초록

본 발명은 목재 침투용 친환경 오일 조성물 및 제조 방법, 이를 이용한 목재 제조 방법 관한 것으로, 보다 구체적으로는, 친환경 오일을 목재에 침투시키고 나서, 이후의 오일 침투 효과를 장기간 지속시킬 뿐만 아니라, 오일 도포 이후의 도장 및 코팅의 효율을 향상시키도록 하기 위한 목재 침투용 친환경 오일 조성물 및 제조 방법, 이를 이용한 목재 제조 방법 관한 것이다.

대표청구항 ▼

샌딩 공정(S10), 열풍 가열 공정(S20), 친환경 오일 침투 공정(S30), 하도 공정(S40), 친환경 접착제 코팅 공정(S50), 상도 공정(S60), 상면 코팅 공정(S70) 및 UV 조사 공정(S80)을 포함하는 목재 침투용 친환경 오일을 이용한 목재 제조 방법에 있어서, [샌딩 공정(S10)]은, 접착물인 목재의 오일 피착면인 양면을 깨끗하게 청소한 뒤, 먼지, 기름때, 페인트, 얼룩, 오염, 이물질 등을 제거하고 오일 침투력을 강화시키기 위해 사포 및 샌딩 기계로 스크래치를 생성하는 면처리 작업을 수행하며, [열풍

샌딩 공정(S10), 열풍 가열 공정(S20), 친환경 오일 침투 공정(S30), 하도 공정(S40), 친환경 접착제 코팅 공정(S50), 상도 공정(S60), 상면 코팅 공정(S70) 및 UV 조사 공정(S80)을 포함하는 목재 침투용 친환경 오일을 이용한 목재 제조 방법에 있어서, [샌딩 공정(S10)]은, 접착물인 목재의 오일 피착면인 양면을 깨끗하게 청소한 뒤, 먼지, 기름때, 페인트, 얼룩, 오염, 이물질 등을 제거하고 오일 침투력을 강화시키기 위해 사포 및 샌딩 기계로 스크래치를 생성하는 면처리 작업을 수행하며, [열풍 가열 공정(S20)]은,열풍 가열을 통해 오일을 침투시킬 면의 물기를 제거하되, 샌딩처리된 목재에 대해서 열풍가열실에 투입하여 열풍가열실의 온도가 180 내지 250℃가 되는 조건에서 45 내지 75분 동안 하는 열풍 가열하며,[친환경 오일 침투 공정(S30)]은, 친환경 오일 준비 과정(S110), 2차 코팅막을 형성 과정(S120) 및 친환경 오일 목재 침투 과정(S130)을 포함하여 제조되는 목재 침투용 친환경 오일을 활용하며, 친환경 오일 준비 과정(S110)은 실리콘 오일, 아로마틱기유, 파라핀기유를 1 : 1 : 0.5 중량부로 혼합하여 사용하되, 방충오일로 시트러스 오일을 혼합된 100 중량부를 기준으로 2 내지 3 중량부를 혼합하여 이루어지는 주제 오일에, 다공형 PLA 복합기재를 중량비 20 내지 24 : 45 내지 55로 혼합하고 유화제를 전체 혼합물질 100 중량부에 대해서 2 내지 8 중량부를 첨가하여 형성된 친환경 오일을 준비하며,다공형 PLA 복합기재는 결정형 PLA와 비결정형 PLA가 80 내지 90 : 10 내지 20의 중량비를 이루는 PLA 기재수지에 가소제로서 특정의 식물성 폴리올, 아세틸 트리부틸시트레이트 및 폴리에틸렌글리콜이 결정형 PLA와 비결정형 PLA의 전체 100 중량부를 기준으로 5 내지 10 중량부로 포함되도록 제조하며, 친환경 오일을 첨가물질을 이용하여 형성시 전체 혼합물질을 혼합합 후 유화제를 첨가하고 600 내지 700rpm의 속도로 5 내지 10 분 동안 균질화한 다음 고압유화기(microfluidizer)에서 150 내지 170 MPa의 압력으로 1 내지 3회 통과시켜 친환경 오일을 형성하며, [2차 코팅막을 형성 과정(S120)]생성된 친환경 오일에 양이온성 및 음이온성 바이오폴리머로 각각 1차 및 2차 막이 형성된 다중층 나노 캡슐로 캡슐화하는 과정을 수행하되, 친환경 오일을 양이온성 바이오폴리머로 1차 막을 형성하며, 단계(S110)에서 형성한 균질화된 친환경 오일을 양이온성 바이오폴리머 용액에 첨가한 후 1차 코팅막을 형성하며, 양이온성 바이오폴리머는 젤라틴, 