KR100729254B1 - 멜라민 수지와 옻액을 혼합한 혼합액을 이용하여 제조된 판넬의 제조방법 - Google Patents

멜라민 수지와 옻액을 혼합한 혼합액을 이용하여 제조된 판넬의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 멜라민 수지와 옻액을 혼합한 혼합액을 이용하여 제조된 판넬 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 판넬층 상부로 멜라민 수지와 옻액을 혼합한 혼합액 함침층, 그라비아 인쇄지층, 멜라민 수지와 옻액을 혼합한 혼합액 함침층이 순서대로 적층 성형된 판넬 및 그 제조방법에 관한 것으로, 본 발명의 제조방법에 의하면 옻액 성분을 함유하는 판넬을 산업적인 규모로 대량생산할 수 있으며, 옻액 성분에 의한 원적외선 방사효과, 전자파 차단효과 및 우수한 항균효과를 갖는 판넬을 제공함으로써 부가가치를 높일 수 있다.
멜라민 수지, 옻액, 판넬, 그라비아 인쇄지

Description

멜라민 수지와 옻액을 혼합한 혼합액을 이용하여 제조된 판넬의 제조방법{PANEL MANUFACTURING METHOD INCLUDING MIXTURE OF MELAMINE RESIN AND URUSHI LACQUER}
도 1은 본 발명의 일실시예에 따라 멜라민 수지와 옻액을 혼합한 혼합액을 이용하여 제조된 판넬의 사진,
도 2는 본 발명에 따른 멜라민 수지와 옻액을 혼합한 혼합액을 이용하여 제조된 판넬의 단면도,
도 3은 본 발명의 방법에 따라 멜라민 수지와 옻액을 혼합한 혼합액에 함침하여 인쇄지 양면을 코팅하는 공정을 나타낸 개략도.
본 발명은 멜라민 수지와 옻액을 혼합한 혼합액을 이용하여 제조된 판넬 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 판넬층 상부로 멜라민 수지와 옻액을 혼합한 혼합액 함침층, 그라비아 인쇄지층, 멜라민 수지와 옻액을 혼합한 혼합액 함침층이 순서대로 적층 성형된 판넬 및 그 제조방법에 관한 것이다.
옻나무에서 채취되는 생옻 또는 옻액에는 55~66 중량%의 우루시올, 25~30 중 량%의 물, 5~10 중량%의 단당류 및 다당류, 3~5%의 함질소물질, 소량의 락카제(laccase), 스텔라시아닌(stellcyanin), 퍼옥시다제(peroxidase)와 같은 효소를 함유하고 있는 것으로 알려져 있다. 옻칠은 천연 수지의 일종으로 수천년에 걸쳐 우리나라, 중국 및 일본 등지에서 주로 나무제품에 적용하여 장롱, 그릇, 수저, 상 등의 일상 생활용품을 제조하는 데에 대량 사용되어 왔으며, 내염성, 내열성, 방부성, 방충성 및 절연성이 우수하다는 장점을 가지고 있으며, 특히 보존성이 우수하다는 것은 잘 알려진 사실이다.
최근, 친환경적인 제품의 소비가 증가하면서 인공적인 화학제품을 사용하기 보다는 오래전부터 그 안전성이 확인되어 온 옻칠을 가구, 식기 뿐만 아니라 건축용 내외장재에 까지 적용하고자 하는 노력들이 시도되고 있다. 그러나, 옻칠은 건조가 비용이하여 수작업에 의존하는 경우가 많으며, 그에따른 생산비용 증가 및 대량생산에의 어려움이 있었다.
한편, 멜라민은 포름 알데히드와 반응하여 복합 열경화성 수지를 생산한다. 멜라민-포름 알데이드 수지(이하, '멜라민 수지'라 한다)는 고품질의 특별 생산품으로 식기류, 적층 플라스틱의 상층부 및 공업적이며 장식성의 코팅에 사용된다.
