공학목재 ④
염화비닐 시트에는 내열 염화비닐 시트(반경질), 강판 염화비닐 시트(약간 연질), 연질 염화비닐 시트가 있으며 돋을새김(embossing)이나 이중 겹치기(doubling), 문질러 바르기(wiping) 등 여러 방법에 의해 2차가공이 이루어진다(그림 1의 A와 2의 A). 돋을새김이나 이중 겹치기 가공은 내열 염화비닐 시트의 대표적인 가공법인데 인쇄를 한 0.06∼1.0㎜ 두께의 착색 염화비닐 시트(원판)에 두께 0.8∼1.0㎜의 투명한 염화비닐을 열로 적층시켜 주면서 목리나 도관구 등의 凹凸을 만드는 가공으로써 목리에 가까운 사실적인 凹凸이 표현된다. 또한 문질러 바르기용 시트는 이중 겹치기, 돋을새김 가공에 의해 표면에 형성된 凹부에 잉크를 채워 넣고 여분의 잉크가 묻어 나오게 하여 들어간 부분이 염색되도록 만들어 줌으로써 목리를 재현하게 되는 방법인데 보다 사실적인 목리 형상이 표현되며 표면 보호를 위해 우레탄수지 등으로 도장되고 있다.
염화비닐 시트에는 가소제의 첨가량에 따라 여러 종류의 것이 있다. 염화비닐 시트를 접착할 때 바탕재가 합판인 경우 초산비닐수지접착제, 삭편판인 경우 에폭시수지접착제, 중밀도섬유판인 경우 폴리우레탄계이나 융해형(hot-melt) 접착제 등이 사용된다. 합판이나 중밀도섬유판 등에 적층된 화장판은 문 등의 면재료로 이용되며 V형 홈 가공이 용이하기 때문에 문틀이나 조작용재 등으로 그리고 래핑이나 진공성형 등의 방법에 의해 입체적인 형상을 지니는 부재에 적층된 것은 부엌 가구나 수납용 가구의 문짝, 주택 부재 등으로 사용되고 있다.
멜라민이나 디아릴프탈레이트 등 열경화성 수지를 함침시킨 화장 인쇄지를 바탕재에 놓고 열압기를 이용하여 적층하는 화장판 또는 프린트 합판이나 염화비닐 화장판 등처럼 롤러에 의해 적층되는 방식에 의해 제조되는 것은 소위 평면적인 오버레이 화장판이 대부분이지만 인쇄 시트 등의 화장재료나 접착제 또는 접착 기술 등이 크게 발달되고 또한 연속식 열압기, 래핑기, 진공성형기로 이루어진 접착 기기나 2차가공용 기기 및 장치의 개발이 진행되어 2∼3차 곡면 형상 등의 입체적인 화장가공도 가능해지게 되었다.
V형 홈 가공
V형 홈 가공은 TV나 스테레오의 장식장, 스피커 박스 등 전기기기 분야에서 발전되어 온 것이다. 이 공법은 삭편판 등을 바탕재에 0.2㎜ 두께의 염화비닐 시트를 적층하고 염화비닐 시트의 가공 적성을 이용하여 바탕재의 이면에 V형 홈 가공을 행하고 이 홈을 붙여서 짜 맞추어 접착하는 것이다(그림 1의 B). 이러한 전기기기 분야 뿐 아니라 최근에는 조작용재와 바깥 툇마루 등의 주택부재, 가구나 시스템 부엌 가구 또는 수납용 가구의 문짝, 실내 문 등의 건축부재의 가공에도 많이 이용되고 있다. 바탕재로써는 합판을 많이 이용하지만 최근에는 중밀도섬유판을 사용하는 일이 많아지게 되었다. 또한 V형 홈 대신 빗 모양의 가는 홈을 붙여 구부려 주어 곡면을 처리하기도 하며 염화비닐 시트를 곡면 부분의 두께만큼 남겨 두고 심재를 삽입하여 곡면을 만드는 방법 등이 있다.
래핑 가공
래핑 가공은 래핑기를 이용하여 작업하는 것으로써 우선 화장 시트를 롤러로부터 풀어 이동시키면서 접착제를 도포하고 열풍이나 가열기를 갖춘 건조실 가운데를 통과시킨 다음 여러개의 래핑 롤러에 의해 차례로 압체해 바탕재의 형상에 따라 붙여주는 방법이다(그림 1의 D). 이것에 의해 2차곡면을 지니는 부재에 화장 시트를 적층하는 것이 가능해 졌으며 부재의 용도 및 사용 범위가 대폭 넓어지게 되었다. 바탕재로써는 표면 및 측면이 모두 평활하고 모서리 따기 및 라우터(router)에 의한 절삭 가공도 용이하며 또한 균일한 재질을 지니는 중밀도섬유판이 많이 사용되고 있다.
화장 시트로써는 염화비닐 시트가 많이 이용되고 있지만 인쇄된 모양지에 수지를 함침시킨 마감 호일(finishing foil) 가운데 잘 부스러지지 않는 유연한 성질의 래핑 호일(wrapping foil: flexible finishing foil)(그림 1의 C) 또는 23∼50g/㎡의 박엽지에 우레탄수지 등을 도포한 코트지, 일정한 치수의 화장판 및 0.3∼0.6㎜ 두께의 천연 목재 화장단판을 손가락접합을 통해 길게 연결하여 롤러 형태로 가공해 놓은 것도 사용되고 있다. 래핑에 사용되는 접착제로써는 속경화성의 용제형인 우레탄계가 많이 이용되고 있다. 초산비닐수지접착제를 사용하는 경우도 있으나 용제계의 것에 비하여 건조가 느려 롤러에 의한 경화가 곤란하며 속도가 떨어지는 등의 문제가 있다.
또한 최근에는 내열성, 내구성, 경화성이 우수한 고기능성 폴리우레탄계의 융해형 접착제가 래핑용으로 개발되고 도포 장치와 래핑기의 개량이 이루어지고 있다. 래핑 가공품의 용도로는 문틀, 가구, 시스템부엌의 문짝 등이나 주택 부재 등이 있지만 디자인적으로는 곡면을 지니는 형상의 부재 가공에 많이 이용되고 있다.
<다음호에 계속됩니다.>
국민대학교 임산생명공학과 엄영근 교수