KR102423023B1 - 한지 질감을 갖는 친환경적 판상재 도장 방법 - Google Patents

한지 질감을 갖는 친환경적 판상재 도장 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR102423023B1
KR102423023B1 KR1020220035605A KR20220035605A KR102423023B1 KR 102423023 B1 KR102423023 B1 KR 102423023B1 KR 1020220035605 A KR1020220035605 A KR 1020220035605A KR 20220035605 A KR20220035605 A KR 20220035605A KR 102423023 B1 KR102423023 B1 KR 102423023B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
paper
lpm
melamine resin
korean
texture
Prior art date
Application number
KR1020220035605A
Other languages
English (en)
Inventor
한상담
Original Assignee
한상담
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한상담 filed Critical 한상담
Priority to KR1020220035605A priority Critical patent/KR102423023B1/ko
Priority to KR1020220061837A priority patent/KR102486673B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102423023B1 publication Critical patent/KR102423023B1/ko

Links

Images

Classifications

    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H17/00—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its constitution; Paper-impregnating material characterised by its constitution
    • D21H17/20—Macromolecular organic compounds
    • D21H17/33—Synthetic macromolecular compounds
    • D21H17/46—Synthetic macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • D21H17/47—Condensation polymers of aldehydes or ketones
    • D21H17/49—Condensation polymers of aldehydes or ketones with compounds containing hydrogen bound to nitrogen
    • D21H17/51—Triazines, e.g. melamine
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D1/00—Processes for applying liquids or other fluent materials
    • B05D1/18—Processes for applying liquids or other fluent materials performed by dipping
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D3/00—Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials
    • B05D3/002—Pretreatement
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D3/00—Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials
    • B05D3/02—Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials by baking
    • B05D3/0254—After-treatment
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D3/00—Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials
    • B05D3/06—Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials by exposure to radiation
    • B05D3/061—Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials by exposure to radiation using U.V.
    • B05D3/065—After-treatment
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D7/00—Processes, other than flocking, specially adapted for applying liquids or other fluent materials to particular surfaces or for applying particular liquids or other fluent materials
    • B05D7/06—Processes, other than flocking, specially adapted for applying liquids or other fluent materials to particular surfaces or for applying particular liquids or other fluent materials to wood
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D2203/00—Other substrates
    • B05D2203/20—Wood or similar material

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)

Abstract

본 발명은, 한지 고유의 장점인 전통성, 디자인성과 친환경성을 최대한 살리기 위해서, 공정의 자동화를 통한 경제적 실효성이 있는 한지 표면재 가공제품을 제조하기 위한 것으로, 유색의 멜라민수지 함침용 원지를 목질판상재와 한지의 중간에 삽입하여 단 한번의 자동화된 열압공정으로 화장판 가공제품을 만들고자 하는 것이다.