구체적으로, 멜라민 함침 화장지(또는 멜라민 함침지 또는 멜라민 수지 함침지)(LPM : Low Pressure Melamine)는 모양지를 멜라민 수지에 함침시킨 후 건조하여 형성한 장식시트(sheet)이다. 이때 모양지는 종이에 모양 또는 색상을 인쇄하여 만들어 진다.
멜라민 화장보드는 상기 멜라민 함침 화장지를 MDF(Medium Density Fiber), PB(Particle Board), 합판 등의 보드(Board)에 고온, 저압의 조건으로 열압하여 만들어 지며, 책상 상판, 파티션, 문짝, 가구 등의 소재로 사용된다. 멜라민 화장판(HPM : High Pressure Melamine)은 멜라민 함침 화장지의 하부에 페놀을 함유한 크라프트지를 1장 또는 다수의 장(통상은 5 ~ 8장)을 배접하여 고온, 고압의 조건으로 열압하여 만들어 지며, 책상 상판 표면재, 벽 표면재 등으로 사용된다.
그러나, 최근 다양한 소비자의 요구에 따라 원적외선 방사효과, 전자파 차단효과, 항균성 등과 같은 기능성을 갖는 제품의 개발이 요청되고 있는 실정이다.
따라서, 본 발명의 목적은 유해전자파의 흡수성, 원적외선 방사효과 및 항균성이 있는 장식장, 건축용 내장재 또는 외장재에 적용될 수 있는 멜라민 수지 및 옻액 혼합액을 이용한 판넬을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 그라비아 인쇄지를 멜라민 수지와 옻액 혼합액에 함침, 건조 및 열압하는 공정에 의해 유해전자파의 흡수성, 원적외선 방사효과 및 항균성이 있는 판넬의 제조방법을 제공하는 것이다.
상술한 기술적 과제를 달성하기 위해 본 발명에 따른 멜라민 수지와 옻액을 혼합한 혼합액을 이용하여 제조된 판넬은, 판넬 상부로 멜라민 수지와 옻액을 혼합한 혼합액 함침층, 그라비아 인쇄지층, 멜라민 수지와 옻액을 혼합한 혼합액 함침층이 순서대로 적층 성형된 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 멜라민 수지와 옻액을 혼합한 혼합액을 이용하여 제조하는 판넬의 제조방법에 있어서, 생옻과 자일렌을 1:0.8~1.2의 중량비율로 혼합하여 4,000 ~ 6,000 rpm에서 5 ~ 15분간 원심분리하여 우루시올 성분을 추출하는 공정과, 상기 추출된 우루시올에 8 ~ 12 중량%의 암모니아수를 혼합한 다음, 30 ~ 50 rpm에서 30 ~ 90분 동안 반응시켜 수분을 제거하는 공정 및 상기 수분이 제거된 우루시올에 12 ~ 13.5 중량%의 알코올을 첨가하여 80 ~ 120℃에서 30 ~ 90분동안 가열한 다음, 70 ~ 85℃에서 9.5 ~ 10 중량%의 자일렌을 혼합한 다음 30 ~ 90분 동안 가열하여 옻액을 분리하는 공정으로 이루어진 옻액을 추출하는 단계; 및 상기 추출된 1 ~ 30 중량%의 옻액에 70 ~ 99 중량%의 멜라민 수지를 혼합한 옻액 및 멜라민 수지 혼합액에 함침하는 단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 상기 추출된 1 ~ 30 중량%의 옻액에 70 ~ 99 중량%의 멜라민 수지를 혼합한 옻액 및 멜라민 수지 혼합액에 함침하는 단계; 그라비아 인쇄지를 상기 혼합액에 함침하는 단계; 상기 함침된 인쇄지를 110 ~ 130 ℃, 60 ~ 120 초간 건조하는 단계; 및 상기 건조된 인쇄지를 판넬 위에서 150 ~ 190 ℃, 30 ~ 60 초간, 20 ~ 50 ㎏/㎤ 열압하는 단계;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 상기 판넬이 LPM(Low Pressure Melamine), MDF(Medium Density Fiber), PB(Particle Board), 합판 또는 HPM(High Pressure Melamine) 중에서 선택된 1종 이상으로 제조되는 것을 특징으로 한다.
