KR100535719B1 - 이중바닥재의 판재용 불연성 조성물, 이를 이용한이중바닥재용 판재의 제조방법 및 불연성 이중바닥재용 판재 - Google Patents

이중바닥재의 판재용 불연성 조성물, 이를 이용한이중바닥재용 판재의 제조방법 및 불연성 이중바닥재용 판재 Download PDF

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Abstract

본 발명은 이중바닥재의 판재용 불연성 조성물, 이를 이용한 이중바닥재용 판재의 제조방법 및 불연성 이중바닥재용 판재에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로 석분 1∼90중량%, 경화용 난연수지 1∼30중량%, 유기섬유 또는 무기섬유 1∼80 중량% 및 플라이애쉬 또는 버텀애쉬 1∼80중량%를 포함하는 이중바닥재의 판재용 불연성 조성물과, 상기 조성물을 이용하여 이중바닥재용 판재를 제조하는 방법 및 상기 방법으로 제조된 이중바닥재용 판재에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 폐자재를 이용하면서도 환경친화적이며, 기존 자재에 비해 물리적 및 화학적으로 단점을 보강하여 경도, 강도, 내수성 등이 우수하며, 가격이 저렴하고, 무엇보다 조성비율에 따라 불연 성능이 탁월한 이중바닥재의 판재용 불연성 조성물, 이를 이용한 이중바닥재용 판재의 제조방법 및 불연성 이중바닥재용 판재를 제공할 수 있다.

Description

이중바닥재의 판재용 불연성 조성물, 이를 이용한 이중바닥재용 판재의 제조방법 및 불연성 이중바닥재용 판재{Incombustibility composition for a board of an access floor, method for preparing the board of the access floor using the same and board for incombustibility access floor}
본 발명은 이중바닥재의 판재용 불연성 조성물, 이를 이용한 이중바닥재의 제조방법 및 불연성 이중바닥재용 판재에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로 오피스빌딩, 전산실, 크린룸 등에 바닥배선 자재들을 노출시키지 않기 위하여 적용하는 바닥마감시스템에 사용시 화재로부터 안전하며, 화염의 확산방지와 유독가스가 발생되지 않는 특성을 갖는 이중바닥재의 판재용 불연성 조성물, 이를 이용한 이중바닥재의 제조방법 및 불연성 이중바닥재용 판재에 관한 것이다.
일반적으로, 오피스빌딩, 전산실, 크린룸 등에 바닥배선 자재들을 노출시키지 않기 위하여 적용하는 바닥마감시스템을 소위 이중바닥재라고 한다. 현재 국내·외에 이중바닥재로 널리 사용되는 자재는 파티클보드나 스틸 플레이트(Steel Plate)로 만들어진 이중바닥재가 대부분이다.
그러나 파티클보드 제품은 목재칩으로 이루어진 만큼 가격은 경제적이지만, 제품강도가 약하며, 화재시 화염과 유독가스를 다량 발생하고, 습기에 노출되면 내구성이 떨어진다.
스틸 플레이트로 만들어진 경우 화염과 유독가스는 차단할 수는 있으나 차열성능이 부족하고, 보행시 소음이 발생하며, 가공이 어려우며, 다양한 종류의 마감이 불가능하여 외관의 형태에 제한이 있으며, 이에 따라 재료의 다양한 조성 변화를 통해 여러 종류의 건축용 마감 및 내장재료가 갖추어야 할 필요·충분 조건을 갖추지 못하여 사용에 제한을 받는 등 단편적인 특성만을 가진 자재로서 현재 사용되고 있다.
판재의 경우, 시멘트 목모판을 언급할 수 있는데 이들 소재는 시멘트에 다양한 소재를 첨가하여 개발한 것이다. 그 특징을 보면 우선 경량성이 있는 종이입자, 퍼라이트, 스티로폼 입자, 질석, 버텀애쉬 등의 소재를 이용하고 있으며, 대부분이 이들 소재 중 일부 또는 2가지이상의 소재를 조성비율에 따라 혼합하고, 사용목적에 따라 각종 첨가제를 첨가하는 방식의 개발이 주종을 이루고 있다.