Description

한지 질감을 갖는 친환경적 판상재 도장 방법{METHOD FOR COATING A ECO-FRIENDLY COATING MATERIAL ON A BOARD}
본 발명은 PB, MDF와 같은 목질 판상재나 산화마그네슘보드, 규산칼슘보드와 같은 무기질보드에 친환경적 도료를 도장하는 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 한지 질감을 갖도록 하는 친환경적 판상재 도장 방법에 관한 것이다.
MDF(Medium Density Fiberboard)란, 목질재료를 주원료로 하여 고온에서 해섬하여 얻은 목섬유(Wood Fiber)를 합성수지 접착제로 결합시켜 성형, 열압하여 만든 밀도 0.4-0.8g/cm3의 목질판상 제품이며 3.0mm에서 30mm 두께까지 생산이 가능하다.
이는 전 두께에 걸쳐 섬유분배가 균일하고 조직이 치밀하여 복잡한 기계가공작업을 면이나 측면의 파열없이 수행할 수 있으며, 따라서 MDF는 측면 모울딩이나 표면가공을 하는 테이블상판, 문짝, 서랍정면 등에 사용된다. 또한 면이 평활하고 견고하며 장식용필름이나 베니어 등을 오버레이 하거나 페인팅하는 데에도 매우 적합하다. 뛰어난 안정성과 기계가공성, 높은 강도 때문에 서랍측면이나 케비넷레일, 거울틀, 모울딩 등에 일반목재 대신 사용할 수 있다.
다만, 습기에 약하므로 필름 접착이나 도막 코팅 등의 방법으로 표면처리를 해 주어야 할 필요가 있다.
특히, 이러한 PB, MDF와 같은 목질 판상재의 표면에 한지 질감을 갖도록 하는 다양한 방법이 개발되어 왔는바, 이는 주로 한지를 멜라민수지와 같은 합성수지에 함침시켜, 판상재 표면에 접착시키는 방식이 주로 사용되고 있다.
그리고, 한지의 의장성과 합성수지의 함침성(Impregnability)을 높이기 위해서는 종이 단위 중량이 최소한 20g/m2 이상의 닥나무 인피섬유 100%로 된 공예용 한지를 사용해야 하고, 함침 작업의 자동화를 위해서는 롤(Roll) 상태 한지를 기존 LPM(Low pressure melamine, 저압멜라민 화장판) 함침기를 이용해야 하는데 ('특허문헌2'의 특허 제0617359호 참조), 한지 내부의 밀도가 구조적으로 불균일하고 조밀하여 합성수지의 한지에 침투 및 함침이 원활히 이루어지지 않고, 함침이 되더라도 건조단계 이전에 한지의 층 내부가 분리되거나 한지가 절단되는 문제가 발생할 가능성이 높았다.
반면, 한지의 높은 디자인성을 부각시키도록, HPM(High pressure melamine, 고압멜라민 화장판) 방식을 사용하여 각종 화장판을 제조하기 위해서는, 한지 롤(Roll)이 아닌 시트 상태로 하고, 미함침의 원지(原紙) 상태나 수작업에 의한 표면 코팅이나 함침을 거친 후, 각종 열가소성이나 열경화성 합성수지 함침지를 복합화시키는 등의 복잡한 비자동화 공정을 거쳐서 별도의 화장판를 제작하였다 ('특허문헌 1'의 특허공개 제2006-0005011호, '특허문헌 3'의 대한민국 실용신안등록 제0386565호 및 '특허문헌 4'의 특허 제1241496호 참조).
그리고 이러한 여러 공정을 거쳐서 제작된 화장판을, 목질판상재인 PB(파티클보드)나 MDF(중밀도섬유판)에 라미네이팅하여, 각종 인테리어나 가구 용도의 가공제품을 만들기 위해서는, 목질판상재와 화장판 접촉면에 PVAc나 요소 포름알데히드 수지(Urea formaldehyde resin) 등 별도의 열가소성이나 열경화성 접착제를 사용해야 했다.
따라서, 한지를 응용한 다양한 화장판 가공보드를 제작하기 위한 종래 기술들은 함침성이 우수한 특수한 한지를 사용하거나 시트 상태의 한지를 비자동화의 복잡한 공정을 거쳐서 복합화시켜야 하므로, 각종 재료들이 많이 소요되고 전반적인 생산성 저하로 제조 비용이 과다해 지는 문제점이 있다. 그래서 한지의 우수한 의장성과 친환경을 극대화시키려는 다양한 노력에도 불구하고 본격적인 상업화를 위해서는 해결해야 할 과제들이 많이 있다.
대한민국 특허공개 제2006-0005011호(명칭 : 한지 마루판 및 그 제조방법) 대한민국 특허 제0617359호(명칭 : 표면마감재의 제조방법) 대한민국 실용신안등록 제0386565호(명칭 : 한지가 적층된 수지화장판) 대한민국 특허 제1241496호(명칭 : 종이와 합성수지층을 이용한 인테리어 마루바닥재) 대한민국 특허 제1426834호(명칭 : 판상재에의 친환경적 UV 도료 도장 방법)
본 발명은, 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하여 한지 고유의 장점인 전통성, 디자인성과 친환경성을 최대한 살리기 위해서, 공정의 자동화를 통한 경제적 실효성이 있는 한지 표면재 가공제품을 제조하기 위한 것으로, 이를 위해서는 함침이 안된 한지를 원지 상태로 사용하여 목질판상재에 직접 부착하면서 의장성을 높여야 하는데, 이때, 유색의 멜라민수지 함침용 원지를 목질판상재와 한지의 중간에 삽입하여 단 한번의 자동화된 열압공정으로 화장판 가공제품을 만들고자 하는 것이다.
즉, 종래 기술로 제작된 LPM 함침지는 멜라민수지가 한지에 원활히 침투하지 못하여 한지 표면에 균일한 멜라민수지층을 제대로 형성시키지 못하는 문제점이 있었는바, 본 발명에서는, 목질판상재와 멜라민 포름알데히드 수지(Melamine formaldehyde resin, 이하 ‘멜라민수지’라 함)로 함침된 LPM 함침지와 한지 원지를 한 번의 공정으로 열압시킬 경우, 열압 후에 LPM 함침지에 있는 멜라민수지가 한지 원지에 원활하게 침투하여 한지 표면에 균일한 멜라민수지층을 형성시키기 위한 것이다.
더욱이, 종래 기술로 제작된 LPM 함침지를 사용한 한지 가공제품의 경우, 간단하고 경제적인 도장공정으로는 도료의 한지 표면에 부착성 불량이 발생하는 등의 우수한 도장 품질을 확보하기가 힘들어, 다단계의 복잡하고 고비용의 도장 공정을 거쳐야 하고 이로써 한지의 의장성이 현저히 저하되는 등의 문제점이 있었는바, 본 발명에서는, 상기와 같은 새로운 공정으로 부착시킨 한지 가공제품의 상품 가치를 더욱 높이기 위해, 광택, 평활도, 질감을 향상시키기 위해, 다양한 열가소성, 열경화성, UV(Ultra violet), EB(Electro beam) 도료 등을 이용하여 도장작업을 추가로 수행하도록 하기 위한, 상기 침투성이 뛰어나고 균일한 멜라민수지층 상에 부합하는 추가적인 후처리 공정을 제시하기 위한 것이다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 한지 질감을 갖는 친환경적 판상재 도장 방법 중의 LPM 유색 함침지 제조 공정에서 함침액으로 사용되는 멜라민수지 조성물은, 목질판상재나 무기질보드와 같은 소재(10) 상에, 바탕재로서 LPM 유색 함침지(20) 및 상기 LPM 유색 함침지(20) 위에 패턴지로서 한지(30)를 올려놓고, 상기 소재(10)와 LPM 유색 함침지(20) 및 한지(30)를 별도의 접착제 없이 가열압착하여, 한지 질감을 갖는 판상재(100)를 제조하는 한지 질감을 갖는 친환경적 판상재 도장 방법 중, 상기 LPM 유색 함침지(20) 제조 공정에서 함침액으로 사용되는 포름알데히드(CH2O)와 멜라민(C3H6N6)이 혼합된 멜라민수지 조성물이고, 상기 포름알데히드와 멜라민의 몰비 (포름알데히드 몰 : 멜라민 몰) 는, 1.90 : 1 ~ 2.00 : 1 이며, 상기 멜라민수지의 분자량은 500~1,000인 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 멜라민수지의 중량 대비 0.5~2% 의 알코올류 화합물이 첨가되며, 알코올류 화합물은, 메탄올, MEG(Monomethylene glycol), DEG(Dimethylene glycol) 및 프르프릴알코올(Furfuryl alcohol) 로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 하나, 또는 둘 이상의 혼합물인 것을 특징으로 한다.
