KR100792472B1 - 목분을 함유하는 난연성 발포 건축내장재 및 그의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 목분을 이용한 건축내장재 및 그의 제조방법에 관한 것으로 좀더 상세히는 방음재, 단열재, 방염재 및 건축내장재 등에 사용되는 것으로 액상수지와 난연제를 목분과 혼합하고 발포성형하여 제조되는 비중이 0.05~0.5인 경량의 난연성 발포 건축내장재와 그의 제조방법에 관한 것이다.

난연성, 액상수지, 발포

Description

목분을 함유하는 난연성 발포 건축내장재 및 그의 제조방법{Uninflammable foamed construction interior material containing woodflour and manufacturing method thereof}

본 발명은 목분을 이용한 건축내장재 및 그의 제조방법에 관한 것으로 좀더 상세히는 방음재, 단열재, 방염재 및 건축내장재 등에 사용되는 것으로 액상수지와 난연제를 목분과 혼합하고 발포성형하여 제조되는 비중이 0.05~0.5인 경량의 난연성 발포 건축내장재와 그의 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 내장재, 방음, 방염 또는 단열재로는 비중이 낮은 스티로폼, 글라스울 또는 우레탄 폼이 사용되고 있다. 그러나, 글라스울의 경우 발암물질로 사용이 규제되고 있으며, 스티로폼이나 우레탄 폼은 강도가 약하여 사용상의 어려움이 따른다. 따라서, 최근에는 합성수지나 합성목재 발포체 등의 사용이 두드러지고 있다.

합성수지에 발포제를 투입하여 발포하는 경우 비중이 0.7 정도이나, 목분이 나 광물질 등의 충전재를 다량 함유하게 되면 0.85-0.9의 비중을 갖게 되어 경량화에 한계를 갖게 된다. 이는 대부분의 제품들이 펠렛형의 고분자 수지를 고온에서 용융시킨 후 목분과 혼합하고 고체 난연제를 사용하므로 발생하는 것이다. 대한민국 특허출원 제2000-7010974호는 고분자 수지와 섬유의 복합재를 발포시켜 제조한 건축내장재에 관한 것으로 펠렛형의 고분자 수지를 용융시켜 용융된 수지 내로 발포제나 발포가스를 도입시켜 발포한 것으로 일반제품에 비하여 10% 가량 가볍다고 기재하고 있다. 그러나 목분이나 기타의 충전재가 첨가될 경우에는 발포를 저해하는 요인으로 작용하여 원하는 비중을 얻기 어렵다. 대한민국 특허출원 제2000-0020371호 또한 펠렛형의 합성수지 특히 폴리염화비닐과 목분을 사용하여 압출 발포성형하여 제조한 것으로 상기 특허출원 제2000-7010974호와 유사한 방법으로 제조하였다. 또한 대한민국 특허출원 제1996-0003044호는 폐목죽재와 열가소성 폐합성수지룰 혼합 용융하여 압출시 발포제를 첨가하고 발포하여 비중을 감소시키는 제조방법을 기재하고 있다. 폐목죽재 파우더의 진 비중은 1.2 정도이므로 발포제를 투입하더라도 0.9 이하로 비중이 떨어지지 않는다.

상기 발명들은 펠렛형이나 고체형의 합성수지를 용융하고 기타의 첨가제나 충전제를 부가하여 제조한 것으로 목분이나 기타 천연소재, 광물 또는 탄산칼슘을 다량 투입하여 발포할 경우 충전제의 비중이 1.1-1.3 정도이므로 발포제품의 비중이 0.9-0.85 이하로 떨어지는 데는 한계가 있다. 또한 발포를 위하여 첨가되는 발포제의 경우 압출을 통해서만 발포가 이루어지므로 강제로 압력을 가하여 성형하는 방법을 택하고 있어 이 또한 비중을 줄이는데 한계로 작용할 수 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 액상수지를 사용하여 발포제나 발포가스 등의 첨가 없이 발포성형하여 비중이 매우 낮은 경량의 발포 건축내장재를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 목적을 천연소재의 목분을 사용하여 폐기나 소각 시에 환경오염을 줄이는 건축내장재를 제공하는 데 있다.