그러나, 이들 대부분은 시멘트 판의 특성상 시간이 지남에 따라 변형이 발생하며, 표면마감이 거친 특성이 있어, 완전한 이중바닥재의 판재를 실현하기에는 여러가지 문제점이 발생하고 있는 실정이며, 그로 인하여 건축용 마감 및 내장재료보다는 외장 또는 천정 재료로서 주로 사용되고 있는 실정이다.
현행 건축법과 소방법에는 건축물 내부에 사용되는 마감 및 내장재료는 불연·준불연·난연 재료를 사용하도록 규제하고 있으며, 화재 확산방지와 인명보호를 위해 일정규모 이상의 건물은 방화구획을 하도록 하고, 이를 통과하는 문은 방화문을 설치하도록 하여 화재에 30분 또는 1시간을 견딜 수 있는 자재를 사용하도록 법으로 규제하고 있다.
이러한 법적 규제에 따른 기준과 성능 시험방법은 마감 및 내장재료의 경우 한국 산업표준규격 KS F2271(건축물의 난연성능 시험방법)에 따라 난연 1급(불연재료), 난연 2급(준불연재료), 난연 3급(난연재료)의 성능기준을 만족하도록 정하고 있다.
이는 우리나라 뿐만 아니라 전세계 대부분의 나라가 채택하고 있는 규정으로내용에 따라 약간의 차이는 있을 수 있으나, 성능기준에 적합한 것을 사용하도록 하는 규정은 거의 같다고 할 수 있다. 이는 화재에 대한 대비로 화염의 확산방지와 연소시 발생하는 유독가스로부터 인명과 재산의 안전을 확보하기 위한 것이기 때문이다.
하지만, 앞에서 언급한 것과 같이 현재 사용되고 있는 여러 건축용 마감 및 내장재료는 그 사용목적에 맞지 않는 것이 많으며, 일부 불연·준불연·난연의 성능기준을 충족하지만 건축 마감 및 내장재료로 사용할 수 있는 여러 다른 조건을 충족시키지 못하고 있는 실정이다.
현재에도 불연·준불연·난연성의 성능을 가진 건축용 마감 및 내장재료가 다양한 형태로 개발이 이루어지고 있으나, 우수한 성능을 가진 제품이 적은 이유를 보면, 파티클보드의 경우 내수성이 떨어지고, 가연성 소재로 불연·준불연·난연성의 성능을 지니지 못해 화염에 의해 쉽게 연소가 되고, 화재가 확산되기 때문에 현행 법령상 사용에 제한을 받고 있지만, 가공성과 시공성이 우수하고, 경량성이며, 특히 가격이 저렴하다는 특성을 지니고 있어 아직까지도 건축용 바닥재로서 가장 널리 사용되고 있는 것이 현실이다.
또한, 시멘트 목모판의 경우에는 강도가 높고, 불연·준불연·난연성의 성능이 우수하며, 내수성이 좋다고 할 수 있으나, 가공성과 시공성이 떨어지며, 무겁고, 충격에 부서지는 등의 문제가 있어 건축물의 외벽이나, 표면재료로 주로 사용될 시 별 문제점은 없으나, 건축용 내부 마감재로 사용시에는 상기의 문제점을 내포하고 있다.
상기와 같은 문제점들을 해결하기 위하여, 본 발명은 기존의 건축용 바닥재에서 발생되어졌던 차열성능의 부족, 다양한 마감재의 적용이 불가능한 점 등 기존 자재의 물리적 및 화학적 단점들을 보강 및 개선시키고자 창안하게 되었다.
