표면재료의 종류와 표면가공

목재 OVERLAY가공의 정의 및 필요성 목재 OVERLAY가공의 정의 - 다양한 표면재 및 표면처리를 이용하여 기초 목질재료의 외관단점 및 품질 단점을 보완하고, 가격 및 이용 목적에 맞는 고부가가치 목재 활용 기술 또는 방법 . 필요성 - 자원활용 - 효과적인 이용방안 연구개발 - 목재과학  복합학문으로의 진보 (CHEMICAL) - 목재산업의 새로운 이정표제시 (노동집약적 굴뚝 산업  기술집약적 첨단산업 )

표면재의 종류 및 가공방법 분류 표면재 종류 가 공 방 법 표면재 (목재도장) Veneer 도 장 박엽지 (COB I, II) 도 장 박엽지 (COB I, II) Coated Overlay Board Laminate Finishing Foil 표면재 (목재 오버레이 가공) Wrapping L P L H P L C P L Soft-Forming 비 닐 Membrane Post-Forming 전 사 필 름

표면 가공 보드의 제품별 정의 - 1 A. LPM 화장패널  LPM(Low Pressure Laminate or Low Pressure Melamin)은 미 경화, 저 분자량을 갖는 멜라민 수지액에 그라비어 인쇄가 된 모양지를 함침시켜 건조한 필름상의 재료를 말한다. 별도의 접착제 없이 PB나 MDF에 고온·열압하면 모양지에 함침된 수지가 용융·경화되면서 접착된다. 주로 사무용가구의 책장이나 부엌가구의 오버레이 재료로 쓰인다. B. HPL 화장패널 HPL(High Pressure Laminate or High Pressure Melamin)은 자연 및 인공무늬가 인쇄된 종이에 멜라민 수지를 함침한 층과 크라프트 종이에 페놀수지를 함침한 층들로 구성된 표면지, 모양지, 심재지, 응력지 등을 적층한 시트상의 재료를 말한다. 이를 PB나 MDF에 오버레이하여 가구의 표면재로 사용한다. HPL은 5∼8매의 함침지로 된 적층구조를 갖기 때문에 LPM에 비하여 두께가 두껍고 가격이 비싸며 내구성, 긁힘저항성, 내열성, 내화학약품성 등이 뛰어나다.

표면 가공 보드의 제품별 정의 - 2 C.비닐 화장패널 비닐 오버레이 재료는 polyvinyl chloride (PVC) 또는 이보다 고가이면서 내구성이 있는 acryl계 고분자로 구성되는데 투명하거나 또는 안료의 첨가에 의해 다양한 색상의 제품으로 생산된다. 이런 종류의 필름은 액상의 마감재료와 기본적으로 동일한 것으로 보여질 수가 있으나 용제를 사용하지 않고 용융에 의해 피막이 형성되기 때문에 액상에 의한 것보다 공극성이 작고 더 단단하며 강하고 더 실용적인 편이다. 비닐 오버레이는 대개 천연목재의 재색과 목리를 띠고 있는데 진짜 목재와 같은 재질감과 심미감을 표현하기 위해 관공(pore)에 의한 요철을 부여하여 제조하기도 한다. 이 비닐 오버레이는 저가의 가구나 TV 캐비넷 제조에 일반적으로 쓰인다. 비닐오버레이 제품은 LPM이나 HPL오버레이 제품보다 긁힘성이나 내열성이 떨어진다.

표면 가공 보드의 제품별 정의 - 3 D.건식 전사마감 패널 건식 전사마감은 MDF나 PB의 양면 및 곡면 가공된 측면의 적층에 적합한 방법이며, 열과 압력을 가해 단번에 여러 층으로 구성된 모양지를 지니는 laminates를 carrier foil로 부터 기재의 표면에 전사하여 모양지의 층에 따라 목리 모양이나 단색의 페인트 형상을 지니는 외관을 부여할 수 있을 뿐만 아니라 타일, 대리석, 금속 등의 표면효과를 얻을 수 있다. 모양지 층의 두께는 0.01mm 이며 carrier foil의 두께는 0.015mm이다. 이 기술은 미국에서 라디오 캐비넷의 마감용으로 널리 쓰이고 있다. 건식 전사표면의 안정성을 높이기 위해서 건식 전사 foil의 표면을 투명래커나 바니쉬로 1∼2층 도장을 해주면 된다. 최근에는 중밀도섬유판(MDF)의 측면을 가공하고 예비 연삭을 한 다음 바로 건식전사foil을 곡면 가공된 측면에 적층 할 수 있는 기계가 개발되어 있다. E. 피니싱 포일(finishing foil) 피니싱 포일은 모양지에 열경화성 수지(멜라민, 요소, 아크릴, PVA 등)를 함침시킨 후 표면을 도장처리한 제품을 말한다. 이 제품은 LPM의 단조로움을 극복하고 무늬목 제품의 도장비용을 절감하기 위하여 개발되었다. 피니싱 포일의 접착은 LPM과 달리 부가적으로 접착제를 사용해야 하는데 여기에는 아크릴 공중합형 PVAC나 요소수지가 적합하며, EVA계 접착제가 사용된다. 경우에 따라서 피니싱 포일의 배면에 핫멜트 접착제가 사전 도포된 경우가 있다. 피니싱 포일은 무늬목이나 다른 소재에 비하여 가격이 저렴하고 이용이 편리하다. 피니싱 포일의 접착은 다단프레스나 핫롤러프레스 또는 쇼트 사이클 프레스를 이용한다.