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상기 멜라민 수지와 옻액을 혼합한 혼합액의 제조단계는 70 ~ 99 중량%의 멜라민 수지와 1 ~ 30 중량%의 옻액을 혼합하는 것으로서, 옻액은 자체의 물성에 의해 30중량% 이상이 혼합되면 건조시간이 증가되며 작업성 및 경제성이 떨어지는 문제가 있다.
한편, 상기 멜라민 수지는 멜라민 함침 화장지, 화장보드 및 화장판에 적용 될 수 있는 통상적인 멜라민 수지가 적용될 수 있다.
또한, 본 발명에 사용되는 옻액은 한국산, 중국산, 일본산, 동남아산 등의 산지에 구애를 받지 않으며, 상기 생옻을 여과지로 여과하여 불순물을 제거한 다음에, 생옻과 생옻을 용해 시키기 위한 자일렌을 1:0.8~1.2의 비율로 혼합한다. 이때 생옻 대비 자일렌의 혼합비가 0.8 이하로 낮을 경우에는 옻액의 용해가 어려우며, 1.2 이상으로 지나치게 높을 경우에는 과량의 자일렌으로 인해 우루시올 추출함량이 줄게되고 자일렌을 증발시켜야 하는 번거로움 발생한다. 한편, 상기 생옻과 자일렌 혼합물을 4,000 ~ 6,000 rpm에서 5 ~ 15분간 원심분리하여 우루시올 성분만을 추출분리한 다음, 추출된 우루시올에 8 ~ 12 중량%의 암모니아수를 혼합하여, 30 ~ 50 rpm에서 30 ~ 90분동안 반응시켜 수분을 제거한다. 상기 수분이 제거된 우루시올에 12 ~ 13.5 중량%의 알코올을 첨가하여 80 ~ 120℃에서 30 ~ 90분동안 가열한 다음, 70 ~ 85℃에서 9.5 ~ 10 중량%의 자일렌을 혼합한 다음 30 ~ 90분 동안 가열하는 공정을 포함하는 단계를 통해 제조된 정제된 우루시올을 함유하는 옻액을 사용한다.
상기 그라비아(gravure) 인쇄지를 멜라민 수지와 옻액 혼합액에 함침하는 단계는, 80g/㎡ ~ 150g/㎡의 종이에 다양한 모양 및 색상으로 그라비아 인쇄를 수행한 인쇄지를 상기 멜라민 수지 및 옻액 혼합액에 함침하여 인쇄지 양면을 모두 코팅하게 한다.
이후, 상기 함침된 인쇄지를 건조하는 바, 이때 110 ~ 130℃, 60 ~ 120초간 건조하며, 바람직하게는 약 120℃에서 약 90초간 건조한다.
상기 건조된 인쇄지는 판넬 위에서 150 ~ 190℃, 30 ~ 60초간, 20 ~ 50 ㎏/㎠로 열압하는 단계를 거치며, 바람직하게는 약 180℃, 약 45초간, 약 25 ㎏/㎠에서 열압하여 판넬에 접착하며 별도의 접착제는 사용하지 않는다. 이때, 상기 판넬은 LPM(Low Pressure Melamine), MDF(Medium Density Fiber), PB(Particle Board), 합판 또는 HPM(High Pressure Melamine) 중에서 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 한다.
상기 방법에 의해 옻액 성분에 의한 원적외선 방사효과, 전자파 차단효과 및 우수한 항균효과를 지니므로, 친환경적인 제품을 찾는 다양한 소비자의 요구에 부합하여 주거공간에 시공할 수 있는 인테리어 내장재, 가구 등에 다양하게 적용할 수 있다.
이하, 본 발명의 구성을 실시예, 시험예 및 표를 통하여 상세히 설명하기로 한다. 다만, 본 발명의 권리범위는 하기 실시예, 시험예 및 표에 의하여 본 발명의 청구범위가 한정되는 것은 아니다.