이와 같은 단점을 보완하기 위하여 불연성 조성물로 이루어진 무기질 이중바닥재를 제공함으로써 화재시 화염과 유독가스에 자유롭고, 요구되어지는 고강도를 갖고 있으며, 보행시 소음이 적으며, 경제적이며, 다양한 종류의 마감(특히 인조석 표면마감)이 가능한 이중바닥재를 완성할 수 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 일부 폐자재를 이용하면서도 환경친화적이며, 경도, 강도, 내수성 등이 우수하며, 가격이 저렴하고, 무엇보다 화재로부터 안전한 불연 성능을 갖는 다양한 마감(외관)을 표출할 수 있는 이중바닥재의 판재용 불연성 조성물을 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 건축자재로서의 방화성능은 물론, 필요/충분 조건을 만족할 수 있는 불연성 이중바닥재의 판재용 불연성 조성물의 제조방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 기존의 철재 이중바닥재의 판재에서 발생되어졌던 차열성능이 부족하고, 보행시 소음이 발생하며, 가공이 어려우며, 다양한 종류의 마감이 불가능하여 외관 형태의 제한이 있는 점 등을 개선하여, 바닥재로 사용시 화재로부터 안전하며, 화염의 확산방지와 유독가스가 발생되지 않는 등의 기본성능과, 다양한 마감처리가 가능한 불연성 이중바닥재용 판재를 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 이중바닥재의 판재용 불연성 조성물은 석분 1∼90중량%, 경화용 난연수지 1∼30중량%, 유기섬유 또는 무기섬유 1∼80 중량%, 및 플라이애쉬 또는 버텀애쉬 1∼80중량%를 포함한다.
바람직하게는 석분 1~30중량%; 결합제로서의 페놀수지 1~10중량%; 섬유질 상태로 파쇄한 종이분쇄물, 목재분, 식물성화이버로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 또는 이들의 혼합물인 유기섬유와, 암면, 그라스울, 현무암면, 세라믹울로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 또는 이들의 혼합물인 무기섬유 중 선택되어지는 섬유 30~80중량%; 플라이애쉬 또는 버텀애쉬 1~50중량%; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.본 발명의 다른 목적을 달성하기 위한 이중바닥재용 판재의 제조방법은 상기 이중바닥재의 판재용 불연성 조성물을 제공하는 단계; 상기 경화용 난연수지, 및 플라이애쉬 또는 버텀애쉬를 혼합시키는 단계; 상기 혼합물에 유기섬유 또는 무기섬유를 분산/투입하여 분쇄/혼합한 후, 에어를 이용한 혼합기로 석분을 최종 혼합시키는 단계; 상기 혼합물을 고압열프레스를 사용하여 판재로 압축 성형시키는 단계; 및 상기 판재의 면을 가공하여 마감 처리하는 단계를 포함한다.바람직하게는 경화용 난연수지 및 플라이애쉬 또는 버텀애쉬를 혼합시키는 제1단계; 상기 제1단계의 혼합물에 유기섬유 또는 무기섬유를 분산/투입하여 분쇄/혼합하는 제2단계; 상기 제2단계의 혼합물에 에어와 함께 석분을 분사하는 제3단계; 상기 제3단계의 혼합물을 고압열프레스를 사용하여 판재로 압축성형시켜 주되, 상기 압축성형시 압축 및 인장 강도의 증가를 위하여 그라스 화이버로 구성된 보강용 메쉬를 깔고 압축/성형하거나, 또는 판재를 압축/성형한 후 스테인레스 판, 철판 또는 알루미늄 판을 후면에 부착하여 판재의 강도를 보강해주는 제4단계; 상기 제4단계에서 제공되는 판재의 면을 가공하여 마감 처리하는 제5단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 목적을 달성하기 위한 이중바닥재용 판재는 상기 방법으로 제조된다.
이하 본 발명을 좀 더 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
전술한 바와 같이, 본 발명에 따른 이중바닥재의 판재용 불연성 조성물은 석분(a) 1∼90중량%, 경화용 난연수지(b) 1∼30중량%, 유기섬유 또는 무기섬유(c) 1∼80중량%, 및 플라이애쉬 또는 버텀애쉬(d) 1∼80중량%를 포함한다. 또한, 본 발명의 조성물은 화염방지제(e)를 더욱 포함할 수 있다.