표면재의 종류 및 사용방법 표면재 종류 원지/인쇄지 표면처리(코팅 등) 접착 공정 용도 및 특성 가격 LPM (Low Pressure Melamine) - 인쇄지 (70~80g/m2) - 국내 동화, 코리아,선영 - 외국 Schattdecor, Inter print, Dai-nippon 함침 (요소 + 멜라민, 함침률: 90% 이상), 코팅이 필요 없음 (함침 업체: 동화, 유신, 삼선, 효산) 접착제 없이 프레스 (Short-cycle press, Continuous press) 가구 전면, 고급가구의 몸통용 함침지(모양지) :약1,400원/m HPM (High Pressure Melamine) - 인쇄지:LPM과 동일 Core지:크라프트지 (중량 : 150g 이상) - HPL 생산업체 LG,멜텍,한국메라민, 수입:유럽,미국 등 - 모양지 함침 : LPM과 동일 - Core지 함침 : 페놀 수지 (추후 고온, 고압으로 프레스에서 접착) 롤로 가접후(PVAc-EVA) 담바클로 채워놓음. 최종 제품 두께 :0.6~0.8mm 싱크대, OA 수평면 (에지 부분 forming 가능) HPM:10,000원 이상/1매(4’X8’) Finishing Foil (평면가공용 post-impregnated paper) - 인쇄지중량 : 50~80g - 일반 그라비아 인쇄로 가능하나 아직 국내에 생산이 없음 함침 (요소 + 아크릴, 함침률:50% 미만)후 멜라민 코팅(10~20g)국내에서 생산 되지않으며, 수입품은 주로 몰딩용으로 pre-impregnated type임 롤 라미네이터나 Quick-step 프레스로 접착 가능하나 접착 후 품질은 상이 가구 전면, 고급 가구 몸통용 1,000원 이상/m

(Coating paper overlaid board) - 원지 (중량:30g~45g) - 생산업체 표면재 종류 원지/인쇄지 표면처리(코팅 등) 접착 공정 용도 및 특성 가격 COB I (Coating paper overlaid board) - 원지 (중량:30g~45g) - 생산업체 일본:Tentok, Nagoya 한국:동양, 국일제지 영국:Henry Cooke - 인쇄지 한국:동화, 코리아, 선영 일본:DNP, Toppan 등 4g 우레탄 코팅 (인쇄업체에서 코팅) :코팅액은 주로 국산 롤 라미네이션 (접착제:PVAc, 주로 냉압) 가구 뒷판 (주로 3mm MDF 사용, 일면 접착) 코팅지:300~400원/m 접착비:500원/일면 COB II - 원지 (중량:30~45g ) (COB I과 동일) 7~9g 우레탄 코팅 : 코팅액은 주로 국산 Quick-Step Press나 (접착제:요소수지) 가구 측판, 몸통 (주로 15mm PB사용, 양면접착) 코팅지:400~500원/m 접착비:1,400~1,600원/양면 일반 PVC (평면 가공용) - 인쇄 Sheet 두께 :0.1~0.2mm - 인쇄업체 국내: LG,한화,화인,선영   인쇄지 위에 투명 필름 sandwich 가공. (일부 1장으로 인쇄 후 코팅한 저가 제품이 있으나 품질이 나쁨) 냉압 (접착제:EVA) 롤 접착후 냉압 프레스 가구 뒷판, 몸통, 측판 벽판넬 등 건축자재 단색지:300~400원/m 모양지:650~800원/m 접착비:600~700원/1면 일반 PP (두께:0.1~0.2mm) (국내; 한화, 미래산업 상기 PVC와 유사 모양지:700~900원/m # PVC에 비해 가격이 비싸고, 인쇄 적성과 가공 작업성이 떨어 짐. PVC 보다 환경 친화적인 제품 (소각 시 염화수소, 다이옥신 미발생

