KR960007008B1

KR960007008B1 - 수지강화 화장판의 제조방법

Info

Publication number: KR960007008B1
Application number: KR1019920024115A
Authority: KR
Inventors: 마사루 후지모토; 마사미 곤도; 미치오 차타니; 다다유키 츠치야
Original assignee: 오시카신코 가부시키가이샤; 오시카 모리요시; 가부시키가이샤 구라레; 나카무라 츠네오
Priority date: 1991-12-03
Filing date: 1992-12-11
Publication date: 1996-05-27
Also published as: CA2085193A1; JP3043532B2; CA2085193C; JPH0639808A; US5405705A; TW275602B

Abstract

내용 없음.

Description

수지강화 화장판의 제조방법

본 발명은 수지강화 화장판의 제조방법에 관한 것이다. 더 상세히 기술하면, 본 발명은 수지강화된 화장단판과 대판(合板)이 접착 일체화되어서 되는 수지강화 화장판의 제조방법에 관한 것이다.

본 발명의 간단한 방법에 의해서 얻어지는 수지강화 화장판은, 목질계 화장단판 본래의 아름다운 외관 및 우수한 내구성을 갖는 것이므로 천연목 화장품대, 마루용 합판 등의 화장판으로서 유용하다.

종래부터, 합판의 표면에 화장효과를 목적으로하여 통칭 부착판이라고 불리워지는 화장단판을 접착한 천연목 화장품대가 시판되고 있고, 또 이 화장단판의 치수 안정성이나 기계적강도의 향상등을 목적으로하여 이 화장단판에 수지형성 성분을 함침시키는 것도 행해지고 있다.

통상 수지형성 성분을 함침시켜 화장단판을 강화하는 것은, 각종 수지액을 이용한 처리에 의해 행해지고, 수지액으로서 모노머나 올리고머 등을 사용하여 목재와 수지를 복합하는 기술, 소위 WPC(Wood Plastic Combination) 기술도 그중 1계통에 위치하고 있다.

WPC 기술에 의한 화장합판의 기술은, 일반적으로 우선 화장단판을 오토클레이브에 넣어서 감압하고, 이 단판내의 공기를 제거하고, 여기에 모노머, 올리고머 등의 수지형성 성분을 주입하고, 감압하여 이 수지형성 성분을 함침시킨 후에, 오토클레이브에서 취하고 이 단판을 한 장 한 장 벗겨서 따로따로하고 대판인 합판에 접착제를 도포한 후, 그 표면에 한장 한장 벗겨서 따로따로한 이 수지형성 성분 함침단판을 재치하고, 호트프레스로 가열가압을 하고, 수지형성 성분의 중합 또는 중축합과 이들 단판과 합판의 접착을 행하는 방법이 취해지고 있다(일본국 특개(소)48-75,713호 공보참조). 그러나, 이 방법은 오토클레이브중에서의 상기 감압, 가압공정과 단판의 박리공정과 합판의 접착제 도포공정과, 수지형성 성분 함침단판의 함판표면으로의 재치공정과, 호트프레스 공정등으로 되어 있고, 많은 공정을 필요로 하는 문제가 있다. 그리고, 이 방법은 이와 같이 많은 공정을 필요로 할 뿐만아니라, 단판의 박리공정에 있어서는 수지형성성분이 주입된 단판은 그의 두께가 얇으므로, 수지형성성분에 의해 상호 밀착하여 합쳐져 있고, 이것을 한 장 한 장 박리하는 것은 곤란한 작업을 수반할 뿐만아니라, 단판이 깨지기도 하고 결함이 있기도 하며, 손상에 의한 많은 손실을 초래하고, 제품화의 악화를 초래하기도 하는 등 많은 문제점을 내포하고 있다.

또, 화장단판을 오토클레이브에 넣고 감압하고, 단판내의 공기를 제거하고, 여기에 모노머, 올리고머 등의 수지형성 성분을 주입하고, 가압하여 화장단판에 이 수지형성 성분을 함침시킨 후에, 오토클레이브에서 취하고, 이 단판을 한 장 한 장 벗겨서 따로따로하고, 중합반응을 호트프레스등으로 행한 후에, 통상의 화장합판의 제조방법과 동일하게하여 접착제를 대판에 도포하고, 이 WPC처리 화장단판을 한 장 한 장 놓고, 호트프레스로 접착하는 방법도 있다. 그러나, 이 방법도 공정이 번잡하고, WPC기술에 의해 처리한 화장단판의 비틀림, 깨어짐이 발생하여 제품화의 저하를 초래하고 생산성이 악화하는 문제가 있다. 또한, 상기 어느 것의 종래법도 상기한 바와 같이 번잡한 방법으로 화장단판에 수지형성 성분을 함침시킴과 동시에 실질적으로 단판의 표리양면이나 측면에서 함침시키기 때문에, 함침의 정도를 조절하는 것이 곤란하고, 이 때문에 화장단판의 나뭇결을 살린 의장상의 외관조절이 곤란하게 되고, 목질계 화장단판 본래의 아름다운 외관이 손실되기 쉬운 문제가 있다.

또한, 접착시 가열가압하는 것이 많지만 가열에 의해 접착제의 점도가 급격히 저하하기 쉬운 경향이 있고, 이 경우 접착제가 화장판과 대판사이에서 외부로 유출 하기도 하고, 단판의 도관부나 균열부 등의 비교적 큰 개구부에서 유출이 심하게 되기 쉽고, 접착제의 점도관리나 가열가압 조건 등에 배려할 필요가 있으므로, 번잡할 뿐만아니라 두꺼운 접착층을 형성하는 것이 곤란하다.

또, 상기 각 종래법에서 얻어지는 수지강화 화장판은 한열(寒熱)반복에 대한 내구성이 부족하여 화장단판에 균열이 발생하기 쉬운 문제가 있고, 화장판 표면에 추가 도장을 행해도 내구성능은 충분치 않은 실정이다.

따라서, 본 발명은 이러한 종래기술이 갖는 여러 가지의 문제를 해소할 수 있는 기술을 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.