또한 바람직하게는, 상기 멜라민수지에 멜라민수지 대비 5~7 중량% 부착증진제가 첨가되는 것을 특징으로 한다.
또한 바람직하게는, 상기 부착증진제 혼합물은, 수용성 아크릴레이트 수지류 20~30 중량부; 2-HEA(2-Hydroxyethyl acrylate) 또는 HEMA(Hydroxylethyl methacrylaye)의 수용성UV단량체류 40~60 중량부; 및 실란류(Silane) 20~30 중량부; 로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 측면에 따른 한지 질감을 갖는 친환경적 판상재 도장 방법은, (a) 상기 멜라민수지 조성물을 LPM 함침용 멜라민수지 조성물을 준비하는 단계(S100); (b) 상기 (a) 단계에서의 상기 LPM 함침용 멜라민수지 조성물에 함침지를 함침하여 LPM 함침 제품을 제조하는 단계(S200); (c) 소재(10) 상에 상기 (b) 단계에서 얻어진 LPM 함침 제품(20)과 한지(30)를 차례로 적층하는 단계(S300, S400); (d) 상기 (c) 단계에서 적층된 소재(10)와 LPM 함침 제품(20)과 한지(30)를 가열 압착하는 단계(S500); 및 (e) 상기 (d) 단계 후의 쿨링(cooling) 단계(S600); 를 포함하며, 상기 (b) 단계에서의 상기 함침지의 평량은 20~120g/m2 이고, 상기 (d) 단계에서의 열압조건은, 130~200℃ 의 온도에서 10~70Kg/cm2 의 압력으로 10~50sec 의 시간 동안 이루어지는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, (f) 상기 (e) 단계에서 얻어진 한지 질감을 갖는 친환경적 판상재(100) 위에, UV 투명층(40)을 코팅하는 단계(S700); 를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 바람직하게는, 상기 전처리 공정에서의 열압조건은, 170~200℃ 의 온도에서 20~60Kg/cm2 의 압력으로 20~30sec 의 시간 동안 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한 바람직하게는, 상기 (b) 단계에서의 상기 함침지의 평량은 20~50g/m2 인 것을 특징으로 한다.
또한 바람직하게는, 상기 (b) 단계는, ① 원지를 준비하여, ② 상기 멜라민수지에 먼저 원지의 한면만 지나면서 종이 내부의 기포를 제거하는 1차 함침 단계(S210) 후, ③ 다시 멜라민수지에 담그어 함침을 한 후 원지의 종류에 따라 함침량을 한지와 수지의 중량비가 100 : 50~70 이 되도록 조정하는 닥터롤(Doctor roll)을 통과하여 함침하는 2차 함침 단계(S220)를 거치고, ④ 적외선 램프 또는 오븐을 지나면서 30~150℃ 에서 건조시키는 1차 건조 단계(S230) 후, ⑤ 롤러 방식이나 그라비아 인쇄나, 디핑 혹은 붓칠에 의해 멜라민수지가 일정량 도포되도록 하는 코팅 단계(S240)를 거치고 나서, ⑥ 휀과 라디에이터로 구성되어 있는 오븐을 통과하면서 100~200℃ 에서 2차 건조시키는 단계(S250)를 거친 후, ⑦ 쿨링존(Cooling zone)을 지나면서 냉각시키는 냉각 단계(S260)를 거쳐 상온으로 냉각시키는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한 바람직하게는, 상기 (f) 단계는, UV 도료를 도포하고(S710), 폴리 필름을 부착한 후(S720), 표면 평탄화를 행하고(S730), 제1 자외선 조사를 행하여 1차 건조시키고(S740), 폴리 필름을 제거한 후(S750), 제1 자외선 조사단계에서 보다 더 강한 제2 자외선 조사를 행하여 완전 건조시키는 단계(S760)로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또다른 측면에 따르면, 상기 한지 질감을 갖는 친환경적 판상재 도장 방법에 의해 제조된 신규한 한지 질감을 갖는 친환경적 판상재가 제공되어 진다.
본 발명에 따른 한지 질감을 갖는 친환경적 판상재 도장 방법에 따르면, i) 목질판상재와 멜라민수지로 함침된 LPM 함침지와 한지 원지를 한 번의 공정으로 열압시키면서도, 열압 후에 LPM 함침지에 있는 멜라민수지가 한지 원지에 원활하게 침투하여 한지 표면에 균일한 멜라민수지층을 형성시키는 것이 가능하고, ii) 더욱이, 상기 방법으로 형성된 한지 질감을 갖는 친환경적 판상재 상에 친환경적 UV 코팅이 이루어지면서 부착성, 내충격성 및 내수성이 뛰어난 한지 질감을 갖는 친환경적 판상재가 가능하게 된다.
상기 목적 외에 본 발명의 다른 목적 및 이점들은 첨부한 도면을 참조한 실시 예에 대한 상세한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.
도 1은 제1 종래기술에 의한 마루판의 구조도.
도 2는 제2 종래기술에 의한 표면마감재의 단면도.
도 3은 제3 종래기술의 수지화장판을 나타낸 단면도.
도 4는 제4 종래기술에 따른 마루바닥재의 단면도.
도 5는 본 발명에 의한 한지 질감을 갖는 판상재의 단면도.
도 6은 본 발명에 의한 한지 질감을 갖는 예시적인 판상재의 실물 사진.
도 7은 본 발명에 의한 한지 질감을 갖는 다양한 색상을 갖는 판상재들의 실물 사진.
도 8은 본 발명에 의한 한지 질감을 갖는 친환경적 판상재 도장 방법의 순서도.
도 9는 도 8의 LPM 제조공정의 상세 흐름도.
도 10은 본 발명과 관련된 LPM 제조공정을 행하기 위한 장치.
도 11은 도 8의 선처리 공정 후, 친환경적 UV 도료 도장 방법을 나타내는 순서도.
도 12는 본 발명에 의한 한지 질감을 갖는 판상재와 종래기술에서의 판상재의 백화현상을 비교한 실물 사진.
도 13은 본 발명에 의한 한지 질감을 갖는 판상재와 종래기술에서의 판상재의 부착성 테이핑 테스트를 행하는 비교 사진.
이하, 첨부된 도 5 내지 도 13을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
도 5는 본 발명에 의한 한지 질감을 갖는 판상재의 단면도이고, 도 6은 본 발명에 의한 한지 질감을 갖는 예시적인 판상재의 실물 사진이며, 도 7은 본 발명에 의한 한지 질감을 갖는 다양한 색상을 갖는 판상재들의 실물 사진이다.
도 8은 본 발명에 의한 한지 질감을 갖는 친환경적 판상재 도장 방법의 순서도이고, 도 9는 도 8의 LPM 제조공정의 상세 흐름도이고, 도 10은 본 발명과 관련된 LPM 제조공정을 행하기 위한 장치이며, 도 11은 도 8의 선처리 공정 후, 친환경적 UV 도료 도장 방법을 나타내는 순서도이다.
도 12는 본 발명에 의한 한지 질감을 갖는 판상재와 종래기술에서의 판상재의 백화현상을 비교한 실물 사진이고, 도 13은 본 발명에 의한 한지 질감을 갖는 판상재와 종래기술에서의 판상재의 부착성 테이핑 테스트를 행하는 비교 사진이다.
본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우로서, 본 발명자의 선행 기술에 개시되어 있는 경우에는, 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정되거나 제한되지 않고 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다.
(본 발명의 한지 질감을 갖는 친환경적 판상재 도장 방법)
먼저, 본 발명의 한지 질감을 갖는 친환경적 판상재는, 도 5에서 보는 바와 같이, 목재판상재나 무기질보드와 같은 소재(10) 상에 바탕재로서 LPM 유색 함침지(20) 및 그 위에 패턴지로서 한지(30)를 올려놓고, 상기 소재(10)와 LPM 유색 함침지(20) 및 한지(30)를 별도의 접착제 없이 가열압착하여, 본 발명의 일 측면에 따르는 한지 질감을 갖는 판상재(100)가 얻어진다.
