조방법에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로는 방염효과가 없는 가구 등의 재료로 사용되는 MDF(Medium Density Fiberboard)나 파티클보드 및 집성목 등의 가공 목재 패널들에 천연광물을 이용한 도료를 개발하여 상기 가공 목재 패널에 도포함으로써 방염효과는 물론 휘발성 유기화합물(Volatile organic compounds; VOCs) 발생 억제 효과, 원적외선 방사, 음이온을 방출, 항균효과, 항 곰팡이 효과 등 기능성 무기 도료 조성물 및 이를 이용한 기능성 가구 판재의 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 가구 등의 재료로는 MDF나 파티클보드 또는 집성목 등과 같은 가공 목재나 원목 등이 주로 사용되고 있으며, 상기 MDF나 파티클보드 또는 및 집성목 등의 가공 목재 패널들은 통상적으로 외관을 미려하게 하고 패널을 보호하며 변형을 방지하도록 마감시트 및 장식시트를 부착하여 처리하게 된다.

이러한 마감시트 및 장식시트로는 내수성이나 내약품성 등이 우수한 PVC(Polyvinyl chloride)가 널리 사용되었으나 이는 소각 처리시 불완전 연소의 특성으로 유해가스 및 다이옥신 등의 유해물질을 다량 배출하는 등의 문제점을 유발하고 있어 최근에는 PVC 재질의 시트 대신 친환경시트로서 유기신소재인 PET(Polyethylene terephthalate) 재질을 사용한 마감시트 및 장식시트로 대체하고 있는 실정이다.

그러나, 종래의 기술에 의하면 PVC나 PET 재질로 이루어진 지금까지의 마감시트 및 장식시트에 있어서는 그 특성상 내열성을 구비하고 있다고는 하나, 화재발생시 화염에 의한 고온의 열을 쉽게 차단 또는 지연시키지 못하는 단점으로 가공 목재패널측 열 전이를 막는 방화기능에는 아주 취약한 문제점이 있다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여 최근에는 알루미늄 박판 증착 PET 필름이나 인쇄용 필름 제조시 천연광물을 첨가한 방염필름 등의 제품들이 출시되고 있다.

그러나, 이러한 제품들의 출시로 방염에 관한 국내 소방법 강화에 대한 대처방안은 모색되었지만, 이러한 방염필름을 부착할 때 사용되는 유기성 접착제와 MDF 나 파티클보드 또는 및 집성목 등의 가공 목재 패널 자체에서 발생되는 포름알데히드 등 휘발성 유기화합물(VOCs)로 인한 인체 유해효과에 대한 대처방안은 여전히 해결할 문제점으로 남아 있다. 최근 건축자재 등에서 발생되는 포름알데히드 등 VOCs에 의한 눈이 따갑고, 목과 머리가 아프고, 아토피성 피부염 등을 일으키는 신종 환경공해병인 새집 증후군(Sick house syndrome)이 새로운 사회문제로 대두되고 있는데 가구 제조용 가공 목재패널과 필름접착제에서 발생되는 포름알데히드 등 VOCs가 새집 증후군 발생원인 중에서 매우 큰 부분을 차지하고 있어 이에 대한 해결방안이 매우 시급한 실정이다.

따라서, 본 발명은 방염효과가 없는 가구 등의 재료로 사용되는 MDF나 파티클보드 및 집성목 등의 가공 목재패널들에 천연광물을 이용한 도료를 개발하여 상기 가공 목재패널에 도포함으로써 방염효과는 물론 VOCs 발생 억제효과, 원적외선 방사, 음이온을 방출, 항균효과, 항 곰팡이 효과 등 기능성 무기 도료 조성물 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은 상기 기능성 무기 도료 조성물을 제조하는 방법을 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 기능성 무기 도료 조성물은 팽창 질석 50∼150중량부, 팽창 진주암 100∼150중량부, 규조토 30∼70중량부, 점토(Clay) 20∼50중량부, 귀양석 20∼70중량부, 실란(Silane) 5∼10중량부, 무기성 가교/접착제 1∼20중량부, 규산나트륨 500∼1000중량부 및 물 50∼100중량부로 구성된다.