본 발명에 있어서, 이중바닥재용 판재로 사용되어지는 불연성 조성물의 구성성분 중 석분(a)은 자체 입자의 강도가 우수하고, 수분 흡수가 되지 않아 난연수지의 양을 조절/절약할 수 있으며, 가격이 저렴하여 경제적으로도 우수한 장점을 지닌 반면, 단위중량이 높고, 인장강도가 약한 단점이 있어, 이를 보완하기 위하여 섬유질과 경량인 필러를 추가로 포함할 수 있다.
상기 석분(a)의 사용량은 1∼90중량%가 바람직하며, 1중량%미만이면 결합강도의 영향을 주는 골재로서의 역할을 기대할 수 없으며, 90중량%를 초과하면 표면이 매끄럽지 못하고 인장강도 및 탄성이 상당히 저하되는 경향이 있다.
더불어 불연성 못지 않게 중요한 건축자재로서의 기능성, 즉 충분한 압축/인장 강도, 양생시 변형방지, 다양한 마감재의 부착이 가능해야 하는 점 등을 얻기 위하여 경화용 난연수지(b), 예를 들어 페놀수지, 난연 불포화 폴리에스터수지 또는 멜라민수지를 사용하여 최종 성형품을 완성함으로써 비로소 요구되어지는 건축자재로서의 성능과 불연성능을 동시에 만족하는 성형품을 완성할 수 있는 것이다.
상기 경화용 난연수지(b)의 사용량은 1∼30중량%가 바람직하며, 1중량%미만이면 난연수지로서의 역할을 기대하기 어려우며, 반면 30중량%를 초과하면 더 이상 난연수지로서의 영향력이 향상되지는 않으면서 제조단가만 올라가는 결과를 얻게 된다.
상기 유기섬유 또는 무기섬유(c)는 본 발명의 조성물로 제조한 성형품이 MDF나 합판의 목재 특성을 나타낼 수 있도록 하기 위한 것으로 압축 또는 인장강도를 증가하여 높은 압력(500㎏/20sq.cm)과 충격에도 파괴되지 않으며 탄성을 유지시켜 주는 기능을 할 뿐 아니라, 크기에 따라 다양한 제작이 가능케 되는 점 또한 상기 섬유질의 중요한 역할이라 할 것이다.
상기 유기섬유 또는 무기섬유(c)의 사용량은 1∼80중량%가 바람직하며, 상기 유기섬유로는 섬유질 상태로 파쇄한 종이 분쇄물, 목재분쇄물, 폐섬유, 쌀겨, 식물성 화이버 또는 이들의 혼합물 등이 있으며, 상기 무기섬유로는 암면, 글라스울, 현무암면, 세라믹울 또는 이들의 혼합물 등이 사용될 수 있다. 상기 성분들은 일부 폐재료를 사용할 수 있다.
상기 유기섬유 또는 무기섬유(c)의 사용량이 1중량%미만인 경우에는 난연성능은 향상될 수 있으나, 경도가 높아 가공성이나 압축/인장강도 등이 떨어지는 문제가 있으며, 조성비율이 80중량%를 초과하면 강도가 떨어져 이중바닥재용 판재로서 사용하기 어려운 문제가 발생할 수 있다.
본 발명에 따르면, 표면의 강도와 매끄러운 표면을 유지하기 위해서 플라이애쉬 또는 버텀애쉬(d)를 사용하였으며, 그 조성비율에 따라 밀도와 표면 및 압축강도를 조절할 수 있다. 본 명세서에서 사용되는 용어 "플라이애쉬(fly ash)"는 화력발전소에서 열원으로 사용되는 석탄이 타고남은 잔재중 대체적으로 중량이 가벼운 잔재를 의미하고, "버텀애쉬(bottom ash)"는 플라이애쉬보다는 무거워서 바닥에 가라앉아 있는 잔재를 의미한다.
이들 플라이애쉬 또는 버텀애쉬(d)는 시멘트보다는 가벼운 비중을 나타내고 있으나, 본 불연성 성형품을 이루고 있는 조성물 중에는 성분 (d)가 비중이 높은 조성물에 해당되므로 그 조성비율이 높을 경우에는 경량화에 문제가 있을 수 있으나, 상대적으로 강도를 증진시키고, 견고한 불연성 성형품을 얻을 수 있다.