특히 본 발명에서 가장 중요한 상기 LPM 함침지의 함침의 경우, 종래기술의 문제점들을 해결하기 위해서는, LPM 함침지를 함침할 때 사용하는 멜라민수지가 열압 공정에서 한지의 내부 원지층에 용융 침투(Melting penetration)가 용이하도록 멜라민수지를 개질해야 하는바, 개질 방법으로는 멜라민수지 제조시, 포름알데히드(CH2O)와 멜라민(C3H6N6)을 일정 비율로 혼합한 수지 (이하, 본 명세서에서, '멜라민수지' 라 칭한다) 에, 소량의 알코올류 화합물을 혼합한 멜라민수지 용액을 사용하도록 한다. 추가적으로, 여기에 다시 도료의 부착을 증진시키도록 하는 부착증진제가 추가되기도 한다.
포름알데히드(CH2O)와 멜라민(C3H6N6)의 몰비(Molar ratio), (즉, 포름알데히드 몰 : 멜라민 몰) 는, 일반적인 몰비인 1.70 : 1 ~ 1.80 : 1 보다는 더 높게 1.90 : 1 ~ 2.00 : 1 로 높여야 하고 (멜라민수지 몰비가 2.1 이상은 침투성은 좋아지지만 가교결합이 약해서 표면물성 저하가 심하고, 인체에 유해한 포름알데히드의 방출이 심한 문제점이 있다), 멜라민수지의 분자량을 종래 중량 평균 분자량(Mw) 1,500~1,900에서 500~1,000으로 낮추도록 한다.
멜라민수지의 분자량을 조정하기 위해서는, 메탄올, MEG(Monomethylene glycol), DEG(Dimethylene glycol), 프르프릴알코올(Furfuryl alcohol) 등 각종 알코올류 화합물로 멜라민수지를 알킬화시키기 위하여, 멜라민수지 제조 중에 상기 알코올류 화합물을 멜라민수지 중량 대비 0.5~2% 첨가하도록 하고, 부가적으로, 멜라민수지의 축합반응시 반응의 종결 지점을 적절히 조정하는 것이 더욱 바람직하다.
또한, 한지 가공제품 상부에 친환경적이고 경제적이고 고품질의 UV 도장 가공이 가능하게 하기 위해서는, LPM 함침지를 멜라민수지로 함침 작업시에, 멜라민수지에 도료의 부착을 증진시키도록 하는 것이 더욱 바람직하고, 이를 위하여, 부착증진제 혼합물을, 멜라민수지 제조 후에 멜라민수지 대비 5~7 중량% 첨가하는 것이 좋다.
바람직하게는, 상기 부착증진제 혼합물은, 수용성 아크릴레이트 수지류(일예로, ㈜미원케미컬 MIRAMER WS2100 등) 20~30 중량부; 2-HEA(2-Hydroxyethyl acrylate), HEMA(Hydroxylethyl methacrylaye), 등 수용성UV단량체류 40~60 중량부; 3-Glycidoxypropyltrimethoxysilane, Methacryloxypropyl trimethoxysilane 등 실란류(Silane)(일예로, 다우 케미칼(The Dow Chemical Company)사의 XIAMETER®OFS-6040) 20~30 중량부; 가 좋다.
더욱이, 상기 함침지 평량은 20~120g/m2가 바람직하며, 20~50g/m2가 보다 바람직한바, 그 보다 더 높으면 충분한 함침이 이루어지지 않아 백화현상이나 얼룩이 질 수 있으며, 상기 평량보다 더 낮으면 함침지로서의 한지가 해섬되어 역시 불량이 일어날 수 있다.
또한, 상기 전처리 공정에서의 열압조건은, 130~200℃의 온도에서 10~70Kg/cm2의 압력으로 10~50sec의 시간 동안 이루어지도록 하는 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게는, 170~200℃의 온도에서 20~60Kg/cm2의 압력으로 20~30sec의 시간 동안 이루어지도록 한다.
이후, 이렇게 본 발명의 전처리 공정에 의한 한지 질감을 갖는 판상재(100) 상에 선택적으로 하이브리드 UV투명도장(40)을 형성하게 된다.
상기 하이브리드 UV투명도장(40)의 도장 방법은, 본 발명자의 선등록특허 제1446598호(명칭 : 판상재에의 다양한 패턴 형성이 가능한 UV 도료 도장 방법), 제1426834호(명칭 : 판상재에의 친환경적 UV 도료 도장 방법) 및 제1461074호(명칭 : 신속한 경화가 가능한 판상재에의 UV 도료 도장 방법) 등의 기술이 적용가능하다.
이와 같은 본 발명에 따른 한지 질감을 갖는 친환경적 판상재는, 도 6 및 도 7에서 보는 바와 같이, 기본적으로 별도의 접착제를 사용하지 않고 목질판상재와 멜라민수지로 함침된 LPM 함침지와 한지 원지를 한 번의 공정으로 열압시키므로 신속한 공정이 가능하면서도, 열압 후에 LPM 함침지에 있는 멜라민수지가 한지 원지에 원활하게 침투하여 한지 표면에 백화현상이나 박리현상이 없이 균일한 멜라민수지층을 형성시키는 것이 가능하며, 추가적으로 친환경적 UV 코팅이 이루어지면서 부착성, 내충격성 및 내수성이 뛰어난 한지 질감을 갖는 친환경적 판상재가 가능하게 된다. 더욱이, 한지 질감을 살리면서도, 바탕지로서 다양한 색상을 사용하게 되면, 도 7에서 보는 바와 같이 다양한 색상을 갖는 한지 질감을 갖는 친환경적 판상재를 얻을 수 있게 된다.
이제, 본 발명에 따른 한지 질감을 갖는 친환경적 판상재 도장 방법을 도 8 내지 도 11을 참조하여 더 상세히 상술한다.
먼저, LPM 함침용 멜라민수지 조성물을 준비하는바(S100), 상술한 바와 같이, 포름알데히드(CH2O)와 멜라민(C3H6N6)의 몰비(Molar ratio)가 1.90 : 1 ~ 2.00 : 1 로 되도록 혼합하고, 메탄올, MEG(Monomethylene glycol), DEG(Dimethylene glycol), 프르프릴알코올(Furfuryl alcohol) 등 각종 알코올류 화합물을 멜라민수지 중량 대비 0.5~2% 첨가하여, 멜라민수지의 중량 평균 분자량(Mw)이 500~1,000으로 되도록 한다. 아울러, 상기 멜라민수지 용액 제조 후에, 추후 후공정에서 UV도료의 부착을 증진시키도록, 부착증진제 혼합물을 추가하되, 멜라민수지 대비 5~7 중량% 첨가한다. 상기 부착증진제 혼합물은, 수용성 아크릴레이트 수지류 20~30 중량부; 2-HEA(2-Hydroxyethyl acrylate), HEMA(Hydroxylethyl methacrylaye), 등의 수용성UV단량체류 40~60 중량부; 실란류(Silane) 20~30 중량부이다.
이후, 상기 LPM 함침용 멜라민수지 조성물에 함침지를 함침하여 LPM 함침 제품을 제조하는바(S200), 이때 상기 함침지 평량은 20~120g/m2 (더 바람직하게는, 20~50g/m2) 가 되도록 하고, 보다 구체적으로는, 도 9를 참조하여 후술한다.
이제, MDF나 PB 등의 소재(10) 상에 LPM 함침 제품(20)을 적층하고(S300), 다시 그 위에 한지(30)를 적층한 후(S400), 이들을 가열 압착하여 별도의 접착제 없이 접착한다(S500).
상기 전처리 공정에서의 열압조건은, 130~200℃ (더 바람직하게는, 170~200℃) 의 온도에서 10~70Kg/cm2 (더 바람직하게는, 20~60Kg/cm2)의 압력으로 10~50sec (더 바람직하게는, 20~30sec) 의 시간 동안 이루어지도록 한다.
이후, 상온으로 냉각하는 쿨링(cooling) 단계(S600)를 거쳐서, 본 발명의 전처리 공정에 의한 한지 질감을 갖는 친환경적 판상재(100)가 완성된다.
다만, 상기 전처리 공정을 거친 한지 질감을 갖는 친환경적 판상재(100)의 경우, 도 6에서 보는 바와 같이, 대개는 닥나무의 심지(31)가 돌출되도록 하는바, 그렇게 하는 경우, 당장은 의장성에는 문제가 없으나 촉감에 요철이 생겨 좋지 않고, 무엇보다도 습기에 취약할 수 밖에 없다. 따라서, 바람직하게는, 그 위에, UV 투명층(40)을 코팅하여(S700), 촉감이나 물리적 내구성을 높이도록 한다.