표면가공 방법 Laminate : 일반적인 표면 접착만을 하는 것을 의미한다. Soft Forming : 표면을 접착하고 표면재를 열로써 유연함을 이용하여 SOFT하게 가공하는 것. (씽크 문짝, Hot Melt 접착제 이용) Post Forming : 표면을 접착하고, 표면재의 유연함을 이용하여 U자로 곡면 가공하는 것 (OA 및 씽크 상판) Wrapping : 가공할 면 전체를 표면재로 둘러싸는 가공방법 (비닐, 솔리우드(12mm PB), 서랍재에 이용)

LPM Direct-post-forming 정의 및 특성 새로운 표면재 가공방법 LPM Direct-post-forming 정의 및 특성 가공방법에서 에지를 처리하는 방법 중 가장 간단한 방법은 에지를 붙이는 것이나, 포스트포밍을 선호하는 것은 에지와 표면의 연결부위가 없이 미적으로 보기 좋고 깨끗한 처리가 되기 때문임. 일반 에지처리 Post forming

- D/P는 전통적인 Post-forming과는 달리 MFC (melamin faced board)를 이용하여 profile trimming과 post-forming이 기계 하나에서 이루어짐. 따라서 공정이 단순하고, 인력과 공간이 적게 소요되며, HPL(평균, 0.8mm)이나 CPL(최소, 0.15mm)에 비해 원료나 가공비용이 적게 드는 장점이 있슴. # D/P 두께:0.15~0.6mm (underlay지의 두께/매수로 결정) < Post-forming> 보드+재단 profile trim HPL접착 Post-forming < D/P > trimming & post-forming 보드 MFC(pressing)+재단

종이를 이용한 표면가공 (중량별 분류) 25 ~ 30 g/m2 가장 얇은 종이로 박엽지 또는 LBWP라고 함. 이렇게 얇은 종이는 값이 싸고, 비닐에 비해 환경적으로 안정적인 장점이 있지만, 비교적 용도가 저가품의 후면가공에 사용. 함침을 하지않는 용도로 사용될 때 사용하고, 인쇄적성이 좋은 종이를 필요로 할 때 사용. 단점으로는 스크렛치, 열에 약하다. 바탕재료가 보이는 경향 50~70 g/m2 Finishing Foil로써 사용된다. 수지에 함지되는 성질과 인쇄적성 모두 만족하는 특성이 LPL에 비해서 저함침율인 중간적인 특징 (LPL과 박엽지의 중간) 표면 특성이 약하다. 장점으로는 LPL에 비해 실제감을 느낄수 있고, SOFT FORMING이 가능하고, 비용이 싸다. 함침은 요소로 하고, 니트로 셀룰로스락카 (표면보호용), 아크릴 (랩핑 용)등으로 코팅한다.(도장용은 PRIMER처리를 한다) 80 g/m2 : HPL전용 종이로 사용 80 ~ 120 g/m2 : LPL용 인쇄용지로 사용됨.

HPL( High Pressure Laminate) 위에 멜라민 함침지를 얹어(필요에 따라 overlay지 첨가) 고압 (80kg/cm2이상)으로 열압 후 후면 연마한 상태로 판매됨. 실제 현장에서는 1단(daylight or opening )에 10장 정도를 적층하여 10~20단 이상의 daylight (opening)을 약 120분 이상 열압한다. 평면은 PVAc 등 여러 접착제를 이용한 열압이나 냉압으로 접착하고 Post-Forming은 PVAc를 이용한 IR램프에 의해 접착가공(Post- Forming기 이용) 내열성/내오염성/내스크렛치성/내충격성이 강하고 곡면가공인 post-forming이 가능하여 싱크대상판/사무용가구 상판 /바닥재/ 선박, 전철 내장재료로 많이 사용된다. 두께는 0.8- 1.2 mm이다.

CPL(Continuous Pressure Laminate) CPL이라 함은 문자 그대로 연속식 프레스를 이용한 HPL제조 방식이다. 실제 이러한 CPL은 HPL이 단속식 과 다단식인 것에 비해 보다 더 발전된 생산성 높은 제품이라 할 수 있다. SHEET, ROLL의 두 가지 형태로 공급이 가능하다. 다량의 수지가 필요하고, 중간압 (LPL과 HPL의중간)을 이용하며, CONVENTIONAL HPL제조시보다 수지함침량을 높여주어야 하며, 압력은 약 50kg/cm2정도로 HPL보다는 저압이다. HPL보다는 물성이 저하되지만, 대량생산을 통한 원가절감의 장점이 있고, 단점으로는 Steel Belt의 가격이 고가이고, 패턴 교체의 시간이 많이 소요된다 (광택이 HPL보다 떨어 진다).