따라서, 플라이애쉬 또는 버텀애쉬(d)의 조성비율은 1∼80중량%가 바람직하나, 1중량%미만일 경우에는 표면효과 및 매끄러운 성형품을 만들기 어려운 문제가 있으며, 80중량%를 초과하는 경우에는 비중이 높고, 약한 충격에도 쉽게 부러지는 현상이 발생하는 문제점이 있다.
특히, 경화용 난연수지(b)는 난연성 소재이기는 하나, 화염에 연소 및 연기를 최소화하며 좀더 완전한 불연·준불연 성능을 확보하기 위하여 화염방지제(e), 예를 들어 탄산칼슘, 탄산수소나트륨, 탄산나트륨, 기타 탄산염 또는 이들의 하나 이상의 혼합물을 선택적으로 사용할 수 있으며, 화염의 온도가 500℃가 넘는 경우 성분 (e)가 분해되어 탄산가스(CO2)가 판재 내부에서 발생하여 화염이 소화되도록 조절할 수 있으며, 성분 (e)를 통해 상기 4가지성분만으로도 성능 기준에 있어 준불연급이던 것은 불연급으로, 난연급이던 것은 준불연급 이상의 성능이 되도록 개선할 수 있다.
상기 화염방지제(e)의 사용량은 1∼80중량%가 바람직하며, 1중량%미만이면 화염방지제로서의 역할을 기대하기 어려우며, 80중량%를 초과하면 조성물의 강도저하에 영향을 주는 경향이 있다.
상기와 같은 성분을 포함하는 본 발명의 불연성 조성물 및 이 조성물로 제조된 이중바닥재용 판재의 제조방법은,
상기의 불연성 조성물을 제공하는 단계;
상기 경화용 난연수지, 및 플라이애쉬 또는 버텀애쉬를 혼합시키는 단계;
상기 혼합물에 유기섬유 또는 무기섬유를 분산/투입하여 분쇄/혼합한 후, 에어를 이용한 혼합기로 석분을 최종 혼합시키는 단계;
상기 혼합물을 고압열프레스를 사용하여 판재로 압축 성형시키는 단계; 및
상기 판재의 면을 가공하여 마감 처리하는 단계를 포함한다.
상기의 구성으로 이루어진 이중바닥재용 판재의 제조방법은 혼합과 압축과정으로 구분할 수 있으며, 이를 구체적으로 설명한다.
< 압축성형 공법에 의한 이중바닥재용 판재의 제조 >
압축·성형공법은 1차 혼합과정과, 2차 압축과정을 순서대로 거쳐야 하는데, 1차 혼합과정은 우선 경화용 난연수지(b), 및 플라이애쉬 또는 버텀애쉬(d) 등의 파우더 형태의 물질을 계량시스템을 거쳐 믹서로 혼합한다. 이때, 선택적으로 화염방지제(e)를 더욱 첨가시킬 수 있다.
그 다음, 유기섬유 또는 무기섬유(c)를 분산/투입시키는데, 예를 들어, 슈퍼(헨셀)믹서와 같이 날카로운 칼날이 고속으로 회전하면서 혼합시키고 고르게 분쇄/혼합하는 원리의 믹서기를 이용하여 혼합한 후, 석분(a)을 혼합하되, 이때 적당히 분쇄된 유기섬유 또는 무기섬유(c)가 다시 뭉치는 것을 방지하기 위하여 에어를 이용하여 단시간내에 혼합하는 것이 이상적이며, 이후 2차 압축공정을 위하여 저장탱크에 보관하여 대기시킨다.
한편, 1차 혼합공정을 거쳐 완성되는 혼합물은 최종적으로 완성되어지는 성형품의 용도에 따라 요구되어지는 비중이 달라져야 하는 바, 그 요구되어지는 비중에 맞춰 적당량의 혼합이 이루어져야 한다.
예를 들면, 이중바닥재의 판재와 같이 그 요구되어지는 성형품의 비중이 1.0∼1.3 g/cu.㎝일 경우에는 비중과 강도를 높이기 위하여 성분 (a)의 중량비가 높아지지만, 보통의 건축내장재용 판재의 경우 비중은 0.7∼0.9g/cu.㎝가 가장 적당하므로 이와 같은 경우 그 요구되어지는 비중에 도달할 수 있도록 성분 (c)의 중량비를 높이고, 대신 성분 (a)의 중량비를 낮추는 식으로 조절/혼합하여야 한다.
이와 같이 요구되어지는 비중에 맞춰 혼합되어진 조성물을 일정한 두께와 규격으로 성형하기 위하여 고압열프레스(500∼3,000ton)를 사용하게 되며, 온도는 60∼200℃, 시간은 1∼60분 고압열프레스 내에서 압축/성형하여 불연성 판재 성형품을 완성하게 된다.
이때 고주파 가열기능을 추가한 고압열프레스를 사용하게 되면 성분 (b)의 경화반응을 빠르게 진행할 수 있어 그에 따라 프레스내에서의 성형시간을 상당부분 단축할 수 있다.
부수적으로, 성형되어지는 판재의 압축 및 인장 강도를 증가시키기 위하여 프레스내에 혼합된 조성물을 투여하면서 그 상/하부 또는 내부에 글라스 화이버로 구성된 보강용 메쉬를 깔고 압축/성형하거나, 판재를 압축/성형한 후 스테인레스 판, 철판 또는 알루미늄 판을 후면에 부착하게 되면 보다 높은 압축 및 인장 강도를 가진 이중바닥재용 판재의 성형품을 완성하게 된다.
본 발명에 따라 제조한 성형품은 우수한 불연성 또는 난연성 및 물리적 특성을 보이기 때문에 다음과 같은 다양한 분야에서 유리하게 사용될 수 있다.
① 이중바닥재
본 발명에 따라 제조된 불연성 판재를 사용하여 제작된 이중바닥재는 완벽한 내·방화기능은 물론, 내수성, 반영구적인 내구성, 가공의 용이성, 다양한 마감처리 등 기존의 파티클보드나 스틸 플레이트가 갖지 못하는 많은 장점을 지니고 있으며, 특히 기존의 제품에서 표현하지 못하는 상부 인조석이나 천연석 마감이 가능하다.
또한, 배합되어지는 무기물에 따른 원적외선 등의 기능을 제공할 수 있어 내부화재시 화염확산과 유독가스로부터 인명을 보호할 수 있음은 물론, 평상시 여러가지 유익한 기능을 부여할 수 있는 새로운 차원의 주거환경을 제공할 수 있다.
② 인조석 또는 천연석의 보강재
본 발명에 따라 제조된 불연성 제품으로 구성되어지는 판재의 경우, 제작단가 및 하중의 감소를 위하여 상기 판재를 뒷면 보강재로 사용하여 기존에 사용되어지던 두께보다 얇게 가공한 인조석 또는 천연석을 판재에 접합하여 완성함으로써 기존의 석재마감의 표면 효과는 변함없이 동일하면서도, 원가와 하중 측면에서 상당한 부분 감소가 이루어질 수 있다.
이하 실시예들을 통하여 본 발명을 좀 더 구체적으로 살펴보지만, 하기 예에 본 발명의 범주가 한정되는 것은 아니다.
하기 실시예들 및 비교예들에서 측정한 각종 물성의 측정방법은 다음과 같다.
1) 불연·준불연·난연성능 특성 : 한국 산업표준규격 KS F2271(건축물의 난연성능 시험방법)에 의한 난연 1급(불연재료), 난연 2급(준불연재료), 난연 3급(난연재료)에 의한 측정
2) 비중 및 밀도 : 한국 산업표준규격 KS L5316(석고판재류의 물리적 특성 시험방법)에 의한 비중 및 밀도 측정
3) 내화염성 : 한국 산업표준규격 KS F3507(석고보드제품)에 의한 내화염성 측정
4) 침수안정성 : 한국 산업표준규격 KS F3507(석고보드제품)에 의한 침수안정성 측정
상기 압축 성형공법에 의해 제조한 성형품인 하기 실시예들과, 시중에서 널리 사용되고 있는 제품의 비교예들을 본 발명에서 달성하고자 하는 가장 중요한 성능기준, 즉 불연·준불연·난연성의 성능기준에 관한 측정은 한국 산업표준규격 KS F2271에 의해 난연 1급인 불연과, 난연 2급인 준불연, 난연 3급인 난연 등급으로 구분하여, 조성물의 배합비율 및 성형품의 종류에 따라 측정하였다.