덴드리머, 폴리2-디메틸아미노에틸 메탈글릴레이트, 폴리아미도아마인, 키토산, 폴리에틸렌이민, 폴리-L-라이신, 폴리디알릴디메틸염화암모늄, 폴리아릴아민, 염산염, 폴리오르니틴, 폴리비닐아민염산염 및 이들의 혼합물 등으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상인 것을 활용하며,양이온성 바이오폴리머는 친환경 오일과 정전기적 결합에 의하여 젤 형태를 형성하며, 양이온성 바이오폴리머는 양이온성 바이오폴리머 용액의 총 중량에 대하여 3 내지 5 중량%로 포함되는 것을 사용하며,1차 막으로 코팅된 친환경 오일을 음이온성 바이오폴리머로 2차 막을 형성하되, 1차 막으로 코팅된 친환경 오일을 음이온성 바이오폴리머 용액에 첨가한 후 균질화하여 2차 코팅막을 형성하는 과정을 수행하며, 음이온성 바이오폴리머는 덱스트란황산염, 헤파린, 카복시메틸세룰로오스, 셀룰로오스황산염, 폴리글루탐산, 폴리아크릴산, 알긴산, 카라기난, 구아검, 고메톡실 펙틴, 저메톡실 펙틴, 히알루론산, 폴리스타이렌술폰산염, 헤파린황산염, 폴리메틸렌코구아니딘, 콘드로이틴황산염 및 이들의 혼합물 등으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상인 것이며, 음이온성 바이오폴리머는 음이온성 바이오폴리머 용액의 총 중량에 대하여 2 내지 4 중량%로 포함되도록 하며, [친환경 오일 목재 침투 공정(S130)]은,2중층 나노 캡슐에 포집된 친환경 오일의 안정성을 확보하면서 1차적으로 단계(S110)에서 생성된 친환경 오일과 2중층 나노 캡슐을 중량비 10 : 5 내지 6의 비율로 혼합하여 목재에 침투시키기 위해 도장 도구로 롤러형 또는 붓형 도포 장치를 이용하거나, 샌딩 공정(S10)과 열풍 가열 공정(S20) 사이에 음각, 양각, 투각을 포함하는 도장 면에 대한 추가적인 작업이 수행된 경우 스프레이 분사 장치를 이용하는 도포하며, 2차 및 3차 도포에서는 친환경 오일과 2중층 나노 캡슐을 중량비율을 2 : 5 내지 6로 하여 도포하며, [하도 공정(S40)]은, 친환경 오일 침투 공정이 수행된 목재의 외부 표면에 변성 불포화폴리에스테르 수지와 가교성 모노머를 혼합하여 제조된 하도 도료 조성물을 하도 도포하며,도료 조성물은 다가알코올과 다염기산을 35 내지 45 : 45 내지 55 중량부로 반응시켜 중간체를 제조한 후 제조된 중간체 100 중량부를 기준으로 폴리아민을 2 내지 3 중량부를 반응시켜 아민 변성 불포화폴리에스테르 수지를 제조하고, 아민 변성 불포화폴리에스테르 수지 100 중량부를 기준으로 디펜타에리트리톨폴리아크릴레이트 6 내지 7 중량부 및 트리메틸올프로판트리아크릴레이트 10 내지 13 중량부와 중합하여 변성 불포화폴리에스테르 수지를 제조하고 도료 조성물 100 중량부에 대해서 탄성력과 장력을 증대시키기 위해 그래핀 섬유 2 내지 3 중량부와 셀룰로오스 나노화이바 4 내지 5 중량부를 혼합한 것을 사용하며, [친환경 접착제 코팅 공정(S50)]은,"무독성 친환경 우레탄수지 계열 경화제"로 주재 40%, 경화제 60%를 계량 후 3분 동안 천천히 잘 저어 혼합하며, 피착면이 평면일 때는 작은 붓으로, 틈새를 접착하고자 할 때는 1회용 주사기를 이용하여 피착면에 골고루 도포하며, 2액형 친환경 접착제 조성물은 주재로 폴리우레탄 프리폴리머 100 중량부에 대하여, 식물 진액 23 내지 24 중량부, 친환경 수지 혼합물 13 내지 15 중량부, 희석제 7 내지 8 중량부, 증점제 4 내지 6 중량부, 가소제 7 내지 9 중량부, 그래핀 12 내지 15 중량부, 난연제 5 내지 7 중량부를 첨가 혼합하여 형성되며, 형성된 주재에 대해서 경화제를 4 : 6의 중량비로 혼합하여 친환경 접착제층을 형성하며, 식물 진액은 옻진액, 