즉, 화장단판의 번잡한 수지형성 성분의 함침과, 이 화장단판의 대판으로의 접착을 별도공정으로 하지 않고, 함침과 접착을 동일한 공정으로 실시하는 것을 가능하게 하고, 공정을 합리화함과 동시에 수지형성 성분을 함침시킨 얇은 화장단판을 한 장 한 장 박리시키는 것이 곤란하므로 제품화를 악화시키는 작업을 불필요로하고, 또한 두꺼운 접착층의 형성이 가능한 신규한 수지강화 화장판의 제법 및 이 제법으로 제조된 수지강화 화장판을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명자들은 상기 해결해야할 과제에 대해서 예의 검토한 결과, 화장단판과 대판사이에 중합성 겔물질을 개재하여, 가압가열하고, 이 겔상물질을 구성하는 성분중 적어도 일부를 유동시키고, 얇은 화장단판에 적극적으로 침투시켜서 경화시키므로써 이 화장단판이 겔상물질로 되는 수지에 의해 강화됨과 동시에, 대판과 화장단판은 접착되어 수지강화 화장판이 얻어지는 것을 발견하고 본 발명을 완성했다.

즉, 상기 목적은 본 발명에 의하면, 화장단판과 대판사이에 중합성 겔상물질을 개재시키고, 가압가열에 의해 이 겔상물질을 구성하는 성분중 적어도 일부를 화장단판측에, 또는 화장단판 및 대판측에 침투시키고, 경화시키므로서 화장단판과 대판을 접착층을 거쳐서 일체화시키는 것을 특징으로 하는 수지강화 화장판의 제조방법에 의해서 달성된다.

본 발명의 방법에서 사용되는 화장단판은 목질재이고, 그 두께는 이 단판과 대판사이에 개장된 중합성 겔상물질이 가압가열에 의해 침투하는 두께이라면, 특히 제한을 받지 않지만 통상으로 0.05~2㎜인 것이 바람직하고 0.1~1㎜인 것이 특히 바람직하다. 또, 이 나무의 종류로서는 침엽수, 광엽수 어느 것도 사용하는 것이 가능하고, 예를들면 졸참나무, 너도밤나무, 소나무, 삼목(杉木), 노송나무, 칠엽수, 호두나무, 티크나무, 장미나무, 느룹나무, 장목(樟木), 바아즈아이메이풀, 솔송나무 등을 들 수 있다. 또한, 본발명의 화장단판으로서는 목질의 인공 화장단판을 사용할수 있다. 이들의 화장단판은 화장단판에 함유되어 있는 수지분을 제거하기도 하고, 표백하기도 하고, 혹은 화장단판을 염색 또는 도색하는 등의 처리를 행하여 두는 것도 가능하다.

또, 상기 화장판으로의 겔상물질의 침투가 부족한 경우에는, 화장단판에 다음에 기재한 것과 같은 침투를 촉진시키는 처리를 행하기도 하고, 겔상물질에 침투촉진제를 첨가하는 것도 가능하다.

본 발명의 방법에 사용되는 합판은 특히 제한은 없지만, 예를들면, 목질재, 종이, 합성수지, 무기질재, 금속등으로 되는 판상체, 곡면체, 또는 이들의 적층체가 이용되고, 특히 합판, 파티클 보드, 면재, 하드보드, MDF(Medium Density Fiberboard) 등의 각종 목질재가 바람직하게 이용된다. 대판이 목질재인 경우에는, 겔상물질의 일부가 대판측에도 침투하여 대판과 접착층과의 접착을 용이하게 하고, 대판이 합성수지인 경우에는 그 표면의 일부가 겔상물질에 의해 용해 및/또는 팽윤하며 확산층이 되는 것이 많고, 첩착에 유리하게 된다. 또, 각종 대판과 접착층과의 접착성이 부족한 경우에는, 대판표면을 미리 프라이머처리해 두는 것도 가능하다. 이와 같이하여 대판과 화장단판은 양자사이에 형성되는 접착층에 의해 일체화된다.

본 발명의 방법에 사용되는 중합성 겔상물질은 미중합의 모노머분 및/또는 올리고머분 등을 함유하고, 상온에서 형태보지성을 나타내는 물질이고, 가압에 의해 상기 미중합의 모노머분 및/또는 올리고머분등이나 겔을 구성하는 메트릭스 수지의 적어도 일부가 유동하여 중합가능한 것이다.

겔상물질로서는 겔을 구성하는 메트릭스수지가 열가소성수지, 열경화성수지, 또는 이들의 조합에 의해서 되는 겔상의 조성물이면 특히 제한을 받을 필요는 없지만, 부분가교 겔상 중합체가 바람직하고, 아크릴계 부분가교 겔상 중합체가 특히 바람직하다. 이들의 겔상물질을 화지(和紙), 유리섬유, 부직포, 직물 등의 기재 등에 담지시켜서 사용하는 것도 가능하고, 유기, 무기, 충전제를 배합하여 사용하는 것도 가능하다.

본 발명의 바람직한 태양으로서 사용되는 부분가교 겔상 중합체는, 가교성 단량체와 불포화 단량체의 중합체를 용해 함유하고 있어도 좋은 불포화 단량체로 되는 혼합물을 중합시키고, 이 중합을 도중에서 정지시킴으로써, 중합체 함유율을 원료혼합물중의 중합체 함유율 보다도 증가시켜서 얻어지는 겔상물질이다. 이와 같은 부분가교 겔상 중합체의 예로서는 아크릴계, 스티렌계의 부분가교 겔상 중합체를 들 수가 있고, 이중 아크릴계 부분가교 중합체가 바람직하게 이용된다.

본 발명의 특히 바람직한 태양인 아크릴계 부분가교 겔상 중합체로서는, 미국 특허 제 4,791,184호, 일본국 특개(소)62-1,705호, 일본국 특개 (평)2-294,311호, 동 특개 (평)3-54,217호 공보등에 기재되어 있는 부분가교 겔상 중합체나 이것을 개량한 조성물등이 이용된다. 이들 중, 예를들면 가교성 단량체 1~60 중량% 및 알킬메타크릴레이트를 주체로하고, 이 중합체를 용해·함유하고 있어도 좋은 불포화 단량체 99~40중량%로 되는 혼합물을 부분중합하여 얻어지는 조성물이며, 이 조성물이 80 중량%를 초과하지 않는 범위에서 중합체를 함유하고, 또한 상기 혼합물 중의 중합체 함유율 보다도 4~62중량% 증가시킨 부분가교 겔상 중합체나, 이들을 파쇄혼련한 조성물이나, 상기 중합체 또는 파쇄혼련할 조성물 100중량부에 대해서, 가교성 단량체를 함유하고 있어도 좋은 알킬메타크릴레이트를 주체로하는 불포화 단량체 또는 그의 중합체를 용해·함유하고 있는 시럽 1~100중량부를 첨가하고, 실질적으로 균일하게 혼련하고, 유동성, 침투성 등을 개량한 조성물 등이 바람직하게 이용된다.