이제, 도 9 및 도 10을 참조하여, 상기 LPM (Low Pressure Melamine) 함침 제품 제조 단계(S200)를 상술하면, 이는, 함침지에 열경화성 수지로 함침 및 건조시킨 시트를 PB, MDF 등의 가공목재에 접착제 없이 일정 온도와 압력으로 프레스하여 사용하는 친환경 표면 마감재 처리 공정이라 할 수 있다.
① 원지를 준비하여, ② 상기 멜라민수지에 먼저 원지의 한면만 지나면서 종이 내부의 기포를 제거하는 1차 함침 단계(S210) 후, ③ 다시 멜라민수지에 담그어 함침을 한 후 원지의 종류에 따라 함침량을 (바람직하게는, 한지와 수지의 중량비가 100 : 50~70 이 되도록) 조정하는 닥터롤(Doctor roll)을 통과하여 함침하는 2차 함침 단계(S220)를 거치게 된다. ④ 계속해서, 적외선 램프 또는 오븐을 지나면서 (30~150℃ 에서) 건조시키는 1차 건조 단계(S230) 후, ⑤ Mappcy roll(입자 요철 부분)에 의해 멜라민수지가 일정량 도포되도록 하는 코팅 단계(S240)를 거치고 나서 (그라비아 인쇄나, 디핑 혹은 붓칠 등의 방식도 가능함), ⑥ 휀과 라디에이터로 구성되어 있는 오븐(4개 zone)을 통과하면서 (100~200℃ 에서) 건조시키는 2차 건조 단계(S250)를 거친다. 이후, ⑦ 쿨링존(Cooling zone)을 지나면서 냉각시키는 냉각 단계(S260)를 거쳐 상온으로 냉각시키고, ⑧ 재단기에서 규격별로 절단 후 포장 단위별로 적재하며 비닐로 포장하여 출고하거나 항온항습실에서 보관한다(S270). 특별히, 상기 LPM 함침용 멜라민수지 조성물에는, 함침시 침투가 용이하도록 (일예로, '디-메틸 폴리실록산'과 같은) 함침촉진재를, 상기 멜라민수지 조성물 대비 1~5 중량% 추가할 수 있다.
이제 마지막으로, 도 11을 참조하여, 상기 UV투명층(40)의 코팅 단계(S700)에 대하여, 약술하면, 먼저, 선택적으로, UV 프라이머(primer)를 도포하고 LED UV 광을 조사하여 가건조하며, 다시 UV 투명 도료를 롤 방식으로 도장하는 선처리를 행할 수 있다.
이제, 선처리 후의 본 공정으로 진행하여, UV 도료를 도포하고(S710), PET 등의 폴리 필름을 부착한 후(S720), 롤러 등으로 표면 평탄화를 행하고(S730), 제1 자외선 조사를 행하여 1차 건조시킨다(S740). 이후, 폴리 필름을 제거한 후(S750), 제1 자외선 조사단계에서 보다 더 강한 제2 자외선 조사를 행하여 완전 건조시킨 후(S760), 적재 및 출하를 행하게 된다.
(실시예 1-1 내지 1-2 및 비교예 1-1 내지 1-2)
상기 본 발명의 한지 질감을 갖는 친환경적 판상재 도장 방법에 사용되는 함침용 멜라민수지 조성물의 실시예 1-1 내지 1-2와, 이에 대비되는 비교예로서, 각 성분의 구성 성분을 달리하여 시험을 하여 보았는바, 각 예의 몰비 및 분자량은 다음 [표 1]과 같다.
구분 몰비 분자량
비교예 1-1 1.7 1830
비교예 1-2 1.8 1672
실시예 1-1 1.9 968
실시예 1-2 2.0 783
* 몰비 : 포름알데히드몰(Formaldehyde mole)/멜라민몰(Melamine mole)
실시예 1-1
(포름알데히드 : 멜라민 몰비 1.90 : 1)
포르말린(Formalin, 42%) 1,231 중량부 투입 후 45℃로 가열 후 TEA(Triethanolamine)로 pH를 9.8로 조정하였다. pH 조정 후 15분 경과 후 1차 멜라민(Melamine) 343 중량부를 서서히 투입한 후 97℃까지 가열하였다. 멜라민이 완전히 용해된 후 프르프릴알코올(Furfuryl alcohol) 19.1 중량부 투입하고 가성소다(NaOH 20%)로 pH를 10.2로 조정한 후 온도를 유지하면서 55분간 1차 축합반응(Condensation reaction)을 진행시켰다. 1차 축합반응 완료 후 2차 멜라민 800 중량부를 투입하고 의산(HCOOH 10%)으로 pH를 8.7로 조정한 후 62분간 2차 축합반응을 진행시켰다. 2차 축합반응이 완료되고서 85℃까지 냉각시킨 후 축합반응을 지속시키면서 수지 점도(Resin viscosity, Brookfield cap 2000+, 25℃ 300rpm)가 65cp가 되는 시점에서 축합반응을 종결시켰다. 2차반응 종결 후 TEA로 pH를 9.3으로 조정한 후 30℃까지 냉각시켰다.
포름알데히드/멜라민 몰비 = (1,231*0.42/30) / (1,143/126) ≒ 1.90
수지 물성(Resin property) : 고형분(Solid content, 105℃ 3시간) 63.9%, 분자량(Mw, Gel Permeation Chromatography, 용매 DMF, 흐름속도 1ml/min) 968, 수혼화도(Water tolerance) 195%.
실시예 1-2
(포름알데히드 : 멜라민 몰비 2.00 : 1)
포르말린(Formalin, 42%) 1,231 중량부 투입 후 45℃로 가열 후 TEA(Triethanolamine)로 pH를 9.8로 조정하였다. pH 조정 후 15분 경과 후 1차 멜라민(Melamine) 325 중량부를 서서히 투입한 후 97℃까지 가열하였다. 멜라민이 완전히 용해된 후 프르프릴알코올(Furfuryl alcohol) 18.5 중량부 투입하고 가성소다(NaOH 20%)로 pH를 10.2로 조정한 후 온도를 유지하면서 55분간 1차 축합반응(Condensation reaction)을 진행시켰다. 1차 축합반응 완료 후 2차 멜라민 760 중량부를 투입하고 의산(HCOOH 10%)으로 pH를 8.7로 조정한 후 62분간 2차 축합반응을 진행시켰다. 2차 축합반응이 완료되고서 85℃까지 냉각시킨 후 축합반응을 지속시키면서 수지 점도(Resin viscosity, Brookfield cap 2000+, 25℃ 300rpm)가 60cp가 되는 시점에서 축합반응을 종결시켰다. 2차반응 종결 후 TEA로 pH를 9.3으로 조정한 후 30℃까지 냉각시켰다.
수지 물성(Resin property) : 고형분(Solid content, 105℃ 3시간) 62.3%, 분자량(Mw, Gel Permeation Chromatography, 용매 DMF, 흐름속도 1ml/min) 783, 수혼화도(Water tolerance) 210%.
비교예 1-1
(포름알데히드 : 멜라민 몰비 1.70 : 1)
포르말린(Formalin, 42%) 1,231 중량부 투입 후 45℃로 가열 후 TEA(Triethanolamine)로 pH를 9.8로 조정하였다. pH 조정 후 15분 경과 후 1차 멜라민(Melamine) 383 중량부를 서서히 투입한 후 97℃까지 가열하였다. 멜라민이 완전히 용해시키고 가성소다(NaOH 20%)로 pH를 10.2로 조정한 후 온도를 유지하면서 55분간 1차 축합반응(Condensation reaction)을 진행시켰다. 1차 축합반응 완료 후 2차 멜라민 894 중량부를 투입하고 의산(HCOOH 10%)으로 pH를 8.7로 조정한 후 62분간 2차 축합반응을 진행시켰다. 2차 축합반응이 완료되고서 85℃까지 냉각시킨 후 축합반응을 지속시키면서 수지 점도(Resin viscosity, Brookfield cap 2000+, 25℃ 300rpm)가 70cp가 되는 시점에서 축합반응을 종결시켰다. 2차반응 종결 후 TEA로 pH를 9.3으로 조정한 후 30℃까지 냉각시켰다.
수지 물성(Resin property) : 고형분(Solid content, 105℃ 3시간) 64.2%, 분자량(Mw, Gel Permeation Chromatography, 용매 DMF, 흐름속도 1ml/min) 1,830, 수혼화도(Water tolerance) 150%.
비교예 1-2
(포름알데히드 : 멜라민 몰비 1.80 : 1)