본 발명의 다른 목적을 달성하기 위한 상기 기능성 무기 도료 조성물을 이용한 가구제조용 기능성 판재의 제조방법은 상기 기능성 무기 도료 조성물을 제공하는 단계; 상기 기능성 무기 도료 조성물에서 팽창 질석, 팽창 진주암, 규조토, 점토 및 귀양석으로 구성된 광물을 500 mesh 이하(입경 16㎛ 이하)로 분쇄시킨 다음, 나머지 성분과 혼합시키는 단계; 상기 혼합물을 325 mesh 체망으로 여과하는 단계; 가공 목재패널에 상기 기능성 도료를 100∼200㎛ 두께로 도포시키는 단계; 상기 가공 목재패널을 자연건조 또는 근 적외선(Near Infra-Red; NIR) 건조 시스템을 이용하여 건조시키는 단계; 상기 가공 목재패널의 표면을 인테리어 필름 전용 수성 프라이머로 코팅시키는 단계; 및 상기 가공 목재패널의 표면을 PVC나 PET 재질로 이루어진 마감시트 및 장식시트를 오버레이 및 핫 멜트 방식으로 필름을 부착시키는 단계;를 포함한다.

이하 본 발명을 좀 더 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.

전술한 바와 같이, 본 발명에 따른 기능성 무기 도료의 조성은 팽창 질석, 팽창 진주암, 규조토, 점토, 귀양석, 실란, 무기성 가교/접착제, 규산나트륨 및 물을 혼합하여 제조한다. 이때 모든 광물은 분쇄기를 이용하여 KS A 5101에 의한 직경 200㎜ 표준체(Standard Sieve) 500 mesh 이하(입경 16㎛ 이하)로 분쇄한 것을 사용한다.

상기 팽창 질석은 시판되는 것을 사용할 수 있으며, 방염효과를 상승시키기 위해 사용된다. 이의 사용량은 50∼150중량부가 바람직하며, 상기 사용량이 50중량부 미만이면 방염효과가 감소하는 단점이 있고, 150중량부를 초과하면 도료 도포시 입자가 고루 분포되지 못하는 경향이 있다.

상기 팽창 진주암은 방염효과와 원적외선 방사 효과의 상승을 목적으로 사용되고 이의 사용량은 100∼150중량부가 바람직하다. 상기 사용량이 100중량부 미만이면 방염효과 및 원적외선 방사효과가 감소하는 단점이 있고, 150중량부를 초과하면 도료 도포시 입자가 고루 분포되지 못하는 경향이 있다.

상기 규조토는 흡수제의 목적으로 사용되며 이의 사용량은 30∼70중량부가 바람직하며, 상기 사용량이 30중량부 미만이면 흡수제로서의 역할을 충분히 하지 못해 건조시간이 증가하는 단점이 있고, 70중량부를 초과하면 건조시간이 너무 빨라 건조 표면이 갈라지는 경향이 있다.

상기 점토는 점도 조절의 목적으로 사용되며 이의 사용량은 20∼50중량부가 바람직하며, 상기 사용량이 20중량부 미만이면 점도가 약해 도료가 흘러내리는 단점이 있고, 50중량부를 초과하면 점도가 너무 강해 도료 도포시 도료가 고루 분산되지 못하는 경향이 있다.

상기 귀양석는 음이온 방출, 원적외선 방사, 항균효과 및 항 곰팡이 효과의 상승을 목적으로 사용되고, 음이온이 평균 8,000개/㏄ 이상 방출되는 귀양석이 도료 제조시 경제적인 면에서 바람직하다. 이의 사용량은 20∼70중량부가 바람직하며, 상기 사용량이 20중량부 미만이면 가공 목재패널 표면에 필름 부착시 음이온 방출량이 1,000개/cc 미만, 원적외선 방사율 90% 미만, 항균효과 및 항 곰팡이 효과가 감소하는 단점이 있고, 70중량부를 초과하면 제조원가 상승으로 경제적이지 못한 경향이 있다.