또한, 수지강화 화장판의 내구성을 향상시키기 위해서는, 적어도 2개의 우레탄 결합을 갖는 디(메타) 아크릴레이트를 주체로 하는 가교성 단량체 3~60중량% 및 메틸메타크릴레이트를 주체로 하고, 그의 중합체를 용해·함유하고 있어도 좋은 불포화 단량체 97~40중량%로 되는 혼합물을 부분중합하여 얻어지는 조성물이고, 이 조성물이 80중량%를 초과하지 않는 범위에서 중합체를 함유하고, 또한 상기 혼합물중의 중합체 함유율 보다도 4~62중량% 증가시킨 부분가교 겔상 중합체나, 이들을 파쇄혼련한 조성물이나, 상기 중합체 또는 파쇄혼련한 조성물 100중량부에 대해서, 가교성 단량체를 함유하고 있어도 좋은 메틸메타크릴레이트를 주체로 하는 불포화 단량체 또는 그의 중합체를 용해·함유하고 있는 시럽 100중량부를 첨가하여 실질적으로 균일하게 혼련하고, 유동성, 침투성 등을 개량한 주성물등이 바람직하게 이용된다.

부분가교 겔상 중합체의 제조에 사용하는 상기 가교성 단량체로서는, 분자내에 적어도 2개의 (메타)아크릴로일기를 갖는 단량체인 것이 바람직하고, 분자내에 우레탄 결합이나 에폭시기나 수산기를 함유하고 있어도 좋다. 또, 복수의 가교성 단량체를 조합해서 사용하는 것도 가능하다.

이와 같은 가교성 단량체로서, 다음 식 (1)~(8)로 표시되는 단량체를 예시할 수 있지만 이것에 한정되는 것은 아니다.

식 중, (M)A는 메타아크릴로일기 또는 아크릴로일기를 나타내고, R₁은 탄소수 2~10개의 치환 또는 비치환알킬렌기를 나타내고, R₂는 이소시아네이트기의 탄소수를 제외한 탄소수가 2~15개의 디이소시아네이트 잔기를 나타낸다.

식 중, (M)A는 매타크릴로일기 또는 아크릴로일기는 나타내고, R₃는 에틸렌기, 프로필렌기, 메틸에틸렌기, 테트라메틸렌기를 나타내고, X는 R₄-Y-R₄-O-(여기서, R₄는 에틸렌기, 프로필렌기를 나타내고 Y는 수소첨가 되어 있어도 좋은 분자량 300~4,000의 폴리부타디엔 또는 폴리이소푸렌을 나타냄)으로 표시되는 기, -R₃-O-를 반복단위로하는 분자량 300~3,000의 폴리에테르폴리올잔기, 분자량 300~3,000의 폴리(ε-카프로락톤)디올잔기, -(R₅-OCOR₆COO)_n-R₅-O-(여기서, R₅는 탄소수 2~10개의 폴리올잔기를 나타내고, R₆은 탄소수 2~15개의 디카르본산잔기를 나타냄)으로 표시되는 분자량 300~3,000의 폴리에스테르폴리올잔기, 분자량 100~300의 치환되어 있어도 좋은 폴리메틸렌글리콜잔기, 분자량 100~300의 치환되어 있어도 좋은 시크롤헥산환을 주쇄에 갖는 치환 또는 비치환의 폴리알킬렌글리콜잔기를 나타낸다.

위 (3)식 및 (4)식중, (M)A는 메타그릴로일기 또는 아크릴로일기를 나타내고, R₁은 탄소수 2~10개의 치환 또는 비치환 알킬렌기를 나타내고, R₂는 이소시아네이트기의 탄소수를 제외한 탄소수가 2~15개의 디이소시아네이트잔기를 나타내고, X는 R₄-Y-R₄-O-(여기서, R₄는 에틸렌기, 프로필렌기를 나타내고, Y는 수소첨가되어 있어도 좋은 분자량 300~4,000의 폴리부타디엔 또는 폴리이소프렌을 나타냄)으로 표시되는 기, -R₃-O를 반복단위로 하는 분자량 300~3,000의 폴리에테르폴리올잔기, 분자량 300~3,000의 폴리(ε-카프로락톤)디올잔기, -(R₅-OCOR₆COO)_n-R₅-O(여기서, R₅는 탄소수 2~10개의 폴리올잔기를 나타내고, R₆은 탄소수 2~15개의 디카르분산잔기를 나타냄)으로 표시되는 분자량 300~3,000의 폴리에스테르폴리올잔기, 분자량 100~300의 치환되어 있어도 좋은 폴리메틸렌글리콜잔기, 분자량 100~300의 치환되어 있어도 좋은 시클로헥산환을 주쇄에 갖는 치환 또는 비치환 폴리알킬렌글리콜잔기를 나타낸다.

식 중, (M)A는 아크릴로일기 또는 메타크릴로일기를 나타내고, R₇은 탄소수 3~25개의 분지 또는 치환되어 있어도 좋은 알킬렌기를 나타낸다. 또, R₇은 치환되어 있어도 좋은 시클로헥산환을 주쇄에 갖고 있어도 좋다.

식 중, (M)A는 아크릴로일기 또는 메타크릴로일기를 나타내고, R₈은 탄소수 H, CH₃, C₂H₅, CH₂OH 기를 나타내고 R₉는 H, CH₃기를 나타낸다.

식 중, n은 2~25개이고, (M)A는 아크릴로일기 또는 메타크릴로일기를 나타낸다.

식 중, (M)A는 아크릴로일기 또는 메타크릴로일기를 나타내고, Z는 분자량 300~4,000의 폴리에스테르 폴리올잔기 또는 폴리(ε-카프로락톤) 디올잔기를 나타낸다.

이상과 같은 가교성 단량체중, 식(1), (3), (4), (5) 및 (7)로 표시되는 화합물이 특히 바람직하다.