송진액, 다시마 진액, 고무나무 진액, 두릅나루 진액, 닥풀(황촉규, Hibiscus manihot) 진액, 벤자민 진액, 마늘 진액, 인진쑥 진액, 매실 진액 중 적어도 하나 이상을 혼합하여 사용하며, 친환경 수지 혼합물으로 CNT 나노 기반 소재, PLA(Poly Lactic Acid) 수지, 셀룰로오스 나노화이바, 탄소 섬유를 이용하여 중량비 7 내지 8 : 18 내지 24 : 11 내지 15 : 5 내지 7의 함량으로 교반하여 점도를 갖는 겔(gel) 형으로 제조된 뒤, 겔 형태의 조성물에 충진제를 교반하여 형성하며, CNT 나노 복합제 원료와 열전도성 접착제를 24 내지 27 : 9 내지 12의 중량비로 첨가 혼합하여 형성하며, CNT 나노 복합재 원료는 CNT 나노 튜브(Carbon Nanotube) 외에 PCM 캡슐 파우더, 유기금속 폴리머(Polymer), 폴리프로필렌 수지를 중량비가 CNT 나노 튜브(Carbon Nanotube) 100 중량부를 기준으로 12 내지 13 중량부, 8 내지 9중량부, 10 내지 12중량부, 17 내지 19 중량부에 해당하는 조성물을 이용해 복합플라스틱 레진을 형성한 상태로 사용하며, 열전도성 접착제는 그래핀 섬유를 추가 함유한 접착성 및 열전도성이 우수한 열전도성 접착제로, 전도성 필러로써 나노 크기의 미세한 그래핀 섬유를 열전도성 접착제 전체 중량의 5 중량% 이내로 함유하며,[상도 공정(S60)]은,칼라 상도 도료를 친환경 접착제가 완전히 경화되기 전에 도포하되, 사용되는 수지 조성물은 점도가 1500 내지 2500 (cps/25℃)인 폴리에스터 주제 수지 100 중량부에 대하여 지방족 폴리이소시아네이트 경화제 30 내지 40 중량부를 포함하는 상도 도료 조성물 사용하되, 지방족 폴리이소시아네이트 경화제는, 메틸렌 디이소시아네이트, 이소포론 디이소시아네이트, 및 사이클로헥실 디이소시아네이트, 헥사메틸렌 디이소시아네이트, 이소보르닐 디이소시아네이트로 이루어지는 군에서 선택되는 1 이상인 것을 사용하며, 폴리에스터 주제 수지는, 이소프탈릭산 14 내지 17 중량부, 아디프산 23 내지 24 중량부, 네오펜틸글리콜 24 내지 25 중량부에 의해 제조된 것을 사용하며,[상면 코팅 공정(S70)]은,상도층이 형성된 목재의 상부면 위에 난연성 방수층 형성을 위한 코팅 공정을 수행하며, 난연성 방수층은 상도층이 형성된 목재의 상부면에 상기 친환경 접착제와 액상의 탄성도막재를 추가로 도포하여 불연 방수층을 형성시키며,탄성도막재는 수용성 우레탄 도막재로 구성함으로써, 목재에 사용되는 상도 조성물의 접착력을 이용해 그 상부에 분사한 후, 굳기 전에 수용성 우레탄 도막재를 3회 이상으로 도포하고 열풍으로 건조시켜 롤링하는 롤 코팅을 수행하면서 편평도를 유지하도록 하며,탄성도막재를 구성하는 수용성 우레탄 도막재 100 중량부를 기준으로 난연제를 2 내지 3 중량부, 자외선차단제 2 내지 3 중량부, 자외선 경화형 도료 4 내지 6 중량부를 첨가를 혼합하여 도포하는데, 본 발명에서 사용되는 난연제는 몰리브덴산 안티몬, 수산화알미늄, 산화몰리브덴, 수산화마그네슘 중 어느 하나 또는 2종 이상 혼합한 것을 사용하며, [UV 조사 공정(S80)]은,상면 코팅 공정(S70)에서 경화형 도료가 포함된 탄성도막재에 있어서, 자외선 경화형 도료는 아크릴계수지로 형성되며, UV 조사 공정(S80)에서는 자외선 경화형 도료가 균일하지 않게 뭉치는 형상이 발생되는 것을 방지하게 위해 단계(S70)와 단계(S80) 사이에서 공기압을 이용한 에어분사 과정을 추가적으로 수행하며, 에어분사 과정 이후, UV 조사장치를 통해 UV 광원을 목재로 조사하고 경화시켜 친환경 오일 침투 목재를 완성하는 것을 특징으로 하는 목재 침투용 친환경 오일을 이용한 목재 제조 방법.