실시예 1. 멜라민 수지와 옻액의 혼합액을 이용한 MDF 판넬의 제조
생옻을 여과지로 여과하여 불순물을 제거한 다음에, 생옻과 자일렌을 1:1의 비율로 혼합하여 1주일간 숙성해 둔 다음, 5,000 rpm에서 10분간 원심분리하여 우루시올 성분을 추출한 후, 추출된 우루시올에 10 중량%의 암모니아수를 혼합하여 40℃, 40 rpm에서 1시간동안 반응시켜 남아있는 수분을 제거하였다. 상기 수분이 제거된 우루시올에 12.8 중량%의 알코올을 첨가하여 100℃에서 1시간동안 가열한 다음, 80℃에서 9.7 중량%의 자일렌을 다시 혼합한 후 1시간 동안 가열하여 정제된 우루시올을 함유하는 옻액을 사용하였다. 상기 정제된 옻액 10 중량%와 멜라민 수지(코리아그라비아 사) 90 중량%를 혼합한 혼합액 20㎏을 시험재료로 준비해 두었다.
한편, 그라비아 인쇄에 의해 80g/㎡의 종이에 나무무늬가 인쇄된 그라비아 인쇄지를 도 3에 도시한 바와 같이 멜라민 및 옻액을 혼합한 혼합액에 함침하여 인쇄지 양면을 코팅한 다음, 함침된 인쇄지를 120℃, 90초간 건조하였다.
상기 건조된 인쇄지를 MDF 판넬 위에서 180℃, 45초간, 25 ㎏/㎠로 열압하여 판넬에 접착하여 옻액 혼합액을 포함하는 판넬을 제조하였다(도 1 참조).
상기 제조된 판넬의 단면은 도 2에 도시한 바와 같이, MDF 판넬(1) 위에 순서대로 멜라민 수지 및 옻액의 혼합액 함침층(2), 종이(3), 인쇄층(4), 멜라민 수지 및 옻액의 혼합액 함침층(5)이 적층되어 있다.
시험예 1. 원적외선 방사효과 시험
본 발명자들은 상기 실시예 1에서 제조된 MDF 판넬에서 방출되는 원적외선 방사율을 한국원적외선응용평가연구원(KIFA)에 의뢰하여 수행하였다.
구체적으로, 37℃에서 FT-IR 스펙트로미터(spectrometer)를 이용한 흑체(black body) 대비 측정한 결과 하기 표 1과 같은 우수한 원적외선 방사율을 나타냄을 확인할 수 있었다.
방사율 (5 ~ 20㎛) 방사에너지 (W/㎡·㎛, 37℃)
0.897 3.46 x 102
시험예 2. 항균효과 시험
본 발명자들은 상기 실시예 1에서 제조된 MDF 판넬에 대한 항균시험을 한국화학시험연구원에 의뢰하여 수행하였다. 이때 사용된 시험균주는 대장균(Escherichia coli) ATCC 8739 및 스타필로코커스 아우레우스(Staphylococcus aureus) ATCC 6538이고, 피복필름 및 대조시편은 스토마커(Stomacher) 400용 폴리주머니 멸균백이다.
시험항목 시료 결과치 시험방법
E. coli A 3.6 x 105 CFU/시편 JIS Z 2801:2000
B 1.3 x 107 CFU/시편 JIS Z 2801:2000
C < 10 CFU/시편 JIS Z 2801:2000
항균활성값 6.1 이상 JIS Z 2801:2000
S. aureus A 3.0 x 105 CFU/시편 JIS Z 2801:2000
B 1.1 x 105 CFU/시편 JIS Z 2801:2000
C < 10 CFU/시편 JIS Z 2801:2000
항균활성값 4.1 이상 JIS Z 2801:2000
이때, A는 대조시편의 초기균수(평균치)이고, B는 24시간 배양후 대조시편의 균주(평균치)이며, C는 24시간 배양후 본 발명에 따라 제조된 시험시편의 균수(평균치)를 나타낸 것이며, 항균활성값(log(B/C))은 log(B/A)에서 log(C/A)을 뺀 수치이다.
상기 표 2에 나타난 바와 같이, 본 발명에 의해 제조된 멜라민 수지와 옻액을 혼합한 혼합액을 이용하여 제조한 판넬은 우수한 항균활성이 나타남을 확인할 수 있었다.