또, 식 (1), (3)으로 표시되는 화합물의 바람직한 예로서, 하기 식(9), (10)의 폴리부타디엔부를 수소첨가한 화합물 등을 들 수 있다.

식(9), (10) 중, (M)A는 아클리로일기 또는 메타크릴로일기를 나타내고, R₁₀은 수소원자, 메틸기, 폐녹시메틸기를 나타내고, R₁₁은 수소원자 또는 메틸기를 나타내고, a는 4~8의 정수, b는 2~3의 정수, d는 10~60의 정수를 각각 나타낸다.

아크릴계 부분가교 겔중합체의 제조에 사용되는 알킬메타크릴레이트를 주체로 하고, 이 중합체를 함유하고 있어도 좋은 불포화 단량체는, 알킬메타크릴레이트 단독 또는 알킬메타크릴레이트를 주성분으로 하고, 이것과 공중합하여 얻어지는 다른 α, β-에틸렌성 불포화 단량체와의 혼합물, 또는 이 단량체 또는 단량체 혼합물중에 이들의 중합체를 용해·함유하는 시럽이다. 알킬메타크릴레이트로서는 메틸메타크릴레이트가 가장 바람직하다.

공중합하여 얻어지는 불포화 단량체로서는, 예를 들면 탄소수 1~20개의 알킬아크리레이트, 메톡시에틸아크릴레이트 등의 알콕시알킬아크릴레이트, 탄소수 2~20개의 알킬메타크릴레이트, 메톡시디에틸렌글리콜메타크릴레이트 등의 알콕시알킬메타크릴레이트, 모노 [2-(메타)아크릴로일옥시에틸]아싯도포스페이트 등의 포스페이트 함유(메타)아크릴레이트, 히드록시에틸아크릴레이드등의 히드록시알킬아크밀레이트, 2-히드록시에틸메타크릴레이트 등의 히드록시알킬메타크릴레이트, (메타)아크릴산, (메타)아크릴산 네오듐, 아크릴산연 등의 (메타)아크릴산염, 염화비닐, 아세트산비닐, (메타)아크릴로니트릴, (메타)아크릴아미드, 스티렌, α-메틸스티렌, 비닐톨루엔, 무주 말레산 등을 예시할 수 있다.

또, 상기 알킬메타크릴레이트 또는 알킬메타크릴레이트를 주성분으로 하는 단량체 혼합물의 중합체를 함유하는 시럽은, 일반적으로 25℃에서 1~30,000센티포이즈의 점도를 갖고, 또한 3~40중량%, 바람직하기로는 5~30중량%의 중합체를 함유하는 단량체 용액이다. 알킬메타크릴레이트로서는 메틸메타크릴레이트가 가장 바람직하다.

또한, 상기 아크릴계 부분가교 겔상 중합체의 원료로서 사용되는 알킬메타크릴레이트를 주체로하여 이 중합체를 용해·함유하고 있어도 좋은 불포화 단량체를 스티렌, 메틸스티렌, 비닐톨루엔 등의 스티렌계 화합물로 대체한, 스티렌계 부분가교 겔상 중합체도 사용할 수 있다.

이와 같이하여 얻어지는 부분가교 겔상 중합체는, 미중합 모노머 및/또는 올리고머분 등을 함유하고, 저분자량 물질에서 수지분까지의 각종 분자량의 물질에 의해 구성되므로, 대판과 화장판사이에 개장되어 가압가열 시킴으로써, 화장단판을 구성하는 목질조직의 각 붕에 침투시킬 수 있다. 또한, 부분가교 겔상 중합체 제조시의 중합의 정도에 의해, 침투성이 높은 성분인 미중합 모노머분이나 올리고머분 등의 함유량을 조절하는 것이 가능하고, 또한 상기한 바와 같이 새로운 상기 시럽이나 모노머 등을 추가 혼련하여 함유량을 변경하는 것도 가능하므로, 화장단판으로의 침투의 정도를 조절하는 것이 용이하며 유리하다.

본 발명의 제법에 있어서는, 상기와 같은 여러 가지의 겔상 물질의 사용이 가능하지만, 고화식(高化式) 푸로테스타(직경 2㎜, 길이 2㎜의 다이를 사용하고, 하중 4㎏ 또는 16㎏, 50℃에서 측정)를 사용하고, 2㎜ 미만의 크기로 파쇄혼련한 겔상물질을 측정한 점도가 3X10³~5X10, 바람직하기로는 5X10³~3X10⁶, 더욱 바람직하기로는 1X10⁴~5X10⁵포이즈의 범위내에 있는 것이 바람직하다. 점도가 3X10³포이즈 미만인 경우에는, 화장판의 제조시에 겔상물질이 화장단판과 대판사이에서 외부로 유출하기 쉽게 되는 경향이 있고, 소망의 두께의 접착층을 형성하기 어렵게 되므로 바람직하지 않다.

한편, 5X10⁶포이즈를 초과하는 경우에는, 화장단판 또는 화장단판 및 대판으로의 겔상물질의 침투가 적게되기 쉽고, 이 때문에 접착층과 화장단판 및/또는 대판과의 접착력이 부족하기 쉽게 되기도 하고, 얻어지는 화장판의 한열반복에 대한 내구성이 저하하기 쉽게 되는 경향이 있으므로 바람직하지 않다.

또, 본 발명의 제법에 이용되는 겔상물질은, 시트상, 페이스트상, 파쇄된 입자상 등의 여러 가지 형태로 사용하는 것이 가능하다. 시트상의 겔상물질을 여러가지 방법으로 제조하는 것이 가능하지만, 예를들면 겔상물질은 소정 두께의 시트형상으로 처음부터 조제하는 방법, 일단 파쇄, 혼련한 겔상물질 또는 이것에 시럽이나 모노머 등을 추가 혼련한 조성물을 통상의 방법으로 가압하여 시트상으로 하는 방법등이 있다.

겔상물질은, 대판과 화장단판사이에 개장되고, 가압가열도는 과정으로 유리하게 작용하는 중합개시제를 함유하는 것이 바람직하다. 또, 겔상물질에 대판이나 화장단판에 대한 접착촉진제를 배합하여 사용하는 것도 가능하고, 자외선 흡수제, 광안정제, 착색제, 난연제, 방부방충제, 유기·무기충전제 등을 필요에 따라서 적당히 첨가할 수 있다. 이 경우, 상기 각종 첨가물을 첨가한 후의 점도가 상기 바람직한 점도범위에 있는 것이 바람직하다.