포르말린(Formalin, 42%) 1,231 중량부 투입 후 45℃로 가열 후 TEA(Triethanolamine)로 pH를 9.8로 조정하였다. pH 조정 후 15분 경과 후 1차 멜라민(Melamine) 362 중량부를 서서히 투입한 후 97℃까지 가열하였다. 멜라민이 완전히 용해시키고 가성소다(NaOH 20%)로 pH를 10.2로 조정한 후 온도를 유지하면서 55분간 1차 축합반응(Condensation reaction)을 진행시켰다. 1차 축합반응 완료 후 2차 멜라민 844 중량부를 투입하고 의산(HCOOH 10%)으로 pH를 8.7로 조정한 후 62분간 2차 축합반응을 진행시켰다. 2차 축합반응이 완료되고서 85℃까지 냉각시킨 후 축합반응을 지속시키면서 수지 점도(Resin viscosity, Brookfield cap 2000+, 25℃ 300rpm)가 70cp가 되는 시점에서 축합반응을 종결시켰다. 2차반응 종결 후 TEA로 pH를 9.3으로 조정한 후 30℃까지 냉각시켰다.
수지 물성(Resin property) : 고형분(Solid content, 105℃ 3시간) 64.0%, 분자량(Mw, Gel Permeation Chromatography, 용매 DMF, 흐름속도 1ml/min) 1,672, 수혼화도(Water tolerance) 160%.
<실험예 1>
이제, 본 발명의 한지 질감을 갖는 친환경적 판상재 도장 방법의 상기 실시예 및 비교예에 따라서 LPM 함침용 멜라민수지 조성물을 준비하고, 각각 함침지를 함침하여 LPM 함침 제품을 제조한 후, MDF의 소재(10) 상에 LPM 함침 제품(20) 및 한지(30)를 적층한 후, 이들을 가열 압착하여 비교하여 보았다.
구체적으로는, (a) 유색지에 함침(78g/㎡)하여 가건조하고, (b) 상기 (a) 단계에서의 함침지 위에 공예용 한지인 원지를 적층 후, (c) 열압(170℃, 30sec, 60Kg/㎠) 및 (d) cooling 후 용융침투성 및 층간박리 정도를 육안으로 확인하였다(관능평가 방식).
층간박리 여부 용융침투성(육안으로 추정)
비교예 1-1 부분박리 70%
비교예 1-2 부분백화 80%
실시예 1-1 양호 98%
실시예 1-2 양호 99.9%
결론적으로, 몰비가 높고 분자량 낮은 상태에서 용융 침투성이 우수하였으며, 본 발명의 실시예 1-1 및 실시예 1-2 모두, 열압조건(온도,시간)에 따라 적용가능함을 알 수 있었다,
(실시예 2-1 내지 2-3 및 실시예 3-1 내지 3-2)
상기 본 발명의 실시예 1-1에서의 함침용 멜라민수지 조성물에 대해, 함침지와 UV도료층과의 부착성 개선을 위해, [표 3] 및 [표 4]에서와 같은 함량으로 부착증진제가 추가한, 실시예 2-1 내지 3-3과, 이에 대비되는 비교예로서 부착증진제를 첨가하지 않은 멜라민수지 조성물을 대조군으로 하여, 각 성분의 구성 성분을 달리하여 시험을 하여 보았는바, 각 예의 성분비는 다음 [표 3] 및 [표 4]와 같다.
우선, 멜라민 함침지와 UV도료층과의 화학적결합이 일어날 수 있도록 멜라민 함침지에 반응환경조성을 위해, i) 멜라민수지와 상용성이 있고, ii) UV도료와 반응성이 있어 화학적 결합이 가능하며, iii) 함침 후 안정성이 있는 화학물질이 부착증진제로 시험되었는바, 이들은 상술한 바와 같이, 수용성 아크릴레이트 수지류 20~30 중량부; 수용성UV단량체류 40~60 중량부; 및 실란류 20~30 중량부가 사용되었다.
아울러, 수용성 아크릴레이트(WS-2100)는, '㈜미원케미컬'사의 제품 'MIRAMER WS2100'이, 수용성UV단량체류로서 2-HEA(2-Hydroxyethyl acrylate) 및 HEMA(Hydroxylethyl methacrylaye)가, 실란류(3-Glycidoxypropyl trimetoxy silane)로서는 '다우코닝'사의 'OFS-6040'이 채택되었다.
먼저, 각 부착증진제 '조성물1' 및 '조성물2'는 다음 [표 3]과 같다.
원료명 조성물1 조성물2
수용성 아크릴레이트(WS-2100) 20 20
2-HEA 60 -
HEMA - 60
3-Glycidoxypropyl trimetoxy silane 20 20
계 100 100
계속해서, 각 부착증진제 '조성물1' 및 '조성물2' 와 멜라민수지의 혼합비는 다음 [표 4]와 같다.
대조군 실시예
2-1		 실시예
2-2		 실시예
2-3		 실시예
3-1		 실시예
3-2		 실시예
3-3
실시예1-1의
멜라민수지		 100 97 95 93 97 95 93
조성물1 - 3 5 7 - - -
조성물2 - - - - 3 5 7
계(중량%) 100 100 100 100 100 100 100
<실험예2>
이제, (A) 용융침투성 개선된 멜라민 함침액에 부착증진 조성물을 상기 [표 4]에 따라 투입하여 함침시키고, (B) 상기 (A) 단계에서 제조된 함침지를 MDF 위에 열압부착한 후, (C) UV도료를 도장(80~100g/㎡)하여, (D) '부착성 시험', '내충격 시험', 및 '내수성 시험'을 행하였다.
상기 부착성 시험은 'KS M ISO 2409:2013' 규정에 따라, 도막 상에 가로 세로 10개씩 크로스컷 절단선 및 총 100개의 격자를 형성하고, 테이프 테이핑 방식으로 '부착성 시험'을 행하였고, '내충격 시험', 및 '내수성 시험' 역시, 하기 [표 5]에 개시된 방식으로 실험을 행하였다.
구분 부착성 시험
cross-cut(100/100)		 내충격 시험
ASTM D 1794
500g,20cm		 내수성 시험
KS M5982
12HR
대조군 70/100 도막파괴 박리백화
실시예 2-1 40/100 부분파괴 백화
실시예 2-2 2/100 양호 양호
실시예 2-3 0/100 양호 양호
실시예 3-1 40/100 부분파괴 백화
실시예 3-2 2/100 양호 양호
실시예 3-3 0/100 양호 양호
결론 : '조성물1'을 부착증진제로 사용한 실시예 2-1 내지 2-3 모두, 부착증진제를 사용하지 않은 대조군에 비해 부착성 및 내충격성이 향상되었다. 다만, '조성물1'의 부착증진제가 3중량% 사용된 실시예 2-1의 경우, 내충격성 시험에서 부분파괴가 있어나고 일부 백화 현상이 나타났으며, 부착성 시험에서도 40개의 박리가 일어났는바, 다소 부착성이 떨어진다는 한계가 존재한다. 이에 반해, 실시예 1-1의 멜라민수지에 부착증진제가 5중량% 이상 사용된 실시예 2-2 및 실시예 2-3의 경우, '부착성 시험', '내충격 시험', 및 '내수성 시험' 모두 양호함을 알 수 있었다.
'조성물2'를 부착증진제로 사용한 실시예 3-1 내지 3-3은 각각, 상기 실시예 2-1 내지 2-3과 동일한 효과를 가져왔는바, 부착증진재의 주 성분인 수용성UV단량체류로서, 2-HEA(2-Hydroxyethyl acrylate)나 HEMA(Hydroxylethyl methacrylaye) 중, 어느 것을 사용하느냐는 차이가 없음을 알 수 있었다.
이상에서는 본 발명의 일 실시예 에 따라 본 발명을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 변경 및 변형한 것도 본 발명에 속함은 당연하다.
(제1 종래기술)(도 1)
10 : 내수 합판 20 : 접착제층
30 : 한지층 40 : 모양지층
50 : 우레탄 UV코팅층
(제2 종래기술)(도 2)
10 : P.B 또는 MDF 판상재
11 : 페놀수지가 함침된 크라프트지
12 : 메라민수지가 함침된 인쇄지
13 : 메라민수지가 함침된 무색투명지 또는 무색지
20 : 메라민수지가 함침된 무색투명지
(제3 종래기술)(도 3)
10 : 수지화장판 11 : 크래프트지
12 : 모양지 13 : 한지
(제4 종래기술)(도 4)
10: 기재층 20: 인쇄표면층
21: 표면도장층 23: 인쇄무늬층
24: 합성수지층 25: 종이층
30: 접착제층
(본 발명)(도 5)
10 : 소재(PB, MDF, 무기질보드, 등) 20 : LPM유색 함침지
30 : 한지 31 : 돌출된 닥나무 심지
40 : 하이브리드 UV투명도장
100 : 본 발명의 전처리 공정에 의한 한지 질감을 갖는 판상재