또한 조성물의 배합비율에 따른 단위면적당의 무게변화를 측정하였으며, 본 발명의 조성물에 의해 성형되는 성형품의 화재 안전성은 내화염성을 통해 확인하였다.
특히 대부분의 건축용 마감 및 내장재료는 침수안정성을 요구하므로 이에 대한 성능도 시험하였다.
실시예 1 ∼ 실시예 4
먼저, 하기 표 1에 기재된 성분과 양으로 경화용 난연수지(b), 플라이애쉬 또는 버텀애쉬(d) 및 화염방지제(e)를 계량시스템을 거쳐 믹서기를 이용하여 고르게 혼합한 후, 유기 또는 무기섬유(c)를 분산/투입하여 슈퍼(헨셀)믹서기를 이용하여 고르게 분쇄하며 혼합한 후, 적당히 분쇄된 석분(a)을 혼합하되, 이때 성분 (c)가 다시 뭉치는 것을 방지하기 위하여 에어를 이용하여 10분간 혼합한 후, 이후 2차 압축공정을 위하여 저장탱크에 보관하여 대기시켰다.
상기 조성물을 약 150℃의 온도에서 약 30분간 고압열프레스(약 1,000ton) 내에서 압축/성형하여 불연성 판재 성형품을 제조하고, 상기와 같은 측정방법으로 성형품의 물성을 평가하고, 그 측정결과를 표 1에 나타내었다.
압축·성형 공법으로 제조한 불연성 성형품의 물성 측정결과
구분 조성(중량%) 성형품 물성
성분(a)석분 성분(b)페놀수지 성분(c)암면 성분(d)플라이애쉬 성분(e)탄산칼슘 형태 난연성능 밀도/비중 침수안정성 내화염성
실시예 1 70 10 10 10 0 판재 난연1급 1.305 안정 불연성
실시예 2 60 10 15 10 5 판재 난연1급 1.225 안정 불연성
실시예 3 50 10 20 10 10 판재 난연1급 1.147 안정 불연성
실시예 4 40 10 30 10 10 판재 난연1급 1.035 안정 불연성
한편, 본 발명과 관련하여 현재 바닥재로 널리 사용되고 있는 파티클보드와 시멘트 목모판 2종류를 시중에서 구입하여 상기와 같은 측정방법에 따라 물성을 평가하고, 그 측정결과를 하기 표 2에 나타내었다.
현재 널리 사용되고 있는 건축 마감 및 내장용 제품에 대한 물성 측정결과
구분 조성 성분 성형품 물성
성분(a) 성분(b) 성분(c) 제품명 난연성능 밀도/비중 침수안정성 내화염성
비교예 1 목재칩 접착제 발수재 파티클보드 없음 0.7∼0.8 불안정 연소
비교예 2 시멘트 폐종이 석고 시멘트목모판 난연1급 1.0∼1.2 안정 불연성
상기 표 1의 실시예 1과 같이 건식 압축성형공법으로 제조한 판재는 난연성능은 난연1급이고, 그 단위면적당 무게는 1.3정도로, 표 2의 비교예 1의 난연성능이 없고 가연성인 파티클보드의 단위면적당 무게보다 무거운 것으로 확인되었으나, 구성입자 간에 결합력과 탄력성이 충분하지 못하여 요구되어지는 압축강도 (500㎏/20sq.cm)에 미치지 못하는 결과를 얻었으며, 수분에 대한 침수안정성은 모두 물 속에서 그 형상을 유지하는 등 수분에는 안정한 것으로 나타났다.