상기 실란은 다우 코닝(Dow Corning)사의 Z-6070이나 Z-6042를 사용할 수 있고 점도 조절, 건조시간 감소, 도료 점착 강도 증가의 목적으로 사용되며 이의 사용량은 5∼10중량부가 바람직하며, 상기 사용량이 5중량부 미만이면 도료 점착 강도가 약해 필름 부착력이 약한 단점이 있고, 10중량부를 초과하면 도료의 겔(Gel)화가 진행되어 사용이 불가능하게 되는 경향이 있다.

상기 무기성 가교/접착제는 방염성능이 없는 MDF나 파티클보드 및 집성목 등의 가공 목재패널들에 상기 기능성 도료에 충분한 접착강도, 방수성 및 방염효과를 부여할 목적으로 사용되며, 그 성분은 Na₂O, SiO₂, 카올린(kaolin), 버미큘라이트(Vermiculite), MgSO₄ 및 NaOH로 구성된다.

본 발명에 있어서, 상기 Na₂O는 점도 조절의 목적으로 사용되고, 이의 사용량은 5∼25중량%이 바람직하다. 상기 사용량이 5중량% 미만이면 점도가 낮아지는 단점이 있고, 25중량%를 초과하면 점도가 너무 높아져 반응 후 잔류 고형분이 증대하는 경향이 있다.

상기 SiO₂는 비중조절 및 점도조절의 역할을 하며, 이의 사용량은 25∼45중량%이 바람직하다. 상기 사용량이 25중량% 미만이면 점도는 증가하나 비중이 낮아져 점착력이 낮아지는 단점이 있고, 45중량%를 초과하면 비중 및 점도는 높아지 나 잔류 침전 고형물이 많아지는 경향이 있다.

상기 카올린은 점착력 조절의 목적으로 사용되고, 이의 사용량은 1∼20중량%가 바람직하다. 상기 사용량이 1중량% 미만이면 점착력이 낮아지는 단점이 있고, 20중량%를 초과하면 점착력은 높아지나 도료 도포시 균일한 표면을 얻을 수 없는 경향이 있다.

상기 버미큘라이트는 점착력 조절의 목적으로 사용되고, 이의 사용량은 0.1∼15중량%이 바람직하다. 상기 사용량이 0.1중량% 미만이면 점착력이 낮아지는 단점이 있고, 15중량%를 초과하면 점착력은 높아지나 미세 잔류 고형물이 많아져 여과의 어려움이 발생하는 경향이 있다.

상기 MgSO₄는 접착제의 강도 증강의 목적으로 사용되고, 이의 사용량은 0.1∼10중량%가 바람직하다. 상기 사용량이 0.1중량% 미만이면 접착강도가 약해 분체가 잘 떨어지는 단점이 있고, 10중량%를 초과하면 접착강도는 증강되나 접착제가 쉽게 겔화되는 경향이 있다.

상기 NaOH는 상기 광물들의 융해 촉진제의 목적으로 사용되고, 이의 사용량은 20∼50중량%이 바람직하다. 상기 사용량이 20중량% 미만이면 융해성이 떨어져 잔류 침전물이 많아지며 접착효과가 낮아지는 단점이 있고, 50중량%를 초과하면 융해도 촉진효과가 거의 일정한 경향이 있다.

본 발명의 조성물은 먼저 Na₂O 5∼25중량%, SiO₂ 25∼45중량%, 카올린 1∼20중량%, 버미큘라이트 0.1∼15중량%, MgSO₄ 0.1∼10중량% 및 NaOH 20∼40중량%로 구 성된 성분 100중량부와 물 150∼250중량부를 혼합시킨다. 이때 물의 사용량이 150중량부 미만이면 반응물들이 고화되어 액상 접착제의 생산이 어려운 단점이 있고, 250중량부를 초과하면 상기 광물들의 융해반응이 낮아 접착력이 떨어지는 경향이 있다.