Claims (11)

  1. 목질판상재나 무기질보드와 같은 소재(10) 상에, 바탕재로서 LPM 유색 함침지(20) 및 상기 LPM 유색 함침지(20) 위에 패턴지로서 한지(30)를 올려놓고, 상기 소재(10)와 LPM 유색 함침지(20) 및 한지(30)를 별도의 접착제 없이 가열압착하여, 한지 질감을 갖는 판상재(100)를 제조하는 한지 질감을 갖는 친환경적 판상재 도장 방법 중, 상기 LPM 유색 함침지(20) 제조 공정에서 함침액으로 사용되는 포름알데히드(CH2O)와 멜라민(C3H6N6)이 혼합된 멜라민수지 조성물이고,
    상기 포름알데히드와 멜라민의 몰비 (포름알데히드 몰 : 멜라민 몰) 는, 1.90 : 1 ~ 2.00 : 1 이며,
    상기 멜라민수지의 분자량은 500~1,000이며,
    상기 멜라민수지에 멜라민수지 대비 5~7 중량% 부착증진제가 첨가되는
    것을 특징으로 하는 멜라민수지 조성물.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 멜라민수지의 중량 대비 0.5~2% 의 알코올류 화합물이 첨가되며,
    알코올류 화합물은, 메탄올, MEG(Monomethylene glycol), DEG(Dimethylene glycol) 및 프르프릴알코올(Furfuryl alcohol) 로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 하나, 또는 둘 이상의 혼합물인 것을 특징으로 하는 멜라민수지 조성물.
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 부착증진제 혼합물은,
    수용성 아크릴레이트 수지류 20~30 중량부;
    2-HEA(2-Hydroxyethyl acrylate) 또는 HEMA(Hydroxylethyl methacrylaye)의 수용성UV단량체류 40~60 중량부; 및
    실란류(Silane) 20~30 중량부; 로 이루어지는 것을 특징으로 하는 멜라민수지 조성물.
  5. (a) 제 1 항의 멜라민수지 조성물을 LPM 함침용 멜라민수지 조성물로 준비하는 단계(S100);
    (b) 상기 (a) 단계에서의 상기 LPM 함침용 멜라민수지 조성물에 함침지를 함침하여 LPM 함침지를 제조하는 단계(S200);
    (c) 소재(10) 상에 상기 (b) 단계에서 얻어진 LPM 함침지(20)와 한지(30)를 차례로 적층하는 단계(S300, S400);
    (d) 상기 (c) 단계에서 적층된 소재(10)와 LPM 함침지(20)와 한지(30)를 가열 압착하는 단계(S500); 및
    (e) 상기 (d) 단계 후의 쿨링(cooling) 단계(S600);
    를 포함하며,
    상기 (b) 단계에서의 상기 함침지의 평량은 20~120g/m2 이고,
    상기 (d) 단계에서의 열압조건은, 130~200℃ 의 온도에서 10~70Kg/cm2 의 압력으로 10~50sec 의 시간 동안 이루어지는 것을 특징으로 하는 한지 질감을 갖는 친환경적 판상재 도장 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    (f) 상기 (e) 단계에서 얻어진 한지 질감을 갖는 친환경적 판상재(100) 위에, UV 투명층(40)을 코팅하는 단계(S700);
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 한지 질감을 갖는 친환경적 판상재 도장 방법.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 전처리 공정에서의 열압조건은, 170~200℃ 의 온도에서 20~60Kg/cm2 의 압력으로 20~30sec 의 시간 동안 이루어지는 것을 특징으로 하는 한지 질감을 갖는 친환경적 판상재 도장 방법.
  8. 제 5 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 (b) 단계에서의 상기 함침지의 평량은 20~50g/m2 인 것을 특징으로 하는 한지 질감을 갖는 친환경적 판상재 도장 방법.
  9. 목질판상재나 무기질보드와 같은 소재(10) 상에, 바탕재로서 LPM 유색 함침지(20) 및 상기 LPM 유색 함침지(20) 위에 패턴지로서 한지(30)를 올려놓고, 상기 소재(10)와 LPM 유색 함침지(20) 및 한지(30)를 별도의 접착제 없이 가열압착하여, 한지 질감을 갖는 판상재(100)를 제조하는 한지 질감을 갖는 친환경적 판상재 도장 방법으로서,
    (a) LPM 유색 함침지(20) 제조 공정에서 함침액으로 사용되는 포름알데히드(CH2O)와 멜라민(C3H6N6)이 혼합된 멜라민수지 조성물로서, 상기 포름알데히드와 멜라민의 몰비 (포름알데히드 몰 : 멜라민 몰) 는, 1.90 : 1 ~ 2.00 : 1 이며, 분자량은 500~1,000인, LPM 함침용 멜라민수지 조성물을 준비하는 단계(S100);
    (b) 상기 (a) 단계에서의 상기 LPM 함침용 멜라민수지 조성물에 함침지를 함침하여 LPM 유색 함침지를 제조하는 단계(S200);
    (c) 상기 소재(10) 상에 상기 (b) 단계에서 얻어진 LPM 유색 함침지(20)와 한지(30)를 차례로 적층하는 단계(S300, S400);
    (d) 상기 (c) 단계에서 적층된 소재(10)와 LPM 유색 함침지(20)와 한지(30)를 가열 압착하는 단계(S500); 및
    (e) 상기 (d) 단계 후의 쿨링(cooling) 단계(S600);
    를 포함하며,
    상기 (b) 단계에서의 상기 함침지의 평량은 20~120g/m2 이고,
    상기 (d) 단계에서의 열압조건은, 130~200℃ 의 온도에서 10~70Kg/cm2 의 압력으로 10~50sec 의 시간 동안 이루어지며,
    상기 (b) 단계는,
    ① 원지를 준비하여, ② 상기 멜라민수지에 먼저 원지의 한면만 지나면서 종이 내부의 기포를 제거하는 1차 함침 단계(S210) 후, ③ 다시 멜라민수지에 담그어 함침을 한 후 원지의 종류에 따라 함침량을 한지와 수지의 중량비가 100 : 50~70 이 되도록 조정하는 닥터롤(Doctor roll)을 통과하여 함침하는 2차 함침 단계(S220)를 거치고, ④ 적외선 램프 또는 오븐을 지나면서 30~150℃ 에서 건조시키는 1차 건조 단계(S230) 후, ⑤ 롤러 방식이나 그라비아 인쇄나, 디핑 혹은 붓칠에 의해 멜라민수지가 일정량 도포되도록 하는 코팅 단계(S240)를 거치고 나서, ⑥ 휀과 라디에이터로 구성되어 있는 오븐을 통과하면서 100~200℃ 에서 2차 건조시키는 단계(S250)를 거친 후, ⑦ 쿨링존(Cooling zone)을 지나면서 냉각시키는 냉각 단계(S260)를 거쳐 상온으로 냉각시키는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 한지 질감을 갖는 친환경적 판상재 도장 방법.
  10. 목질판상재나 무기질보드와 같은 소재(10) 상에, 바탕재로서 LPM 유색 함침지(20) 및 상기 LPM 유색 함침지(20) 위에 패턴지로서 한지(30)를 올려놓고, 상기 소재(10)와 LPM 유색 함침지(20) 및 한지(30)를 별도의 접착제 없이 가열압착하여, 한지 질감을 갖는 판상재(100)를 제조하는 한지 질감을 갖는 친환경적 판상재 도장 방법으로서,
    (a) LPM 유색 함침지(20) 제조 공정에서 함침액으로 사용되는 포름알데히드(CH2O)와 멜라민(C3H6N6)이 혼합된 멜라민수지 조성물로서, 상기 포름알데히드와 멜라민의 몰비 (포름알데히드 몰 : 멜라민 몰) 는, 1.90 : 1 ~ 2.00 : 1 이며, 분자량은 500~1,000인, LPM 함침용 멜라민수지 조성물을 준비하는 단계(S100);
    (b) 상기 (a) 단계에서의 상기 LPM 함침용 멜라민수지 조성물에 함침지를 함침하여 LPM 유색 함침지를 제조하는 단계(S200);
    (c) 상기 소재(10) 상에 상기 (b) 단계에서 얻어진 LPM 유색 함침지(20)와 한지(30)를 차례로 적층하는 단계(S300, S400);
    (d) 상기 (c) 단계에서 적층된 소재(10)와 LPM 유색 함침지(20)와 한지(30)를 가열 압착하는 단계(S500);
    (e) 상기 (d) 단계 후의 쿨링(cooling) 단계(S600); 및
    (f) 상기 (e) 단계에서 얻어진 한지 질감을 갖는 친환경적 판상재(100) 위에, UV 투명층(40)을 코팅하는 단계(S700);
    를 포함하며,
    상기 (b) 단계에서의 상기 함침지의 평량은 20~120g/m2 이고,
    상기 (d) 단계에서의 열압조건은, 130~200℃ 의 온도에서 10~70Kg/cm2 의 압력으로 10~50sec 의 시간 동안 이루어지며,
    상기 (f) 단계는,
    UV 도료를 도포하고(S710), 폴리 필름을 부착한 후(S720), 표면 평탄화를 행하고(S730), 제1 자외선 조사를 행하여 1차 건조시키고(S740), 폴리 필름을 제거한 후(S750), 제1 자외선 조사단계에서 보다 더 강한 제2 자외선 조사를 행하여 완전 건조시키는 단계(S760)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 한지 질감을 갖는 친환경적 판상재 도장 방법.
  11. 제 5 항 내지 제 7 항, 제 9 항 및 제 10항 중 어느 한 항의 한지 질감을 갖는 친환경적 판상재 도장 방법에 의하여 제조되는 한지 질감을 갖는 친환경적 판상재.
KR1020220035605A 2022-03-22 2022-03-22 한지 질감을 갖는 친환경적 판상재 도장 방법 KR102423023B1 (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020220035605A KR102423023B1 (ko) 2022-03-22 2022-03-22 한지 질감을 갖는 친환경적 판상재 도장 방법
KR1020220061837A KR102486673B1 (ko) 2022-03-22 2022-05-20 한지 질감을 갖는 친환경적 판상재 도장 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020220035605A KR102423023B1 (ko) 2022-03-22 2022-03-22 한지 질감을 갖는 친환경적 판상재 도장 방법