또한, 표 1의 실시예 2, 실시예 3 및 실시예 4에 해당되는 판재의 경우에는 표 2의 비교예 2의 시멘트 목모판의 난연성능과 같은 난연1급이었으며, 내화염성도 불연성으로 나타났으며, 비교예 2의 시멘트 목모판의 단위면적당 무게가 1.0∼1.2인 것과 같이, 단위면적당 무게가 1.0∼1.3의 범위인 것으로 확인되었다.
강도시험 또한 요구되어지는 압축강도(500㎏/20sq.cm)에 만족한 결과를 얻었으며, 수분에 대한 침수안정성은 모두 물 속에서 그 형상을 유지하는 등 수분에도 안정한 것으로 나타났다.
상기와 같은 본 발명에 따르면, 불연성 이중바닥재용 판재에 제공되어지는 조성물의 1∼70중량%는 폐자재를 재활용할 수 있기 때문에 제작단가가 저렴하고, 구성 조성물 모두 화재가 발생하여 접촉시 화염 및 유독성 가스가 발생하지 않으므로 건축용 마감 및 내장재료, 특히 이중바닥재의 판재로 사용하기에 적합하다.
또한, 가공성(톱가공, 스크류 체결, 대패가공, 바닥타일이나 무늬목 또는 필름지 접착, 인조석 및 천연석 접착, 도장 등)이 용이하고, 제품강도 및 내수성이 우수하며, 변형이 없으며, 원적외선 등 다양한 기능을 부여한 건축용 내/외장 재료로 사용할 수 있으며, 이에 따라 평상시에는 다양한 기능을 제공하고, 화재발생의 경우 화재의 확산방지는 물론, 화염과 유독가스로부터 우리의 소중한 인명과 재산을 보호할 수 있는 안전한 생활공간을 제공하는 효과가 있다.

Claims (9)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 석분 1~30중량%;
    결합제로서의 페놀수지 1~10중량%;
    섬유질 상태로 파쇄한 종이분쇄물, 목재분, 식물성화이버로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 또는 이들의 혼합물인 유기섬유와, 암면, 그라스울, 현무암면, 세라믹울로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 또는 이들의 혼합물인 무기섬유 중 선택되어지는 섬유 30~80중량%;
    플라이애쉬 또는 버텀애쉬 1~50중량%; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 이중바닥재의 판재용 불연성 조성물.
  4. 삭제
  5. 제3항에 있어서,
    상기 불연성 조성물이 탄산칼슘, 탄산수소나트륨, 탄산나트륨, 탄산염 또는 이들의 혼합물인 화염방지제 1~50중량%; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이중 바닥재의 판재용 불연성 조성물.
  6. 삭제
  7. 경화용 난연수지 및 플라이애쉬 또는 버텀애쉬를 혼합시키는 제1단계;
    상기 제1단계의 혼합물에 유기섬유 또는 무기섬유를 분산/투입하여 분쇄/혼합하는 제2단계;
    상기 제2단계의 혼합물에 에어와 함께 석분을 분사하는 제3단계;
    상기 제3단계의 혼합물을 고압열프레스를 사용하여 판재로 압축성형시켜 주되, 상기 압축성형시 압축 및 인장 강도의 증가를 위하여 그라스 화이버로 구성된 보강용 메쉬를 깔고 압축/성형하거나, 또는 판재를 압축/성형한 후 스테인레스 판, 철판 또는 알루미늄 판을 후면에 부착하여 판재의 강도를 보강해주는 제4단계;
    상기 제4단계에서 제공되는 판재의 면을 가공하여 마감 처리하는 제5단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 이중바닥재용 판재의 제조방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 가공하여 마감 처리하는 제5단계는 상기 판재에 난연성바닥재, 인조석 또는 천연석을 접착시키는 단계인 것을 특징으로 하는 이중바닥재용 판재의 제조방법.
  9. 제6항 내지 제8항 중 어느 한 항의 방법으로 제조된 것을 특징으로 하는 불연성 이중바닥재용 판재.
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