상술한 실시예, 시험예와 도면은 발명의 내용을 상세히 설명하기 위한 목적일 뿐, 발명의 기술적 사상의 범위를 한정하고자 하는 목적이 아니며, 이상에서 설명한 본 발명은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 상기 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아님은 물론이며, 후술하는 청구범위 뿐만이 아니라 청구범위와 함께 균등범위를 포함하여 판단되어야 한다.
상술한 본 발명에 따른 멜라민 수지와 옻액을 혼합한 혼합액을 이용한 판넬의 제조방법은 간단한 공정에 의해 옻액 성분을 함유하는 판넬을 산업적인 규모로 대량생산할 수 있으며, 옻액 성분에 의한 원적외선 방사효과, 전자파 차단효과 및 우수한 항균효과를 지니므로, 친환경적인 제품을 찾는 다양한 소비자의 요구에 부합하여 주거공간에 시공할 수 있는 인테리어 내장재, 가구 등에 다양하게 적용할 수 있다.

Claims (9)

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  7. 멜라민 수지와 옻액을 혼합한 혼합액을 이용하여 제조하는 판넬의 제조방법에 있어서,
    생옻과 자일렌을 1:0.8~1.2의 중량비율로 혼합하여 4,000 ~ 6,000 rpm에서 5 ~ 15분간 원심분리하여 우루시올 성분을 추출하는 공정과, 상기 추출된 우루시올에 8 ~ 12 중량%의 암모니아수를 혼합한 다음, 30 ~ 50 rpm에서 30 ~ 90분 동안 반응시켜 수분을 제거하는 공정 및 상기 수분이 제거된 우루시올에 12 ~ 13.5 중량%의 알코올을 첨가하여 80 ~ 120℃에서 30 ~ 90분동안 가열한 다음, 70 ~ 85℃에서 9.5 ~ 10 중량%의 자일렌을 혼합한 다음 30 ~ 90분 동안 가열하여 옻액을 분리하는 공정으로 이루어진 옻액을 추출하는 단계; 및
    상기 추출된 1 ~ 30 중량%의 옻액에 70 ~ 99 중량%의 멜라민 수지를 혼합한 옻액 및 멜라민 수지 혼합액에 함침하는 단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 멜라민 수지와 옻액을 혼합한 혼합액을 이용한 판넬의 제조방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 추출된 1 ~ 30 중량%의 옻액에 70 ~ 99 중량%의 멜라민 수지를 혼합한 옻액 및 멜라민 수지 혼합액에 함침하는 단계;
    그라비아 인쇄지를 상기 혼합액에 함침하는 단계;
    상기 함침된 인쇄지를 110 ~ 130 ℃, 60 ~ 120 초간 건조하는 단계; 및
    상기 건조된 인쇄지를 판넬 위에서 150 ~ 190 ℃, 30 ~ 60 초간, 20 ~ 50 ㎏/㎤ 열압하는 단계;를 포함하는 멜라민 수지와 옻액을 혼합한 혼합액을 이용한 판넬의 제조방법.
  9. 제7항 또는 제8항에 있어서,
    상기 판넬은 LPM(Low Pressure Melamine), MDF(Medium Density Fiber), PB(Particle Board), 합판 또는 HPM(High Pressure Melamine) 중에서 선택된 1종 이상으로 제조하는 것을 특징으로 하는 멜라민 수지와 옻액을 혼합한 혼합액을 이용한 판넬의 제조방법.
KR1020060012275A 2006-02-08 2006-02-08 멜라민 수지와 옻액을 혼합한 혼합액을 이용하여 제조된 판넬의 제조방법 KR100729254B1 (ko)

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KR102373317B1 (ko) 2021-11-03 2022-03-11 (주)휴코스 항균제 및 방염제가 첨가된 항균 및 방염성능을 갖는 lpm 화장판재를 제조하는 방법

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KR200314732Y1 (ko) 2003-03-11 2003-05-27 (주)신광보드텍 온돌 및 강화겸용 마루판

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