본 발명에서는 화장단판에 가능한한 겔상물질의 침투되도록 한다. 따라서, 화장단판측에서는 그의 침투를 촉진시키는 것과 같은 침투촉진제에 의해 처리를 하여두는 것도 가능하다. 이 침투촉진제의 예로서는 용제나 가소제 또는 화장단판과 대판사이에 개재하는 겔상물질의 원료로 되는 액상 혼합물 등을 들 수가 있다. 그 처리 방법으로서는, 예를들면 화장단판을 침투촉진제에 침지하기도 하고, 그의 표면에 도포하는 것을 들 수가 있다. 또, 가소제나 디메틸술폭시드나 계면활성제나 에틸렌카보네이트 등의 침투촉진제를 겔상물질중에 첨가시키는 것도 가능하고, 이 화장단판측의 침투촉진처리와 병용하는 것은 보다 일층 겔상물질의 침투를 촉진시킴에 있어서 유리하다. 또, 단판을 열처리하기도 하고, 약제처리한 것은 더욱 유효하다.

이상과 같은, 겔상물질을 화장단판과 대판사이에 개재시켜서 가압가열하면, 겔상물질을 구성하는 수지분 및/또는 이들에 함유되는 미반응 모노머, 올리고머분 등의 적어도 일부는, 화장단판측 또는 화장단판 및 대판측에 침투하고, 열이나 중합개시제 등의 작용에 의해 중합경화하고, 화장단판은 강화됨과 동시에 화장단판과 대판사이에 침투한 겔상물질에 의해 되는 연속한 접착층이 형성되어 양자는 접착 일체화 된다. 또한, 화장단판을 침투하는 겔상물질은 주로 화장단판의 대판측면(이면이라 칭함)보다 반대편(표면이라 칭함)에 향해서 침투하므로, 춘재부(春材部)와 침투성의 차이를 이용하여 단판표면의 나뭇결의 특징을 살리는 것도 용이하고, 외관을 중시하는 수지강화 화장판의 제조에는 유리하다.

본 발명의 방법에서 사용되는 겔상물질의 사용량은 특히 제한은 없지만, 내구성능의 점에서 형성되는 상기 접착층의 두께가 0.2~3㎜가 되는 사용량인 것이 바람직하고, 0.3~2㎜가 되는 사용량인 것이 특히 바람직하다.

본 발명에 있어서 실시되는 가압가열의 방법은 특히 제한은 없지만, 통상 사용되는 호트프레스등이 바람직하게 이용된다. 예를들면, 대판과 화장단판사이에 겔상물질을 개재시킨 것을 스텐레스스틸판 등의 금속판에 끼워서 호트프레스의 열반사이에 배치하고, 통상의 방법으로 가압가열하여 수지강화 화장판을 제조하는 것이 가능하다. 또, 스텐레스스틸판 등의 금속판과 화장단판 사이에 이형 충전제 등을 배합하는 것도 가능하고, 스텐레스스틸판등과 열반사이에 고무, 쿠숀지 등의 유연성부재를 배합하여 피가압물의 균일가공을 돕는 것도 가능한 등, 통상의 화장합판의 제조에 있어서 사용되는 호트프레스의 기술을 응용하는 것이 가능하다. 또, 화장판의 제조에 있어서, 화장단판과 대판의 위치관계에서는 특히 제한은 없고, 대판위에 겔상물질과 화장단판을 배치하는 것도 가능하고, 화장단판위에 겔상물질과 대판을 배치하는 것도 가능하고, 또한 상기 피가압물을 견고하게 배치하고, 횡방향에서 가압가열하는 것도 가능하다.

가열온도는 90~160℃가 바람직하고, 100~150℃가 특히 바람직하다. 또, 가압은 3~250㎏/㎠가 바람직하고, 5~20㎏/㎠가 특히 바람직하다. 이와 같은 가압 및/또는 가열조건의 조절에 의해서도 겔상물질의 침투의 정도를 변경하는 것이 가능하다.

본 발명의 제법에서는, 가압에 의해 겔상물질을 일단 화장단판 또는 화장단판과 대판에 침투시킨 후, 가열하여 경화시키는 것도 가능하다.

이상과 같이하여 화장단판과 대판이, 바람직하기로는 두께 0.2~3㎜의, 겔상물질의 경화에 의해 형성된 연속한 두꺼운 접착층에 의해 접착일체화 되고, 이 접착층을 구성하는 성분의 적어도 일부가 접착층에 의해 화장단판측으로 향해서, 또는 화장단판측 및 대판측으로 향해서 침투해 있는 것을 특징으로 하는 수지강화 화장판이 얻어진다. 이 화장판의 접착층은 겔상물질의 경화에 의해 형성되지만, 화장판의 뒤집힘 발생의 방지 및 한열반복에 대한 내구성의 점에서 이 경화물의 인장파괴신율(JIS. K6301에 준거, 인장속도 200㎜/분)이 5~100%인 것이 바람직하고, 8~60%인 것이 더 바람직하며, 10~50%인 것이 특히 바람직하다.

이와 같이하여 얻어진 수지강화 화장판은, 화장단판과 대판사이에 개장된 겔상물질을 구성하는 성분의 적어도 일부가 화장단판에 적당한 정도로 침투경화하여 있으므로, 화장성의 표면은 적당한 젖은 느낌과 목질재 본래의 아름다운 목질판을 갖고, 외관이 우수한 것이 된다.

또, 이 화장판의 접착층 두께 및 접착층을 형성하는 겔상물질의 경화물의 인장파괴신율이 상기 바람직한 범위인 경우에는, 한열반복 등의 외부환경에 대한 내구성이 특히 우수한 것이되고, 종래의 WPC로 화장판의 갈라지는 것을 억제하는 것을 목적으로하여 실시되고 있는 것과 같은, 표면도장에 의한 성능보조를 하는 것에 사용하는 것도 가능하다.

이것은, 두껍고, 연속한, 유연성이 풍부한 접착층이 대판과 화장단판을 실질적으로 차단하고, 각종 외부인자나 내부인자에 대한 대판과 화장단판 상호의 간섭을 완화함과 동시에 화장단판 내에 침투, 경화하여 형성된 수지가 화장단판의 강도를 충분히 보강하기 위한 것으로 추정된다.