또한, 본 발명의 목적은 목분을 불연성 바인더로 코팅한 코팅목분을 사용하여 액상수지와의 분산이 용이하여 분산제나 안정화제 등의 첨가 없이 제조되는 건축내장재를 제공하는 데 있다.

상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 액상수지 20~60중량%, SiO₂가 함유된 바인더를 목분 중량에 대하여 20~50중량%로 코팅한 코팅목분 40~80중량% 및 액상수지 중량에 대하여 난연제 10~30중량%를 혼합하고 발포성형하여 비중은 0.05~0.5인 목분을 함유한 난연성 발포 건축내장재에 관한 것이다. 상기 바인더는 천연성분의 불연성 물질로서 목분이 액상수지를 흡수하는 것을 방지하여 액상수지의 첨가량을 줄여 생산비를 절감할 수 있게 하며, 목분의 분산을 용이하게 하여 분산제나 안정화제 등의 첨가가 필요 없도록 한다.

또한, 본 발명은 상기 액상수지가 우레탄계 접착제임을 특징으로 하는 목분을 함유한 난연성 발포 건축내장재에 관한 것이다. 상기 액상수지는 수분과 결합하면 자체 발포성이 있어서 추가로 발포제나 발포가스를 첨가할 필요가 없다.

또한, 본 발명은 상기 목분이 톱밥, 종이분말, 펄프, 목칩, 야자수 또는 팜열매의 화이버 또는 폐합성목재 그룹 중 선택된 1종 이상임을 특징으로 하는 목분을 함유한 난연성 발포 건축내장재에 관한 것이다.

또한, 본 발명은 상기 난연제가 비할로겐계 난연제임을 특징으로 하는 목분을 함유한 난연성 발포 건축내장재에 관한 것이다. 상기 비할로겐계 난연제는 기존의 할로겐계 난연제에 비하여 환경친화적이며 폴리올레핀을 비롯한 각종 열가소성수지의 적용과 소량으로 배합이 가능하고 고도의 난연화를 달성할 수 있는 것으로 알려졌다. 기존에 사용되는 대부분의 난연제는 불소계, 브롬계 또는 염소계 등의 할로겐계로서 화재시 염소가스나 브롬가스 등의 유독성 가스를 배출하므로 환경오염에 심각한 영향을 미쳤다. 따라서, 본 발명에서는 무독성의 비할로겐계 난연제를 사용하였으며, 특히, 액상수지와의 혼합을 고려하여 액상인 난연제를 사용하였다.

또한, 본 발명은 상기 건축내장재에 천연향료 또는 광물을 주재료 중량대비 0.5~8중량% 부가하는 것을 특징으로 하는 목분을 함유한 난연성 발포 건축내장재에 관한 것이다. 상기 광물은 제올라이트, 맥반석 또는 성광석을 사용하며 원적외선 및 음이온 방출이나 항균, 탈취 등을 목적으로 사용된다.

또한, 본 발명은 이산화규소(SiO₂)가 포함된 바인더를 목분 중량에 대하여 20~50중량% 가하여 목분을 코팅하고 70~100℃에서 목분의 함수율이 5% 미만이 될 때까지 건조하여 코팅목분을 제조하는 단계; 상기 코팅목분 40~80중량%, 액상수지 20~60중량% 및 상기 액상수지 중량에 대하여 난연제 10~30중량%를 혼합하고 성형틀에 주입하여 60~110℃에서 10~25분 동안 발포성형하고 냉각하는 단계; 상기 성형틀을 제거하고 표면처리하는 단계로 제조되는 것을 특징으로 하는 목분을 함유한 난연성 발포 건축내장재의 제조방법에 관한 것이다. 상기 발포성형시 부피가 늘어나기 때문에 일정 모양으로 고정시키기 위한 정도의 압력을 가할 수 있다.

또한, 본 발명은 상기 액상수지는 우레탄계 접착제임을 특징으로 하는 목분을 함유한 난연성 발포 건축내장재의 제조방법에 관한 것이다.