LPL( Low Pressure Laminated) HPL이 제조단계에서 압력에 의해 열압되는 것에 반해 단순한 함침과정을 거쳐 건조되는 60-130g/m2의 멜라민 함침지를 일컬음 (대개 overlay지 사용 안함 ) Short cycle press(단속식) 나 double belt press(연속식)를 이용한 열압(25kg/cm2, 175C)으로 접착제 없이 열압 할 때의 온도, 압력에 의해 가공 가능. 내열성/내오염성/내스크렛치성이 강함 (내구성/내충격성은 HPL보다 못함). 그러나 경제적인 가격과 다양한 패턴(HPL과 동일)으로 가구용으로 많이 사용함. HPL보다 얇은 0.1mm정도이다.

Finishing Foil을 이용한 표면가공 비닐 대체용으로 Standard 가공과 POST FORMING이 가능함. LPM보다 표면이 약하다. 40g~70g까지는 Pre-impregnated용이고, 80g이상은 post용이다. 표면에 primer처리를 하여 도장용 (recoatable)으로도 사용이 가능하다. 열압으로 접착한다. sheet 나 roll type으로 적재가 가능하다. 환경오염 소지가 적다 (종이로 제조되었기 때문).

Pre-impregnated paper 와 Post-impregnated paper의 차이점 멜라민 또는 기타의 수지에 함침함으로써 실제 소비자가 함침지를 구입하였을때 이미 함침된 종이를 말하고, 이러한 Pre-impregnated paper는 주로 저가의 제품에서 SOFT FORMING용으로 사용한다 (상판용). Post-impregnated paper란 LPL과 같이 원지에 인쇄과정을 거친 종이를 다시 멜라민 또는 기타의 수지에 함침시킴 으로써 함지율이 높은 종이를 말하고, Pre-impregnated paper에 비해서 주로 고급품의 POST FORMING제조에 사용된다. - Flat형과 edge형으로 분류된다

박엽지를 이용한 표면가공 박엽지란 Low basis weight paper를 의미하는 것으로 25~30g 정도의 저평량을 갖는 종이를 말함. 박엽지는 종이가 얇고 인쇄하기에 좋은 특징을 갖고있으나, 일반적으로 박엽지는 비교적 저가의 제품에 사용한다. 박엽지의 접착은 EVA수지를 사용하고, 반드시 열압에 의해서만 접착이 가능하다. Hot Press된 제품은 1일정도 경과 후 사용한다. 주로 합판 등의 박판의 후면으로 사용되거나, MDF소재의 가구문짝 등의 전면에 사용된다 박엽지로 표면가공하여 직접사용하기도 하고, 또 다른 방법은 접착 후에 POLYESTER 처리를 하여 High gloss를 주어 목재의 질감을 살리는 방법이 있음.

박엽지를 이용한 표면재 사용방법 PB 포리코팅 투명 800g (4’X8’) 가구 몸통 후 판 ( 15mm 이상 ) MDF 후 판 ( 15mm 이상 ) MDF 포리코팅 투명 600g (4’X8’) N.C. 도장 2~3회 우레탄 가구 문갑, 서랍장 Door 박엽지 25g ~35g 아미노 코팅 가구 뒷판 합 판 박 판 (6mm 이하) 우레탄 코팅 Hard Board UV 코팅 가구 구조용

Vinyl을 이용한 표면가공 PVC 필름을 주로 하여 6가지 종류의 재료로 제조한다. (용도별/가공방법별) PVAc나 EVA수지를 이용한 열압이나 냉압으로 가공, 멤블레린의 경우는 특수한 가공기가 이용됨. Mitrefolding 가공(V-cutting), membrane(thermoform vinyl overlay: 0.3 - 0.7mm), Wrapping, 전사 등이 있음 일반두께 : 0.1mm (멤블레인의 경우에는 더 두껍다; 0.2mm) 가공비가 저렴하고 POST-FORMING이 되어 무늬목이나 LPL/HPL등으로는 가공이 힘든 부분을 처리할 수 있는 장점. 환경적인 문제 야기, 2회 이상의 코팅을 하게 되면 표면비닐 표면이 손상되어 표면상태가 양호하지 못하고, 코팅에 의한 장력으로 접착이 떨어질 우려가 있음.