이하, 실시예를 들어서 본 발명을 더욱 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다. 또한, 실시예 등에 있어서 측정평가는 다음과 같은 방법으로 행하였다.

(1) 부분가교 겔상중합체의 중합체 함유율측정

속스레추출기에 하이드로퀴논모노메틸에테르 1000ppm을 첨가용해한 디클로로메탄 150㎖를 넣고, 추출용 원통 여과지중에 상기 겔상중합체 15g을 세편상으로 넣고, 50℃로 유지된 항온수조중에서 20시간 환류추출한 후, 추출액을 1200㎖의 메탄올중에 넣어 폴리머분을 분리하고, 여과지 중의 폴리머분과 합쳐서 55℃에서 중량이 일정하게 될 때까지 감압건조하고, 중합체의 중량 W(g)을 구해서 다음 식으로 산출했다.

중합체 함유율(%)=(W/겔상 중합체의 중량)×100

(2) 인장파괴신율의 측정

겔상물질을 금형온도 130℃의 호트프레스트로 단계적으로 100㎏/㎠로 승압하고 10분동안 가열가압하에 판두께 약 1㎜의 평판을 성형하고, JIS. K6301의 방법에 준해서 인장속도 200㎜/분으로 인장파괴신율을 측정했다.

(3) 접착성의 평가

성형한 화장판을 일변이 75㎜의 정방형으로 재단하고, 얻어진 시험편을 끓는물 중에 4시간동안 첨지시킨 후, 화장단판과 대판의 접착상황을 육안으로 관찰하고, 박리가 없는 경우를 합격으로 했다.

(4) 한열반복에 대한 내구성의 평가

성형한 화장판을 일변이 100㎜의 정방형으로 재단하고, 얻어진 시험편을 80℃의 항온기 중에 2시간 동안 방치한후, -20℃의 항온탕 중에 2시간동안 방치하는 공정을 2회 반복하고, 실온에 도달할 때까지 방치한다. 이상의 조작을 1 사이클로하여 평가를 반복하고, 3 사이클 이상 실시했을 때에 화장단판의 갈라짐, 화장판과 대판의 박리, 접착층의 갈라짐 등의 발생이 없는 경우를 합격으로 했다.

(5) 겔상물질의 점도측정

도진제작소(島津製作所) 제품인 후로테스터·CFT-20형을 사용하고, 다이의 직경과 길이가 각각 2㎜, 측정하중이 4Kg 또는 16Kg, 측정온도가 50℃인 조건하에서 겉보기점도를 측정하고, 겔상물질의 점도로 했다. 또, 측정샘플을 스피랄믹서[(주)소평제작소(小平製作所) 제품인 ACM-5형]으로 77rpm, 공전 38rpm의 교반조건으로 약 10분동안 혼합하면서 사용했다.

[참고예 1, 2]

메틸메타크틸레이트모노머 95중량부, 네오펜틸글리콜디메타크릴레이트 5중량부, 1,4(8)-P-멘타디엔 0.01중량부, 2,2-아조비스(4-메톡시-2,4-디메틸발레로니트릴) 0.01중량부, 2,2-비스(t-부틸펴옥시)부탄 0.1중량부, 디-t-부틸펴옥사이드 0.3중량부, 디-t-부틸펴옥시헥사히드로테레프탈레이트 0.05중량부를 혼합·용해하고, 2장의 유리판 및 가스으로 10㎜ 간격이 되도록 조립된 셀에 주입하고, 60℃에서 표1에 나타낸 시간으로 중합하여 부분가교 겔상중합체를 얻었다.

이어서 상기 겔상중합체를 스크류직경 50㎜, L/D = 8의 압출기로 압출한 결과 최대입경 2㎜이하로 파쇄된 조성물을 얻었다.

[표 1]

[참고예 3]

메탈메타크릴레이트모노머 50중량부, 하기 (11)으로 표시되는 화합물(니폰소다가부시키가이샤(日本豊達株式會社) 제품 TE 200) 50 중량부, 1,4(8)-P-메탄디엔 0.005중량부, 2,2'-아조비스(4-메톡시-2,4-디메틸발레로니트릴) 0.015중량부를 혼합·용해하고, 참고예 1과 동일하게하여 60℃에서 2시간 동안 중합한 후, 부분가교 겔상중합체를 얻었다. 이 부분가교 겔상중합체의 중합체 함유율은 50.7%이였다. 이 중합체를 스크류 직경 50㎜, L/D=4의 압출기로 추출한 결과, 최대입경 2㎜이하로 파쇄된 조성물이 얻어졌다. 이어서, 상기 파쇄된 조성물 100중량부 및 메틸메타크릴레이트모노머 1중량부, 고온활성중합개시제로서 2,2'-비스(t-부틸펴옥시) 부탄 0.1중량부, 디-t-부틸펴옥사이드 0.3중량부 및 디-t-부틸펴옥시헥사히드로테레프탈레이트 0.05중량부의 혼합물을 스파믹서로 혼합하여 조성물을 얻었다.

[참고예 4]

불포화 단량체 및 가교상 단량체를 각각, 중합도 1400의 메틸메타크릴레이트 중합체를 20중량% 용해한 메틸메타크릴레이트리시럽 50중량부, 메톡시디에틸렌글리콜 메타크릴레이트 40중량부, 하기 식(12)로 표시되는 화합물 10중량부로 하고, 2,2'-아조비스(4-메톡시-2,4-디메킬발레로 니트릴)의 사용량을 0.030중량부로 하고, 1,4(8)-P-멘타디엔의 사용량을 0.0075중량부로 하여, 참고예 3과 동일하게하여 60℃에서 2시간동안 중합하여, 중합체 함유율 60%의 부분가교 겔상중합체를 얻었다. 이 중합체를 참고예 3과 동일하게 파쇄한 후, 참고예 3과 동일한 혼합물을 배합·혼련하여 조성물을 얻었다.