그 다음, 필요에 따라, 액상의 NaOH를 0.001∼10중량%를 상기 조성물의 점도조절제로 사용한다. 따라서, 그 최종 조성물의 성분비는 Na₂O 5∼25중량%, SiO₂ 25∼45중량%, 카올린 1∼20중량%, 버미큘라이트 0.1∼15중량%, MgSO₄ 0.1∼10중량% 및 NaOH 20∼50중량%로 구성된 성분 100중량부와 물 150∼250중량부로 구성된다.

한편, 상기 무기성 가교/접착제의 제조방법을 살펴보면,

먼저, Na₂O 5∼25중량%, SiO₂ 25∼45중량%, 카올린 1∼20중량%, 버미큘라이트 0.1∼15중량%, MgSO₄ 0.1∼10중량% 및 NaOH 20∼40중량%로 구성된 성분을 10 mesh 이하로 분쇄한 다음, 잘 혼합한다.

그 다음, 상기 성분 100중량부와 물 150∼250중량부를 반응기에 넣고, 15∼25㎏/㎠의 압력하에서 200∼400rpm으로 교반하면서 2∼5시간 동안 반응을 수행한다. 이때 상기 압력이 15㎏/㎠ 미만이면 상기 광물들의 융해반응속도가 느리고 잔류 고형물의 양이 증가하며, 25㎏/㎠를 초과하면 융해반응속도는 빨라 잔류 고형물의 양은 감소하고 고점도의 접착제를 생산할 수 있지만 반응기 제작비용이 급상승하고 운전상 위험요소가 발생할 수 있고, 교반속도가 200rpm 미만이면 반응기 내 투입 성분들의 균일한 혼합이 어려우며, 반응속도는 낮아지고 잔류 고형물의 양도 많아지며, 400rpm을 초과하면 점도 발생시 기계적 부하 발생의 우려가 있다.

상기 반응 후, 미 반응물을 제거하기 위해 소정의 시간 동안 침강시킨 후 용출액의 상층부를 채취하여 부직포와 같은 여과체로 여과시킨다. 이 과정은 반응물의 상태에 따라 생략할 수도 있다.

한편, 여과시킨 용출액을 약 60∼90℃의 온도에서, 50∼70rpm으로 교반하면서 액상의 NaOH 졸(sol)을 소량씩 가한다. 이 작업을 점도(Viscosity)를 측정하면서 반복하는데, 점도가 원하는 용도(예를 들어, 방염성능이 없는 MDF나 파티클보드 및 집성목 등의 가공 목재패널들에 상기 도료 도포용)에 도달할 때까지 반복하여 본 발명에 따른 무기성 가교/접착제를 제조한다. 이때 상기 액상의 NaOH 졸(sol)의 사용량은 통상적으로 0.001∼10중량%이며, 상기 가교/접착제는 우수한 접착성능과 방수성능을 나타낸다.

한편, 무기 도료 조성물에 있어서, 상기 무기성 가교/접착제의 사용량은 10∼20중량부가 바람직하며, 상기 사용량이 10중량부 미만이면 접착력이 낮아 도장 후 흘러내리는 단점이 있고, 20중량부를 초과하면 점도가 너무 높아 도료가 분사되지 않는 경향이 있다.

상기 규산 나트륨은 접착성 및 방염효과 상승의 목적으로 사용되고, 비중 1.40인 것이 혼합시 본 발명의 접착제의 점도에 영향을 미치지 않는 면에서 바람직하며, 이의 사용량은 500∼1000중량부가 바람직하다. 상기 사용량이 500중량부 미만이면 원료 혼합시 도료의 농도가 너무 높아져 도료 도포시 골고루 분산되지 못하는 단점이 있고, 1000중량부를 초과하면 농도가 너무 묽어 도포된 도료가 흘러내리 는 경향이 있다.

