KR20140060765A - 목제막체 부착형 합성수지 패널 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 건축용 실내 마감재, 각종 경량 구조물 및 조명기구 등에 사용되는 합성수지 패널의 제조방법에 관한 것으로, 투명 또는 반투명 투명합성수지판(10) 배면에 목제막체(木製膜體)(11)가 접착된 합성수지 패널을 구성하되, 목제막체(11)와 투명합성수지판(10)간에는 물 및 톨루엔(toluene)으로 희석된 저점도 EVA 접착액(12)이 함침되어 압착된 접착면이 형성되고, 목제막체(11)의 접착면 이면에는 합성수지 필름(15)이 라미네이트(laminate)되어, 한쌍의 투명합성수지판(10)을 샌드위치형으로 적층하지 않고도 목제막체(11) 부착형 합성수지 패널을 제조할 수 있도록 한 것이다.
본 발명을 통하여, 목제막체(11) 부착 합성수지 패널을 제조함에 있어서, 합성수지판을 샌드위치형으로 적층하지 않고도 제조가 가능할 뿐 아니라, 접착면내 접착제 용질 잔류량을 최소화하면서도 긴밀한 접착이 가능하며, 접착면내 기포잔류 등의 접착불량을 효과적으로 억제할 수 있다.

Description

목제막체 부착형 합성수지 패널 제조방법{WOODEN MEMBRANE WRAPPED PLASTIC PANEL MANUFACTURING METHOD}
본 발명은 건축용 실내 마감재, 각종 경량 구조물 및 조명기구 등에 사용되는 합성수지 패널의 제조방법에 관한 것으로, 투명 또는 반투명 투명합성수지판(10) 배면에 목제막체(木製膜體)(11)가 접착된 합성수지 패널을 구성하되, 목제막체(11)와 투명합성수지판(10)간에는 물 및 톨루엔(toluene)으로 희석된 저점도 EVA 접착액(12)이 함침되어 압착된 접착면이 형성되고, 목제막체(11)의 접착면 이면에는 합성수지 필름(15)이 라미네이트(laminate)되어, 한쌍의 투명합성수지판(10)을 샌드위치형으로 적층하지 않고도 목제막체(11) 부착형 합성수지 패널을 제조할 수 있도록 한 것이다.
합성수지판은 가공이 용이하고 경량일 뿐 아니라 비교적 자유로운 성형이 가능하므로 건축용 실내 마감재는 물론, 간판, 조명기구 및 각종 잡화의 제조에 널리 사용되고 있다.
특히, 투명 또는 반투명 합성수지판의 경우 취성파괴 가능성이 상대적으로 낮은 특성이 있으므로 유리판의 대용품으로서 통용되고 있으며, 투명 또는 반투명 합성수지판의 표면에 합성수지 시트, 지물류 또는 박판 가공된 목재 등을 부착하여 다채로운 문양을 표현함으로써, 심미성 및 상품성을 확보한 다양한 가공품이 개발된 바 있다.
합성수지판 가공품 소재 중 원목을 미세한 두께로 절단한 목재 박판, 또는 목재 펄프를 주 원료로 생산되는 한지(韓紙) 등 지물류를 포함하는 목제막체(木製膜體)는 특유의 자연스럽고 미려한 무늬로 인하여 합성수지판 부착재로서 각광받고 있으며, 이러한 목제막체 부착 합성수지판 가공 기술로서 아크릴판이 적용된 특허 제916234호 및 실용신안등록 제400262호를 들 수 있다.
특허 제916234호 및 실용신안등록 제400262호는 아크릴판에 접착되는 목제막체로서 각각 목재 박판 및 한지를 적용한 것이나, 목제막체의 구체적인 성상에만 차이가 있을 뿐 기본적인 적층 내지 부착방식은 사실상 동일한 것으로, 일단 목제막체의 양면에 속건성(速乾性) 접착제를 도포, 건조하여 고무층 또는 수지층 즉, 가열융착시의 용융층을 형성한 후, 한쌍의 아크릴판 사이에 적층하고 가열 압착하여 층간 융착이 이루어지도록 하는 것이다.
따라서, 목제막체를 합성수지판에 부착하는 공정에 있어서 가열이 필수적으로 수반될 수 밖에 없으며, 일반적으로 열가소성 수지가 압출 또는 사출성형되어 제조되는 합성수지판의 특성상 가열시 휨 및 비틀림 등의 구조적 변형이 유발될 수 있음은 물론, 설령 구조적 변형이 최소화된다 하여도 합성수지판 표면의 열변성으로 인한 불요(不要) 경화, 광택 및 투명도 저하가 발생되는 심각한 문제점이 있었다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여 목제막체와 아크릴판 등 합성수지판을 열 융착하는 것이 아니라 상용 접착제를 도포하여 접착하는 방안을 고려할 수 있으나, 이는 합성수지 필름 등을 사용한 일반적인 표면 마감 처리인 래핑(wrapping)과 일맥상통하는 기법으로서, 접착면내 기포 잔류 및 접착불량 등의 문제가 빈발할 뿐 아니라, 접착공정 자체 또는 후처리 공정인 접착제의 건조 및 경화공정간 접착대상 필름에 불필요한 응력이 발생되고 이러한 응력이 합성수지판에도 전달되어 합성수지판이 변형되는 심각한 문제점이 발생될 수 있다.
즉, 아크릴판 등 합성수지판에 필름을 접착함에 있어서 필름을 평활하게 전개하기 위하여 필름의 외곽부에 인장력을 가하게 되는데 이때 인장 변형된 필름이 접착후 수축 복원되면서 합성수지판이 휘거나 비틀리게 되는 것이다.
또한, 목재 박판 및 한지(韓紙) 등의 목제막체(木製膜體)는 조직 특성상 완전히 평활한 표면을 형성할 수 없으므로, 종래와 같은 접착 방식으로는 긴밀하고 균일한 접착상태를 형성할 수 없을 뿐 아니라, 접착과정에서 목제막체가 파단되는 등의 문제가 발생될 수 있다.
그 뿐 아니라, 열융착 및 접착을 막론하고 종래의 목제막체 부착 합성수지 판재에 있어서는 접착제의 유효 성분으로 융착층 또는 접착층을 형성하는 고무 또는 수지 용질이 실질적 접착력을 발현하게 되는데, 이들 고무 또는 수지 용질은 전형적인 가연성 물질인 바, 해당 판재를 이용한 최종 제품 제작시 절단과정에서 절단공구의 마찰로 인하여 쉽게 연소되므로 절단부위가 변색되거나 절단부위에 과도한 스크랩(scrap)이 형성되어 사상(仕上)작업 등 별도의 후처리 공정이 소요되는 심각한 문제점이 있다.
특히, 절단 선형의 자유로운 설정 및 신속한 작업이 가능하여 최근 각광받고 있는 레이저절단에 의한 가공시, 접착제내 고무 및 수지 용질이 맹렬하게 연소되면서 변색 및 열변형이 과도하게 확대되고 결국 심각한 제품 불량이 유발되는 문제점이 있다.
한편, 전술한 종래의 목제막체 적용 합성수지판은 모두 샌드위치형 즉, 한쌍의 합성수지판 사이에 목제막체가 적층된 구조를 가지는 것으로, 완성된 패널의 양면에 합성수지판이 구성되는데, 목제막체 적용 합성수지판은 건축용 마감재 등 대부분의 용처에서 양면이 아닌 어느 일면만이 외부로 노출되는 바, 양면에 합성수지판이 구성될 필요는 없음에도 불구하고, 열 융착과정에서 목제막체 표면이 손상되는 것을 방지하고 완성품의 배면 방수성 등을 확보하기 위하여 불가피하게 양면에 합성수지판을 구성하고 있는 실정이며, 이로 인하여 과도한 제조비용이 소요될 뿐 아니라, 완제품의 경량화 및 박판화에도 한계가 있을 수 밖에 없었다.
본 발명은 전술한 문제점을 감안하여 창안한 것으로, 투명합성수지판(10) 배면에 목제막체(木製膜體)(11)가 부착된 합성수지 패널을 제조하는 방법에 있어서, EVA(Ethylene Vinyl Acetate copolymer) 30중량% 내지 50중량%, 물 45중량% 내지 65중량% 및 톨루엔(toluene) 5중량% 내지 10중량%가 혼합된 접착액(12)을 도포하고 투명합성수지판(10) 배면에 목제막체(11)를 접착하여 투명합성수지판(10) 접착체를 구성하는 단계와, 상기 투명합성수지판(10) 접착체의 목제막체(11) 표면에 합성수지 필름(15)을 라미네이트(laminate)하여 투명합성수지판(10) 피복체를 구성하는 단계와, 상기 투명합성수지판(10) 피복체를 압착프레스(30)로 압착함으로써 목제막체(11) 조직을 압축하여 투명합성수지판(10)과 목제막체(11)간 접착면을 평활화하고 접착면내 잔류 기포를 배제한 상태에서 접착액(12)을 건조하여 합성수지 패널을 완성하는 단계로 이루어짐을 특징으로 하는 목제막체 부착형 합성수지 패널 제조방법이다.
또한, EVA(Ethylene Vinyl Acetate copolymer) 30중량% 내지 50중량%, 물 45중량% 내지 65중량% 및 톨루엔(toluene) 5중량% 내지 10중량%가 혼합된 접착액(12)을 도포하고 투명합성수지판(10) 배면에 목제막체(11)를 접착하여 투명합성수지판(10) 접착체를 구성하는 단계와, 상기 투명합성수지판(10) 접착체를 압착프레스(30)로 압착함으로써 목제막체(11) 조직을 압축하여 투명합성수지판(10)과 목제막체(11)간 접착면을 평활화하고 접착면내 잔류 기포를 배제한 상태에서 접착액(12)을 건조하여 투명합성수지판(10) 압착체를 구성하는 단계와, 상기 투명합성수지판(10) 압착체의 목제막체(11) 표면에 합성수지 필름(15)을 라미네이트(laminate)하여 합성수지 패널을 완성하는 단계로 이루어짐을 특징으로 하는 목제막체 부착형 합성수지 패널 제조방법이다.
또한, 상기 투명합성수지판(10)은 투명 폴리카보네이트(polycarbonate), 투명 PVC(Polyvinyl Chloride), 투명 아크릴 또는 투명 PET(PolyEthylene Terephthalate) 중 하나임을 특징으로 하는 목제막체 부착형 합성수지 패널 제조방법이다.
본 발명을 통하여, 목제막체(11) 부착 합성수지 패널을 제조함에 있어서, 합성수지판을 샌드위치형으로 적층하지 않고도 제조가 가능할 뿐 아니라, 접착면내 접착제 용질 잔류량을 최소화하면서도 긴밀한 접착이 가능하며, 접착면내 기포잔류 등의 접착불량을 효과적으로 억제할 수 있다.
이로써, 목제막체(11) 부착 합성수지 패널의 품질 및 성능은 향상시키면서도 제조비용을 절감하는 효과를 얻을 수 있으며, 특히, 목제막체(11)와 투명합성수지판(10)간 부착시 일체의 가열 공정이 배제되므로 투명합성수지판(10)의 열변성 및 광택 저하 등의 부작용을 근본적으로 차단할 수 있고, 완성품의 미려한 표면상태를 효과적으로 유지할 수 있다.
또한, 완성된 합성수지 패널내 잔류 접착제 용질을 최소화함으로써 절단 가공시 발생되는 연소 현상을 억제하고 가공성을 제고할 수 있으며, 투명합성수지판(10)으로서 폴리카보네이트, PVC, 아크릴 및 PET를 적용함으로써, 완성품의 내충격성을 충분히 확보하는 효과도 얻을 수 있다.
도 1은 본 발명을 통하여 제조된 합성수지 패널의 부분절단 사시도
도 2는 도 1의 A-A'선 단면도
도 3은 본 발명의 일 실시예 수행과정 설명도
도 4는 본 발명의 변형된 실시예 수행과정 설명도
도 5는 본 발명을 통하여 제조된 합성수지 패널의 사시도
본 발명의 상세한 구성 및 수행과정을 첨부된 도면을 통하여 설명하면 다음과 같다.
우선, 도 1은 본 발명에 의하여 제조된 목제막체(木製膜體)(11) 부착형 합성수지 패널의 층서구조를 도시한 부분절단 사시도로서, 본 발명은 도시된 바와 같이 투명합성수지판(10) 배면 즉, 본 발명이 건축용 내장 마감재 등으로 사용될 경우 외부로 노출되는 투명합성수지판(10) 표면의 이면에 목제막체(11)가 긴밀하게 접착되고, 목제막체(11)의 접착면 이면에는 합성수지 필름(15)이 라미네이트(laminate)되어, 투명합성수지판(10), 목제막체(11) 및 필름(15)이 일체화된 판재(板材)를 제조하기 위한 것이다.
도시된 실시예에서는 목제막체(11)로서 원목을 미세하게 박판 가공한 목재 판재가 적용되었으며, 목제막체(11)가 부착되는 판재로는 투명 또는 반투명 합성수지판이 적용되어 완성된 합성수지 패널에 자연스러운 나뭇결 무늬가 표현될 수 있도록 구성된다.
본 발명에 있어서 구조체 역할을 수행하는 투명합성수지판(10)으로는 투명 폴리카보네이트(polycarbonate), 투명 PVC(Polyvinyl Chloride), 투명 아크릴 또는 투명 PET(PolyEthylene Terephthalate)를 적용하는 것이 바람직하며, 이로써 우수한 내충격성을 확보할 수 있다.
도 2는 본 발명의 단면을 도시한 것으로 동 도면의 타원내 확대부에서와 같이, 목제막체(11) 조직이 압축된 상태로 경화된 접착액(12)과 함께 평활한 접착면을 형성하면서 투명합성수지판(10) 배면에 접착됨을 알 수 있으며, 이와 같은 긴밀하고 평활한 접착 상태는 도 3에서와 같은 과정의 처리를 통하여 달성될 수 있는데, 이를 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 3에서와 같이, 우선 도면상 상면으로 도시된 투명합성수지판(10) 배면에 목제막체(11)를 접착하여 투명합성수지판(10) 접착체를 구성함으로써 본 발명이 개시되는데, 투명합성수지판(10)과 목제막체(11)의 접착에는 저점도 접착액(12)이 사용되며, 목제막체(11)의 조직내에 접착액(12)이 함침된 상태로 투명합성수지판(10)과 접착된다.
이때, 접착액(12)의 도포는 투명합성수지판(10) 또는 목제막체(11) 어느 쪽에 실시하여도 무방하나, 박판체인 목제막체(11)의 유연성을 감안하여 투명합성수지판(10)에 접착액(12)을 분무 도포한 후 목제막체(11)를 접착하는 방식이 우선적으로 고려될 수 있다.
수성(水性) EVA(Ethylene Vinyl Acetate copolymer) 접착액(12)인 본 발명의 접착액(12)은 유기용제와 고무 또는 수지 용질이 혼합된 통상의 유성 접착제는 물론, 다량의 수용성 수지 또는 수지 분산체가 함유된 일반 수성 접착제와 그 성상에 있어서 차이가 있는 것으로, 다량의 물이 함유되어 저점성 액상체를 형성함으로써 목제막체(11)의 조직내 용이한 침투가 가능하도록 하면서도, 소량의 톨루엔(toluene)이 첨가되어 접착면 형성 및 접착층 양생을 촉진할 수 있도록 한 것이다.
즉, 다량의 물과 혼합된 에멀젼(emulsion) 상태의 EVA에 톨루엔을 첨가하여 유동성 및 침투성이 우수한 저점성 접착액(12)을 형성한 것으로, EVA 30중량% 내지 50중량%와, 물 45중량% 내지 65중량%와, 톨루엔 5중량% 내지 10중량%가 혼합되어 접착액(12)을 구성하게 된다.
종래의 유성 접착제는 인체에 유해한 다량의 유기용제가 적용되어 제조 및 유통과정에서 심각한 환경오염을 유발할 수 있으나, 본 발명의 접착액(12)은 실질적 주성분이 물이라 할 수 있으므로, 유해성을 크게 저감할 수 있으며, 종래의 수성 접착제는 용제의 휘발성이 낮고 접착면의 형성이 불량한 단점이 있으나, 톨루엔이 함유된 본 발명의 접착액(12)은 접착층의 양생간 용제의 건조를 촉진할 뿐 아니라 양생 초기 접착 대상 투명합성수지판(10) 표면을 미세하게 용해하여 양호한 접착면을 형성하게 된다.
또한, 종래의 수성 접착제는 용질 및 용제의 조성비가 각각 70중량% 내지 80중량% 및 20중량% 내지 30중량%로서 점성이 클 뿐 아니라 비교적 다량의 용질이 함유되어 접착후 건조시 접착면에 과도한 고형물이 형성되는 특성이 있으나, 본 발명에서는 다량의 물이 함유된 저점성 접착액(12)을 적용함으로써 접착후 과도한 고형물 형성을 억제할 수 있을 뿐 아니라 접착액(12) 도포시 목제막체(11) 조직내로 용이한 침투가 가능하다.
본 발명의 접착액(12)은 종래의 접착제에 비하여 유효 성분인 수지 용질의 함량이 상대적으로 낮으므로 접착력이 저하될 것으로 오해될 수 있으나, 접착대상물이 치밀하고 평활한 표면을 가지는 판체가 아니라, 도 3의 좌측 타원내 확대부에서와 같이, 공극비가 높고 느슨한 조직 및 불규칙한 표면을 가지는 목제막체(11)임을 감안할때, 오히려 용질이 저감된 본 발명의 저점성 접착액(12)이 목제막체(11)의 조직내 원활한 침투가 가능하고 후술할 압착프레스(30) 처리 등을 통하여 조직내 신속한 확산 및 고도로 평활한 접착면의 형성에 유리하므로, 소기의 접착력 발현에는 전혀 지장이 없게 된다.
이렇듯, 투명합성수지판(10)에 목제막체(11)가 접착되어 투명합성수지판(10) 접착체가 완성되면, 투명합성수지판(10) 접착체를 라미네이터(20)에 투입하여, 목제막체(11) 표면 즉, 목제막체(11)의 접착면 이면에 합성수지 필름(15)을 라미네이트함으로써, 투명합성수지판(10), 목제막체(11) 및 합성수지 필름(15)이 순차적으로 적층된 투명합성수지판(10) 피복체를 구성하게 된다.
라미네이터(20)를 통하여 투명합성수지판(10) 피복체가 완성되면, 투명합성수지판(10) 피복체를 압착프레스(30)로 압착함으로써, 도 3의 우측 타원내 확대부에서와 같이, 목제막체(11) 조직을 압축하여 투명합성수지판(10)과 목제막체(11)간 접착면을 평활화하고 접착면내 잔류 기포를 배제하게 되는데, 이 상태를 소정 시간 유지하여 접착액(12)을 건조 및 경화시킴으로써, 도 5에서와 같이 견고하게 일체화되고 미려한 문양이 표현된 목제막체(11) 부착형 합성수지 패널이 제조된다.
또한, 도 3에 도시된 바와 같이, 생산성 확보를 위하여 다수의 투명합성수지판(10) 피복체를 적층한 상태로 압착프레스(30)에 투입할 수 있는데, 이 경우 적층된 각각의 투명합성수지판(10) 피복체 사이에는 이형지(離形紙)(19)를 투입하여 압착과정에서 불필요한 접착이 발생되지 않도록 하는 것이 바람직하다.
한편, 도 4는 본 발명의 변형된 실시예로서, 라미네이트 처리를 최종 단계에서 수행하는 것으로, 이를 상세히 설명하면 다음과 같다.
우선 도 3의 실시예에서와 같이, 도 4의 실시예 또한 투명합성수지판(10) 배면에 목제막체(11)를 접착하여 투명합성수지판(10) 접착체를 구성함으로써 개시된다.
이후, 상기 투명합성수지판(10) 접착체를 압착프레스(30)로 압착함으로써 목제막체(11) 조직을 압축하여 투명합성수지판(10)과 목제막체(11)간 접착면을 평활화하고 접착면내 잔류 기포를 배제한 상태에서 접착액(12)을 건조하여 투명합성수지판(10) 압착체를 구성하는 단계가 수행되는데, 이때 도 4에 도시된 바와 같이 다수의 투명합성수지판(10) 접착체를 적층하여 압착프레스(30)에 투입하는 경우, 각각의 투명합성수지판(10) 접착체 사이에는 반드시 이형지(19)를 적층하여야 투명합성수지판(10) 접착체간 불요(不要) 접착을 방지할 수 있다.
투명합성수지판(10) 압착체가 완성되면, 투명합성수지판(10) 압착체를 라미네이터(20)에 투입하여 목제막체(11) 표면에 합성수지 필름(15)을 라미네이트(laminate)함으로써, 도 5에서와 같이 견고하게 일체화되고 미려한 문양이 표현된 목제막체(11) 부착형 합성수지 패널이 제조된다.
10 : 투명합성수지판
11 : 목제막체
12 : 접착액
15 : 필름
19 : 이형지
20 : 라미네이터
30 : 압착프레스

Claims (3)

  1. 투명합성수지판(10) 배면에 목제막체(木製膜體)(11)가 부착된 합성수지 패널을 제조하는 방법에 있어서,
    EVA(Ethylene Vinyl Acetate copolymer) 30중량% 내지 50중량%, 물 45중량% 내지 65중량% 및 톨루엔(toluene) 5중량% 내지 10중량%가 혼합된 접착액(12)을 도포하고 투명합성수지판(10) 배면에 목제막체(11)를 접착하여 투명합성수지판(10) 접착체를 구성하는 단계와;
    상기 투명합성수지판(10) 접착체의 목제막체(11) 표면에 합성수지 필름(15)을 라미네이트(laminate)하여 투명합성수지판(10) 피복체를 구성하는 단계와;
    상기 투명합성수지판(10) 피복체를 압착프레스(30)로 압착함으로써 목제막체(11) 조직을 압축하여 투명합성수지판(10)과 목제막체(11)간 접착면을 평활화하고 접착면내 잔류 기포를 배제한 상태에서 접착액(12)을 건조하여 합성수지 패널을 완성하는 단계로 이루어짐을 특징으로 하는 목제막체 부착형 합성수지 패널 제조방법.
  2. 투명합성수지판(10) 배면에 목제막체(木製膜體)(11)가 부착된 합성수지 패널을 제조하는 방법에 있어서,
    EVA(Ethylene Vinyl Acetate copolymer) 30중량% 내지 50중량%, 물 45중량% 내지 65중량% 및 톨루엔(toluene) 5중량% 내지 10중량%가 혼합된 접착액(12)을 도포하고 투명합성수지판(10) 배면에 목제막체(11)를 접착하여 투명합성수지판(10) 접착체를 구성하는 단계와;
    상기 투명합성수지판(10) 접착체를 압착프레스(30)로 압착함으로써 목제막체(11) 조직을 압축하여 투명합성수지판(10)과 목제막체(11)간 접착면을 평활화하고 접착면내 잔류 기포를 배제한 상태에서 접착액(12)을 건조하여 투명합성수지판(10) 압착체를 구성하는 단계와;
    상기 투명합성수지판(10) 압착체의 목제막체(11) 표면에 합성수지 필름(15)을 라미네이트(laminate)하여 합성수지 패널을 완성하는 단계로 이루어짐을 특징으로 하는 목제막체 부착형 합성수지 패널 제조방법.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 투명합성수지판(10)은 투명 폴리카보네이트(polycarbonate), 투명 PVC(Polyvinyl Chloride), 투명 아크릴 또는 투명 PET(PolyEthylene Terephthalate) 중 하나임을 특징으로 하는 목제막체 부착형 합성수지 패널 제조방법.
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