[참고예 5]

메틸메타크릴레이트모노머 80중량부, 에틸렌글리콜디메타크릴레이트 20중량부, 1,4(8)-P-멘타디엔 0.01중량부, 2,2'-아조비스-(4-매톡시-2,4-디메틸발레로 니트릴)의 사용량을 0.003중량부, 2,2-비스-(t-부틸펴옥시)부탄 0.1중량부, 디-t-부틸펴옥시사이드 0.3중량부 및 디-t-부틸펴옥시헥사히드로테레프탈레이트 0.05중량부를 혼합용해하고, 참고예 1과 동일하게 60℃에서 2시간 동안 중합하여 중합체 함유율 30%의 부분가교 겔상중합체를 얻었다. 이어서 참고예 1과 동일하게 파쇄했다.

[실시예 1, 2]

참고예 1의 조성물(A), 또는 참고예 2의 조성물(B)와 , 중합개시제로서 2,2-비스-(t-부틸펴옥시)부탄 0.1중량%, 디-t-부틸펴옥시사이드 0.3중량%, 디-t-부틸펴옥시헥사히드로테레프탈레이트 0.05중량%를 함유하는 메틸메타크릴레이트모노머를 표 2에 나타낸 비율로 스파 믹서중에 투입하고, 약 5분동안 교반혼합하여 점착성, 침투성 등이 풍부한 조성물(이후 〈개질된 조성물〉이라 칭함)을 얻었다.

[표 2]

이어서, 세로 300㎜, 가로 300㎜, 두께 12㎜의 라왕합판상에 상기 「개질된 조성물」45g을 거의 균일하게 산포하고, 그위에 화장단판으로서 세로 300㎜, 가로 300㎜, 두께 0.6㎜의 카바단판을 재치하고, 또한 이형필름으로서 두께 25㎛의 폴리에필렌테레프탈레이트 필름을 재치시켰다. 이들을 두께 3㎜의 스텐레스스틸판 사이에 끼워서, 미리 125℃로 가열된 호트프레스의 열반간에 삽입하고, 10Kg/㎠로 20분동안 가압가열했다. 그후, 스텐레스스틸판과 함께 성형품을 프레스에서 취출하고, 실온까지 냉각한 후, 성형품을 취출했다. 얻어진 성형품의 화장단판과 합판 사이에는, 두께 약 0.4㎜의 접착층이 형성되어 양자는 양호하게 접착일체화하고 있음과 동시에, 화장단판측면은 수지로 젖은 것과 같은 양호한 외관을 나타냈다.

[실시예 3~6]

참고예 4의 조성물에, 참고예 4의 메틸메타크릴레이시럽 50중량부, 메톡시디에틸렌글리콜메타크릴레이트 40중량부, 상기 식(12)로 표시되는 화합물 10중량부, 중합개시제로서 2,2-비스-(t-부틸펴옥시)부탄 0.1중량부, 디-t-부틸펴옥시사이드 0.3중량부 및 디-t-부틸펴옥시헥사히드로테레프탈레이트 0.05중량부로 되는 혼합액을 여러 가지의 양으로 첨가하여 스파믹서로 혼련하고, 하기 표 3에 나타낸 점도의 「개질된 조성물」을 얻었다.

상기 개질된 조성물 115g을 합판과 두께 0.25㎜의 졸참나무 단판사이에 거의 균일하게 배치하고, 가열온도를 130℃로 하는 것을 제외하고, 실시예 1과 동일하게 화장판을 성형했다. 성형시에 화장단판과 대판 사이에서 외부로 유출하여 생성하는 바리를 평가하고, 바리발생량이 조성물 사용량의 15%미만인 경우, 합격으로 했다. 또, 얻어진 화장판의 화장단판측 표면을 육안으로 관찰하여, 수지에 의한 젖은 느낌이 양호한 경우 합격으로 했다.

[표 3]

[실시예 7~10]

참고예 4의 조성물 52중량부에 대해서, 참고예 4의 메틸메타크릴레이트 시럽 50중량부, 메톡시디에틸렌글리콜메타크릴레이트 40중량부, 상기 식(12)로 표시되는 화합물 10중량부, 중합개시제로서 2,2-비스-(t-부틸펴옥시)부탄 0.1중량부, 디-t-부틸펴옥시사이드 0.3중량부 및 디-t-부틸펴옥시헥사히드로테레프탈레이트 0.05중량부로 되는 혼합액 48중량부를 첨가하여 스파 믹서로 혼련하여 점도 3X10⁴포이즈의 「개질된 조성물」을 얻었다.

상기 개질된 조성물 소정량만 합판과 두께 0.25㎜의 졸참나무 단판사이에 거의 균일하게 배치하고, 가열온도를 130℃로 하는 것을 제외하고, 실시예 1과 동일하게하여 하기 표 4에 나타낸 두께의 접착층을 갖는 화장판을 형성했다. 얻어진 화장판의 성능은 표 4에 나타낸 바와 같다. 또, 상기 「개질된 조성물」의 정화물의 인장파괴신율은 어느 것도 18%이었다.

[표 4]

표 4에 나타난 화장판은 어느 것도 화장단판의 표면이 수지로 젖은 것과 같은 양호한 외관을 나타냈다.

[실시예 11]

참고예 3의 조성물 110g을 세로 300㎜, 가로 300㎜, 두께 12㎜의 라왕합판과 세로 300㎜, 가로 300㎜, 두께 0.6㎜의 카바 단판 사이에 거의 균일하게 산포하고, 가열온도를 130℃로 하는 것을 제외하고, 실시예 1과 동일하게 성형했다. 접착층의 두께는 약 1.0㎜이고, 외관은 실시예 1과 동일하게 양호하고, 접착성 평가 및 한열반복평가에도 합격했다. 또, 조성물의 점도는 1.8X105 포이즈이고, 이 조성물의 경화물의 인장파괴신율은 41%이었다.

[실시예 12~14]

참고예 8의 개질된 조성물(C), 참고예 4의 조성물 52중량부에 대해서, 중합도 8000의 메틸메타크릴레이트 중합체를 10% 용해한 메틸메타크릴레이트시럽 100중량부와, 실시예 8과 동일한 중합개시제로 되는 조합액 48중량부를 스파 믹서로 혼련하여 얻어지는 개질된 조성물(D) 및 참고예 5의 조성물 90중량부에 대하여, 상기 (D)와 동일한 조합액에 의해 되는 조합액 10중량부를 스파 믹서로 혼련하여 얻어지는 개질된 조성물(E)을 소정량씩 라왕합판과, 두께 0.25㎜의 졸참나무 단판사이에 거의 균일하게 배치하고, 실시예 3과 동일하게하여 접착층의 두께가 약 0.8㎜의 화장판을 성형했다. 얻어진 화장판의 성능 및 상기 개질된 조성물 (C)~(E)의 화물의 인장파괴신율은 하기 표 5에 나타낸 바와 같다.