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020220061837A Division KR102486673B1 (ko) 2022-03-22 2022-05-20 한지 질감을 갖는 친환경적 판상재 도장 방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR102423023B1 true KR102423023B1 (ko) 2022-07-19

Family

ID=82607201

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020220035605A KR102423023B1 (ko) 2022-03-22 2022-03-22 한지 질감을 갖는 친환경적 판상재 도장 방법
KR1020220061837A KR102486673B1 (ko) 2022-03-22 2022-05-20 한지 질감을 갖는 친환경적 판상재 도장 방법

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020220061837A KR102486673B1 (ko) 2022-03-22 2022-05-20 한지 질감을 갖는 친환경적 판상재 도장 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (2) KR102423023B1 (ko)

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100386565B1 (ko) 1999-11-23 2003-06-02 엘지전자 주식회사 원격조정 장치를 구비한 휴대폰 및 그를 이용한 원격조정방법
JP2004358947A (ja) * 2003-05-14 2004-12-24 Matsushita Electric Works Ltd 表面強化木質材の製法及び表面強化木質材
KR20060005011A (ko) 2004-07-12 2006-01-17 김태균 한지 마루판 및 그 제조방법
KR100617359B1 (ko) 2004-08-27 2006-08-31 주식회사 멜텍 표면마감재의 제조방법
KR101154549B1 (ko) * 2011-12-09 2012-06-15 이창호 한지와 음, 양각이미지를 이용한 표면도장방법
KR101241496B1 (ko) 2007-10-15 2013-03-08 (주)엘지하우시스 종이와 합성수지층을 이용한 인테리어 마루바닥재
KR101426834B1 (ko) 2013-12-05 2014-08-05 한상담 판재에의 친환경적 uv 도료 도장 방법
KR20190017601A (ko) * 2017-08-11 2019-02-20 조숭환 한지-멜라민 보드의 제조방법
KR102140408B1 (ko) * 2019-11-19 2020-08-03 주식회사 포머스 항균성 및 접착성이 우수한 친환경 lpm 가구 및 이의 제조방법

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100386565B1 (ko) 1999-11-23 2003-06-02 엘지전자 주식회사 원격조정 장치를 구비한 휴대폰 및 그를 이용한 원격조정방법
JP2004358947A (ja) * 2003-05-14 2004-12-24 Matsushita Electric Works Ltd 表面強化木質材の製法及び表面強化木質材
KR20060005011A (ko) 2004-07-12 2006-01-17 김태균 한지 마루판 및 그 제조방법
KR100617359B1 (ko) 2004-08-27 2006-08-31 주식회사 멜텍 표면마감재의 제조방법
KR101241496B1 (ko) 2007-10-15 2013-03-08 (주)엘지하우시스 종이와 합성수지층을 이용한 인테리어 마루바닥재
KR101154549B1 (ko) * 2011-12-09 2012-06-15 이창호 한지와 음, 양각이미지를 이용한 표면도장방법
KR101426834B1 (ko) 2013-12-05 2014-08-05 한상담 판재에의 친환경적 uv 도료 도장 방법
KR20190017601A (ko) * 2017-08-11 2019-02-20 조숭환 한지-멜라민 보드의 제조방법
KR102140408B1 (ko) * 2019-11-19 2020-08-03 주식회사 포머스 항균성 및 접착성이 우수한 친환경 lpm 가구 및 이의 제조방법

Also Published As

Publication number Publication date
KR102486673B1 (ko) 2023-01-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2713124C (en) Process for producing a laminate
CN101503868B (zh) 装饰材料的制造方法
CA2713123C (en) Process for producing a decorative laminate
TWI337132B (en) Wood veneer surfaced decorative laminate product and method of making same
US11338557B2 (en) Method of manufacturing a timber composite, the timber composite obtained and decorative panels comprising such timber composite
US11701867B2 (en) Method of manufacturing a timber composite, the timber composite obtained and decorative panels comprising such timber composite
US20110117340A1 (en) Method for producing panels and panel produced according to the method
KR20130113933A (ko) 패널 및 패널 제조 방법
JPH10119196A (ja) ラミネート紙へのメラミン樹脂の被覆方法
WO2011103641A1 (en) Manufacture of a decorative laminate using uv cured printing inks
CN103770430A (zh) 一种柔性复合装饰薄木饰面工艺
EP2943338B1 (en) A method of producing a building panel
CN107379683B (zh) 一种木质基材高压装饰门板及其制备方法
EP0462586B1 (en) Woody board
KR102423023B1 (ko) 한지 질감을 갖는 친환경적 판상재 도장 방법
CN109263187A (zh) 一种木质复合门的制备方法
KR101939460B1 (ko) 친환경성 크라프트데코페이퍼의 제조방법과 이를 활용한 멜라민 화장판 및 그 제조방법
CN1236703A (zh) 微胶合装饰层压板、其制造方法及由其制造的制品
KR101082256B1 (ko) 하이그로시용 합성수지시트 제조방법 및 이를 이용한 판상재 제조방법
CN114654935A (zh) Spc装饰板及其制备方法
HU219792B (hu) Eljárás dekoratív fedőréteggel ellátott lap előállítására
CN217711531U (zh) 一种涂装转印实木复合地板
KR200405140Y1 (ko) 신율이 우수한 필름이 합지된 친환경 종이인쇄 장식시트
KR20180060025A (ko) 합성목재, 이를 포함하는 화장판 및 이의 제조방법
JPH0379302A (ja) オーバーレイ木質集成板の製造法

Legal Events

Date Code Title Description
A107 Divisional application of patent
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant