공학목재 ③
압 멜라민수지 화장판은 가장 일반적으로 이용되고 있는 가구 표면재 가운데 하나이다. 수지 함침 시 멜라민수지 단독 또는 멜라민수지와 요수수지를 함께 사용하기도 하며 모양지는 지나친 수지의 흡수를 막아줄 수 있도록 압축된 특수한 종류의 종이를 사용하게 되는데 수지의 층이 그 표면에 형성되어야 함과 아울러 수지의 침투도 빠르게 이루어져야 한다(그림 1의 A). 대개 1장의 모양지로만 구성되어 있으나 용도에 따라 모양지 밑에 구성시켜 내충격성을 높여주거나 보드의 영향을 차단시켜 주는 역할을 하게 되는 중층지나 모양지의 인쇄층을 보호해 줌과 동시에 표면 물성을 높여주는 역할을 하게 되는 것으로써 알루미나(aluminium oxide)를 지니는 투명한 멜라민 층인 표면 보호층을 구성시키기도 한다. 이것을 바탕재 표면에 놓고 별도의 접착제 사용 없이 그 자체에 함유되어 있는 수지를 이용하여 직접 열압으로 접착하게 되는데 최근에는 수지의 개량에 의해 열압기의 열판 온도를 180℃ 정도로 높이고 압력을 15∼18㎏/㎠ 정도로 하여 1분 정도에 마무리해 주는 것이 가능해져 종래처럼 바탕재 전체의 온도를 높여줄 필요가 없게 되었다. 그리고 강화마루판(laminate flooring)의 경우에는 바탕재 이면에도 수분 흡수를 막아주고 마루판의 균형을 잡아주는 기능을 지니는 균형 지지층을 붙여주게 된다(그림 1의 B).
고압 멜라민수지 화장판은 종이를 적층하여 만든 복합체 제품인데 150∼180℃와 80∼100㎏/㎠으로 30∼40분 열압하여 제조한다. 20층까지의 종이를 적층하는 경우도 있으나 4층의 종이가 적층된 두께 0.7∼0.8㎜의 것이 가장 일반적이며 열압기로부터 꺼내기 전에 냉각을 실시하여 그 온도가 상온에 가까워지면 광택이 있는 거울면 모양으로 마무리 된 것이 얻어지게 된다. 표층은 멜라민수지로 함침된 모양지의 층이고 중층은 석탄산수지로 함침된 미표백의 크라프트지 층으로 구성되어 있다. 일정 수준 이상의 내마모성이 요구되는 경우에는 모양지 위에 표면 보호층을 구성시키기도 하는데 이 표면 보호층은 알루미나(aluminium oxide)를 지니는 투명한 멜라민 층으로 되어 있다(그림 1의 C). 이것을 요소수지접착제, 초산비닐수지접착제 또는 검계 접착제를 사용하여 합판, 삭편판, 섬유판 등의 바탕재 표면에 올려놓고 32℃와 2∼6㎏/㎠로 2∼4시간 냉압으로 접착하게 된다.
멜라민수지 화장판은 내열성, 내수성, 내마모성, 내약품성, 내후성 등이 양호하기 때문에 주로 탁자의 상판, 강화마루판 등에 이용되고 있다. 또한, 멜라민수지 함침 화장판을 적외선 가열 하에서 약간 가소화시켜 구부려 접착하여 탁자나 계산대 측면의 곡면에 하는 방법도 이루어지고 있다.
폴리에스테르수지 오버레이
폴리에스테르수지 화장판은 불포화 폴리에스테르수지와 디아릴프탈레이트(가소제)를 혼합하여 100℃ 이상에서 열로 용해한 것을 모양지에 함침시킨 것이다. 냉각하여 만든 함침지를 바탕재의 표면에 놓고 120∼150℃에서 롤러형 열압기(선압 0.7∼1.75㎏/㎠)로 열압하여 제조한다. 수지 화장판은 투명하고 광택도 있으며 살오름성이 양호하고 단단하며 내마모성이나 내충격성이 우수하고 알칼리나 에스테르류 이외의 내약품성도 있는데 가구용으로 이용되고 있다.
디아릴프탈레이트수지 오버레이
디아릴프탈레이트수지 화장판은 디아릴프탈레이트의 비교적 선상(線狀)인 부분 중합체(prepolymer)에 스티렌(styrene)이나 초산비닐을 첨가하고 촉매로써 과산화벤조일(benzoyl peroxide), 내부 이형제로써 라우린산(lauric acid) 그리고 용제로써 아세톤(acetone)이나 메틸에틸케톤(methyl ethyl ketone)을 첨가하여 표면 보호지 또는 모양지에 함침한 다음 60∼80℃에서 5∼15분 열풍으로 건조하여 함침지를 만들고 이것을 바탕재에 놓고 130∼150℃, 7∼15㎏/㎠로 10∼15분 열압하여 제조하게 된다. 이 경우 열압 후 냉각할 필요가 없다. 내열, 내후, 내마모성이 우수하며 목리 모양으로 돋을새김 가공(embossing) 하는 것도 이루어지고 있다.
<다음호에 계속됩니다.>
국민대학교 임산생명공학과 엄영근 교수