[표 5]

[실시예 15, 16]

대판이 되는 합판을 두께 5㎜의 슬레이트, 또는 가교 메카크릴수지판[(주)쿠라레 제품, 파라링스 TS25]로 하는 것을 제외하고, 실시예 12와 동일하게 화장판을 성형했다. 얻어진 화장판의 외관은 어느 것도 양호하고, 접착성 평가 및 한열반복 평가도 합격했다.

[비교예 1]

세로 300㎜, 가로 300㎜, 두께 12㎜의 라왕합판상에 변성우레아수지계의 화장단판접착용수지[대록진흥(大鹿振興) 주(株) 제품, 대록레틴 1331] 100중량부에 소맥분 30중량부 및 염화암모늄 0.5중량부를 첨가한 수지조성물 10g을 도포한 후, 그위에 화장단판으로서 세로 300㎜, 가로 300㎜, 두께 0.2㎜의 졸참나무단판을 재치했다. 이들을 두께 3㎜의 스텐레스스틸판사이에 끼워서, 미리 110℃로 가열된 호프트프레스의 열반사이에 삽입하고, 100Kg/㎠로 2분동안 가열가압했다. 그 후, 스텐레스스틸판과 함께 성형품을 프레스에서 취출하고, 실온까지 냉각시킨 후, 성형품을 취출했다. 화장단판과 합판은 접착일체화 했지만 얻어진 성형품의 화장단판의 표면에 수지의 침투에 의한 젖음은 인지되지 않았다. 또, 한열반복평가는 불합격이었다.

[비교예 2]

수지조성물의 사용량을 40g으로 하는 것을 제외하고 비교예 1과 동일하게하여 성형했다.

화장단판과 합판은 접착일체화 했지만, 얻어진 성형품의 화장단판의 표면은 당해 단판의 비교적 큰 개구부에서 국부적으로 수지가 유출한 것과 같은 외관을 나타낼 뿐으로, 젖은 느낌은 없었다. 또, 한열반복평가는 불합격이었다.

[비교예 3]

수지조성물을, 비교예 1에서 사용한 화장단판접착용수지(대록레틴 1331) 100중량부에 염화암모늄 0.5중량부를 첨가한 수지조성물로하고, 또 이 수지조성물의 사용량을 40g으로 하는 것을 제외하고 비교예 1과 동일하게 성형했다.

화장단판과 합판사이에는 국부적인 접착불량이 발생했다. 수지는 화장단판과 합판사이에서 외부로 유출하는 것이 많고, 또한 얻어진 성형품의 화장단판의 표면은 당해 단판의 비교적 큰 개구에 의해 국부적으로 수지가 유출한 것과 같은 외관을 나타냈을 뿐, 젖은 느낌은 없었다.

[비교예 4]

수지조성물의 사용량을 100g으로 하는 것을 제외하고 비교예 1과 동일하게하여 성형했다.

화장단판과 합판사이에는 국부적인 접착불량이 발생했다. 수지는 화장단판과 합판사이에서 외부로 유출하는 것이 많고, 또한 얻어진 성형품의 화장단판의 표면은 당해 단판의 비교적 큰 개구부에서 국부적으로 수지가 유출한 것과 같은 외관을 나타냈을뿐, 젖은 느낌은 없었다.

[비교예 5]

사용하는 수지조성물을, 메틸메타크릴레이트 50중량부, 불포화 폴리에스테르수지(분자량 2200) 50중량부 및 벤조일퍼옥사이드 2중량부로 되는 수지조성물 80g으로하고, 가열온도를 125℃, 가열가압시간을 20분으로 하는 것을 제외하고 비교예 1과 동일하게하여 성형했다. 화장단판과 합판사이에는 접착층은 형성되지 않고, 양자는 일체화 되지 아니하였다.

Claims

화장단판과 대판사이에 중합성 겔상물질을 개재시키고, 가압가열에 의해 이 겔상물질을 구성하는 성분의 적어도 일부를 화장단판측에, 또는 화장단판 및 대판측에 침투시켜서 경화시키므로서 화장단판과 대판을 접착층을 개재하여 일체화시키는 것을 특징으로 하는 수지강화 화장판의 제조방법.
제1항에 있어서, 겔상물질의 파쇄혼련했을 때의 점도가 50℃에서 3X10³~5X10⁶포이즈의 범위인 방법.
제1항에 있어서, 겔상물질이 부분가교 겔상중합체인 방법.
제1항에 있어서, 겔상물질이 아크릴계 부분가교 겔상중합체인 방법.
제1항에 있어서, 아크릴계 부분가교 겔상중합체가, (A)적어도 2개의 우레탄 결합을 갖는 디(메타)아크릴레이트를 주체로하는 가교성 단량체 3~60중량부 및 메틸메타크릴레이트를 주체로 하고 그의 중합체를 용해·함유하고 있어도 불포화단량체 97~40 중량%로 되는 혼합물을 부분중합하여 얻어지는 조성물이고, 이 조성물이 80 중량%를 넘지않는 범위에서 중합체를 함유하고, 또한 상기 혼합물중의 중합체 함유율 보다도 4~62 중량% 증가시킨 부분가교 겔상중합체인 방법.
제4항 또는 제5항에 있어서, 부분가교 겔상중합체를 더욱 파쇄·혼련하는 것을 특징으로 하는 방법.
제4항 내지 제6항중 어느 하나의 항에 있어서, 부분가교 겔상중합체 100중량부에 대해서, 가교성 단량체를 함유하고 있어도 좋은 알킬메타크릴레이트를 주체로하는 불포화단량체 또는 그의 중합체를 함유하고 있는 시럽 1~100 중량부를 첨가해서 파쇄·혼련하는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항에 있어서, 접착층의 두께가 0.2~3㎜인 방법.
제1항에 있어서, 겔상물질을 경화했을 때의 인장파괴신율이 5~100인 것을 특징으로 하는 방법.
제1항 내지 제9항중 어느 하나가 제1항에 기재된 제법에 의해 제조되는 수지강화 화장판.