본 발명에서 물은 농도 조절 및 접착제가 응고되어 막이 형성되는데 이를 방지할 목적으로 사용되고, 이의 사용량은 50∼100중량부가 바람직하다. 상기 사용량이 50중량부 미만이면 농도가 너무 진해 도료 도포시 골고루 분산되지 못하고 접착제 표면에 얇은 막이 형성되는 단점이 있고, 100중량부를 초과하면 농도 및 접착력이 낮아져 도포된 도료가 흘러내리는 경향이 있다.

한편, 본 발명의 기능성 무기 도료 조성물을 이용한 기능성 가구 제조용 판재의 제조방법을 살펴보면,

먼저, 상기 팽창 질석, 팽창 진주암, 규조토, 점토, 및 귀양석과 같은 광물을 500 mesh 이하로 분쇄한 다음, 상기 무기성 가교/접착제와 물을 첨가하여 200∼400rpm의 교반속도로 완전 혼합한 후 규산 나트륨 및 실란을 소량씩 첨가하면서 혼합하여 준비하였다.

이렇게 준비된 기능성 도료를 이용한 기능성 가구 판재의 제조 공정은 크게 4개의 공정으로 이루어져 있는데, 도료 도포공정, 도료 건조공정, 프라이머 도장공정, 표면 코팅공정 등이다.

상기 도료 도포공정에서는 3∼30㎜ 두께의 MDF나 파티클보드 및 집성목 등의 가공 목재패널 상부에서 상기 기능성 도료를 0.1∼0.5㎜의 두께로 도포하는 공정이다. 이 공정은 목공용 스프레다(호부기)를 이용하거나 스프레이 건을 이용하여 2∼5㎏/㎠의 콤프레샤의 압력으로 분사시켜 전체 도장하는 방법을 사용할 수도 있다. 스프레이 공정을 이용할 경우 에어 스프레이 건(Air Spray Gun)을 이용하여 작업자 가 직접 할 수도 있고, 자동 도장 부스를 이용할 수도 있다. 이때 상기 도장 두께가 0.2∼0.5㎜인 이유는 방염효과를 얻기 위함이고, 콤프레샤 압력을 2∼5㎏/㎠로 하는 이유는 도료 입자의 일정한 분사를 위함이다.

상기 건조공정은 통풍이 잘 되는 곳에서 약 1∼2시간 자연건조하는 방법 또는 근 적외선(Near Infra-Red; NIR) 건조 시스템 등을 이용하여 건조하는 방법이 있으며, 도료 도포 두께에 따라 건조시간을 달리한다. 근 적외선(Near Infra-Red; NIR) 건조 시스템 등을 이용하면 건조 속도를 높여 생산량 증대 효과를 얻을 수 있다.

상기 프라이머 도장 공정은 가공 목재패널의 표면을 인테리어 필름 전용 수성 프라이머를 스프레이 건을 이용하여 2∼5㎏/㎠의 콤프레샤의 압력으로 분사시켜 도장하는 방법을 사용한다. 도장 후 프라이머는 1∼2분 후 건조된다.

표면 코팅공정은 제품완성공정으로써 필름, 예를 들어, PVC나 PET 재질로 이루어진 마감시트 및 장식시트를 오버레이 및 핫 멜트 방식 등의 방법으로 상기 필름을 점착시키는 공정이다.

이와 같이, 본 발명에서는 천연광물을 이용한 기능성 도료를 개발하여 MDF나 파티클보드 및 집성목 등의 가공 목재패널들에 도포함으로써 방염효과는 물론 VOCs 발생 억제효과, 원적외선 방사, 음이온을 방출, 항균효과, 항 곰팡이 효과의 기능성을 가진 가구 제조용 판재를 제조할 수 있었다.

이하 제조 예 및 실시 예를 통하여 본 발명을 좀 더 구체적으로 살펴보지만, 하기 예에 본 발명의 범주가 한정되는 것은 아니다.

제조 예

접착제의 제조

도 1을 참조하여 설명하면, 원료의 조성은 g 중량비로써 Na₂O : SiO₂ : 카올린 : 버미큘라이트 : MgSO₄ : NaOH = 15 : 35 : 10 : 5 : 5 : 30으로 KS-A-5101에 의한 직경 200㎜ 표준체(Standard Sieve) 10 mesh 이하인 것을 혼합하여 물 200g과 같이 반응기(Model JABR-010, JEIO B&P Co., Ltd.)에 넣고 20㎏/㎠ 하에서 약 4시간 동안 반응시킨 후, 약 2시간 동안 침강시킨 후 용출액의 상층부를 채취하여 여과시킨다. 여과시킨 용출액을 80℃, 60rpm으로 교반하면서 50%(W/V) NaOH 용액(solution)을 소량씩 가한다. 이 작업을 점도(Viscosity)를 측정하면서 반복하는데, 점도가 약 400cps(20℃) 될 때까지 반복하여 무기성 가교/접착제 제조를 완료한다. 이 가교/접착제의 역할은 접착성능을 높일 뿐만 아니라 방수성능을 향상시키는 역할을 한다.

접착성능의 평가는 상기의 기능성 도료를 도장 피도체(MDF)에 도포한 후 절단했을 때 절단부의 도장 피복이 깨끗하게 절단되었는지 또는 도장 피복이 떨어지거나 하는 등의 육안 검식으로 판별하였다.

상기 완성 접착제의 방수성능을 평가하기 위하여 100×100×6㎜의 MDF 전면에 상기 접착제를 골고루 도포한 후 잘 건조시켜 물속에 1시간 동안 침지시킨 후 켜 꺼내어 표면을 마른 수건으로 잘 닦은 후 침지 전후의 MDF 무게를 측정하여 하기 표 1과 같은 결과를 얻었다.

구분	크기(㎜)	초기무게(g)	접착제 도포 후 무게(g)	물속에 1시간 침지 후 무게(g)
공시험체	100×100×6	53.7	-	59.8
시험체	100×100×6	53.8	55.2	55.9

상기 결과에 나타난 바와 같이, 접착제를 도포하지 않은 경우(공시험체)에는 시험체 중량의 10% 이상의 물을 흡수하였으나 접착제를 도포한 시험체는 거의 물을 흡수하지 않은 것으로 나타났다. 그리고, 공시험체는 물에 침지시킨 후 강도가 매우 약해져 쉽게 파손되었으나, 시험체의 경우 강도의 변화가 없는 것으로 나타났다.

실시 예 1

기능성 도료의 제조

기능성 도료의 조성은 팽창질석 100g, 팽창 진주암 120g, 규조토 50g, 점토 30g, 음이온이 평균 8,000개/㏄ 이상 방출되는 귀양석 50g, 실란 7g, 상기 제조 예 1에서 제조된 무기성 가교/접착제 10g과 비중 1.40의 규산 나트륨 700g과 물 70g을 300rpm의 교반속도로 혼합하여 사용하였다. 이때 모든 광물은 분쇄기를 이용하여 KS A 5101에 의한 직경 200㎜ 표준체(Standard Sieve) 500 mesh 이하로 분쇄한 것을 사용하였다.

실시 예 2

기능성 가구 제조용 합판 제조

도 2를 참조하면, 본 발명의 기능성 가구 제조용 합판 제조 공정은 크게 4개의 공정으로 이루어져 있는데, 도료 도포공정, 도료 건조공정, 프라이머 도장공정, 표면 코팅공정 등이다.

도료 도포공정에서는 18㎜ 두께의 MDF 상부에서 상기 기능성 도료를 목공용 스프레다(호부기)를 이용하여 도료 도포 두께를 약 100∼200 ㎛ 되도록 도포하였다. 건조공정에서는 통풍이 잘되는 곳에서 약 1시간 건조하였다.

프라이머 도장공정에서는 3.5㎏/㎠의 압력으로 에어 스프레이 건(Air Spray Gun)을 이용하여 1회 분사 전체 도장하였다. 표면 코팅공정에서는 제품완성공정으로써 PET 재질의 핫 멜트(Hot Melt) 필름을 점착시켰다.

한편, 완성된 제품의 기능성을 파악하기 위하여 한국소방검정공사에서 방염성능시험기준 KOFEIS 1001에 의해 시험한 결과 방염성능기준을 만족하는 것으로 측정되었다.

한국원적외선협회에서 음이온 방출효과 시험방법 KFIA-FI-1042로 측정한 결과 3,098ion/㏄로 측정되었다.

또한, 한국원적외선협회에서 원적외선 방사효과 시험방법 KFIA-FI-1005로 방사율(5∼20㎛)을 측정한 결과 0.917으로 측정되었으며, 방사에너지는 3.54×10² W/㎡으로 측정되었다.

한국원적외선협회에서 탈취효과 시험방법 KFIA-FI-1004로 측정한 결과 2시간 동안 탈취율이 92%로 측정되어 VOCs 등 유해물질의 저감효과가 있음을 간접적으로 알 수 있었다.

한국원적외선협회에서 항균효과 시험방법 KFIA-FI-1003로 측정한 결과 99.9%의 항균효과를 얻었다.

또한, 한국원적외선협회에서 항곰팡이 효과 시험방법 ASTM G-21로 측정한 결과 4주동안 곰팡이의 성장을 인지할 수 없었다.

전술한 바와 같이, 본 발명에 따른 기능성 무기 도료 조성물은 천연광물을 이용한 도료로서, 이를 MDF나 파티클보드 및 집성목 등의 가공 목재패널들에 도포함으로써 방염효과는 물론 VOCs 발생 억제효과, 원적외선 방사, 음이온을 방출, 항균효과, 항 곰팡이 효과의 기능성을 가진 판재를 제조할 수 있다.

Claims

팽창 질석 50∼150중량부; 팽창 진주암 100∼150중량부; 규조토 30∼70중량부, 점토 20∼50중량부; 귀양석 20∼70중량부; 실란(Silane) 5∼10 중량부; Na₂O 5∼25중량%, SiO₂ 25∼45중량%, 카올린 1∼20중량%, 버미큘라이트 0.1∼15중량%, MgSO₄ 0.1∼10중량% 및 NaOH 20∼50중량%로 구성된 성분 100중량부와 물 150∼250중량부로 이루어진 무기성 가교/접착제 1∼20중량부; 규산나트륨 500∼1000중량부; 및 물 50∼100중량부로 구성되는 것을 특징으로 하는 기능성 무기 도료 조성물.
제1항에 있어서, 상기 귀양석은 음이온이 평균 8,000개/㏄ 이상 방출되며, 상기 규산 나트륨의 비중은 1.40인 것을 특징으로 하는 기능성 무기 도료 조성물.
제1항 또는 제2항에 따른 기능성 무기 도료 조성물을 제공하는 단계;

상기 기능성 무기 도료 조성물에서 팽창 질석, 팽창 진주암, 규조토, 점토 및 귀양석으로 구성된 광물을 500 mesh 이하(입경 16㎛ 이하)로 분쇄시킨 다음, 나머지 성분과 혼합시키는 단계;

상기 혼합물을 325 mesh 체망으로 여과하는 단계;

가공 목재패널에 상기 기능성 도료를 100∼200㎛ 두께로 도포시키는 단계;

상기 가공 목재패널을 자연건조 또는 근 적외선(Near Infra-Red; NIR) 건조 시스템을 이용하여 건조시키는 단계;

상기 가공 목재패널의 표면을 인테리어 필름 전용 수성 프라이머로 코팅시키는 단계; 및

상기 가공 목재패널의 표면을 PVC나 PET 재질로 이루어진 마감시트 및 장식시트를 오버레이 및 핫 멜트 방식으로 필름을 부착시키는 단계;

를 포함하는 것을 특징으로 하는 기능성 무기 도료 조성물을 이용한 기능성 가구 제조용 판재의 제조방법.
제3항에 있어서, 상기 가공 목재패널은 3∼30㎜ 두께의 MDF, 파티클보드 또는 집성목인 것을 특징으로 하는 기능성 무기 도료 조성물을 이용한 기능성 가구 제조용 판재의 제조방법.