멤브레인(Membrane) 이란 ? 열 Air 압력방식 및 열 전사 튜브 프레싱 방식. 가공의 흐름은 다음과 같다. CNC - 도포 - 표면재 - 압착가공 NC루터를 이용, 소재를 가공 후 표면을 염화비닐 또는 무늬목 및 전사 처리함으로써, 기존의 복잡하고,번거로운 도장 공법에서 탈피, 표면재의 색상과 무늬를 자유로이 선택, 빠른 시간 내에 가공할 수 있는 진보된 방식의 성형방식 이러한 멤브레인 제품은 다른 비닐제품보다 비교적 두꺼운 비닐을 사용하고 이러한 멤브레인 과정을 거치기전에 먼저 CNC (Computer Numeric Control) 가공과정을 미리 거친다. 전사필름은 전사후 도장을 하는 것이 다른점이고, 작업이 빠르고 나무의 질감 줄 수 있는 것이 특징임. 단점으로는 표면이 약함을 보완하기위해 도장을 한다는 점이다. 전사를 쓰는 가장 큰 이유는 목재의 질감을 나타내면서 싸다는 점이다.

국내 표면재 시장의 추세

1. Korean Deco-paper Market. Total Korea Deco-paper Market : About 10 mill. meter / month 30G vs 80G ratio : 68% vs 32% Korean Deco-PVC market : About 18 mill. meter / month

2. LPM & HPM Market. LPM HPM

3. Monthly deco-paper consumption according to applications * Yearly growth rate of thin foils for COBII products as substitute of deco-PVC : 10 ~ 15%

4. COB II products laminators in KOREA

미국 시장내 표면재 종류에 따른 수요량 조사 ** FOIL과 박엽지, LPL의 성장이 두드러짐.

2000년 유럽 시장내 표면재 종류에 따른 수요량 조사 ** HPL은 연 2%의 성장을 나타내고, 반면에 LPL과 FOILS류는 지속적인 증가 추세를 나타내고 있음. 이러힌 FOIL의 주요소비국으로는 독일과 이태리임.

국내 표면재 2000년 현재 시장 추정 수요량

국내 시장 현황 및 전망 아직 표면재중에 비닐이 상당부문 차지하고 있고 , LPL시장의 성장은 10%이상 성장할 것으로 보이나 HPL 시장은 감소할 것으로 사료됨. - 저가제품이 고가제품의 대체가 지속되기 때문 (도장 및 VENEER- HPL- LPL- FOILS) - 국내 인쇄용지(박엽지)는 전량 수입에 의존하고 있다. - voc방산량 규제에 따른 비닐사용의 규제가 가시화 되고 있음. 새로운 표면재로 새롭게 환경문제를 감안한 FOIL류의 수입 및 개발을 모색중임. 아직 국내 가구업계 및 표면가공 업체는 가까운 일본의 영향을 받아 VENEER 또는 LPL 시장의 약진 보다는 박엽지 제품의 사용에 대한 연구 및 실적이 증가하고 있다. 이러한 추세는 앞으로 보다 가속화될 것으로 사료되며, 이러한 특징은 도료기술, 접착기술 등의 포괄적인 발전이 기대된다.  그러나 기본적으로 그라비아 인쇄 사업의 개선이 필요.

표면재 유통경로 그라비아 가구업체 표면재 제조업체 유통망 대리점 씽크 ,가구 OA업체등 기타 표면재 사용업체 대리점 : 고유패턴을 보유하고 있음 대리점 HPL 대리점 LPL PRESS 업체 2차 가공업체

LPM 가구업체 PRESS업체 유통망 씽크 ,가구 대리점 OA업체, 2차 가공업체 및 B급업체 독자적인 고유패턴을 보유하고 있음

(Melamine faced chipboard) MFC (Melamine faced chipboard) 가구업체 접착업체 유통업체 가구업체 씽크업체 OA업체 B급업체 대리점

VOB 제조업체 유통업체 가구업체 씽크업체 OA업체 B급업체 대리점

표면재 가공업체 LIST HPL업체 LPL업체 MFC 업체 VOB업체 기타 업체 가구 업체 OA 업체 씽크 업체 가구 업체 럭키팔 유신멜라민 메라톤 멜텍 한국멜라민 대신멜라민 서한멜라민 효산 LPL 삼선 그라텍 유신 멜라민 목림산업 한솔포렘 대성목재 한샘 성창기업 동화산업 동창목재 우성기업 동우산업 성정산업 성보물산 우석 중앙산업 보르네오 아진기업