또한, 본 발명은 상기 목분이 톱밥, 종이분말, 펄프, 목칩, 야자수 또는 팜열매의 화이버 또는 폐합성목재 그룹 중 선택된 1종 이상임을 특징으로 하는 목분을 함유한 난연성 발포 건축내장재의 제조방법에 관한 것이다.

뿐만 아니라, 본 발명은 상기 난연제로 비할로겐계 난연제를 사용하는 것을 특징으로 하는 목분을 함유한 난연성 발포 건축내장재의 제조방법에 관한 것이다.

또한, 본 발명은 상기 건축내장재가 천연향료 또는 광물을 주재료 중량대비 0.5~8중량% 부가하는 것을 특징으로 하는 목분을 함유한 난연성 발포 건축내장재의 제조방법에 관한 것이다. 상기 광물은 제올라이트, 맥반석 또는 성광석을 사용하며 원적외선 및 음이온 방출이나 항균, 탈취 등을 목적으로 사용된다.

따라서, 본 발명은 액상수지를 사용하여 기존 제품에 비하여 비중이 매우 낮은 난연성 발포 건축내장재를 제공할 수 있다. 경량의 내장재는 운반이 용이하고 작업성이 좋아 작업효율을 증대시킬 수 있다.

또한, 본 발명은 천연재료인 목분과 무독성의 비할로겐계 난연제를 사용하여 환경오염이 적은 건축내장재를 제공할 수 있다. 상기 건축내장재는 방음재, 단열재, 방염재 또는 내장재로 사용할 수 있다.

Claims (10)

1. 액상수지인 우레탄계 접착제 20~60중량%, SiO₂가 함유된 바인더를 목분 중량에 대하여 20~50중량%로 코팅한 코팅목분 40~80중량% 및 액상수지 중량에 대하여 난연제 10~30중량%를 혼합하고 발포성형하여 비중이 0.05-0.5인 목분을 함유한 난연성 발포 건축내장재.
2. 제1항에 있어서,

   상기 목분은 톱밥, 종이분말, 펄프, 목칩, 야자수 또는 팜열매의 화이버 또는 폐합성목재 그룹 중 선택된 1종 이상임을 특징으로 하는 목분을 함유한 난연성 발포 건축내장재.
3. 제1항에 있어서,

   상기 난연제는 비할로겐계 난연제임을 특징으로 하는 목분을 함유한 난연성 발포 건축내장재.
4. 제1항 내지 제3항 중 한 항에 있어서,

   상기 건축내장재는 천연향료 또는 광물을 주재료 중량대비 0.5~8중량% 부가하는 것을 특징으로 하는 목분을 함유한 난연성 발포 건축내장재.
5. SiO₂가 포함된 바인더를 목분 중량에 대하여 20~50중량% 가하여 목분을 코팅하고 70~100℃에서 목분의 함수율이 5%미만이 될 때까지 건조하여 코팅목분을 제조하는 단계;

   상기 코팅목분 40~80중량%, 액상수지인 우레탄계 접착제 20~60중량% 및 상기 액상수지 중량에 대하여 난연제 10~30중량%를 혼합하고 성형틀에 주입하여 60~110℃에서 10~25분 동안 발포성형하고 냉각하는 단계;

   상기 성형틀을 제거하고 표면처리하는 단계로 제조되는 것을 특징으로 하는 목분을 함유한 난연성 발포 건축내장재의 제조방법.
6. 제5항에 있어서,

   상기 목분은 톱밥, 종이분말, 펄프, 목칩, 야자수 또는 팜열매의 화이버 또는 폐합성목재 그룹 중 선택된 1종 이상임을 특징으로 하는 목분을 함유한 난연성 발포 건축내장재의 제조방법.
7. 제5항에 있어서,

   상기 난연제는 비할로겐계 난연제임을 특징으로 하는 목분을 함유한 난연성 발포 건축내장재의 제조방법.
8. 제5항에 있어서,

   상기 건축내장재는 천연향료 또는 광물을 주재료 중량대비 0.5~8중량% 부가하는 것을 특징으로 하는 목분을 함유한 난연성 발포 건축내장재의 제조방법.
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