KR101040759B1 - 실험대 상판 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 실험대 상판에 대한 것으로서, 기재층, 상기 기재층 위에 위치하는 제1 상부 표면층, 상기 제1 상부 표면층 위에 위치하는 제2 상부 표면층 및 상기 기재층의 하부에 위치하는 하부 표면층을 포함하며, 상기 기재층, 제1 상부 표면층, 제2 상부 표면층, 하부 표면층 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나의 층은 아연주석산화물, 수산화알루미늄, 수산화마그네슘 및 붕산아연을 포함하는 것인 실험대 상판을 제공한다.
상기 실험대 상판은 인체에 유해할 수 있는 브롬계 난연제를 포함하지 않으면서도 난연성이 우수할 뿐만 아니라, 내약품성 및 물리적 특성도 우수하다.
실험대, 상판, 제1상부표면층, 제2상부표면층, 기재층, 하부표면층, 난연제, 아연주석산화물, 수산화알루미늄, 수산화마그네슘, 붕산아연

Description

실험대 상판{UPPER BOARD OF EXPERIMENT STAND}
본 발명은 실험대 상판, 보다 상세하게는 인체에 유해할 수 있는 브롬계 난연제를 포함하지 않으면서도 난연성이 우수할 뿐만 아니라, 내약품성 및 물리적 특성도 우수한 실험대 상판에 관한 것이다.
일반적으로 화학, 물리, 생물 실험실에서는 각종 화학약품을 이용하여 분석 및 실험이 이루어짐에 따라 상기 실험실에서 사용되는 실험대는 그 상판에 다양한 종류의 약품이 접촉되므로 내약품성과 내화학성이 뛰어나면서 내충격성 및 내마모성이 뛰어난 재질로 형성되어야 한다.
종래의 실험대 상판은 내약품성을 향상시키기 위하여 실험대 상판의 기재층을 이루는 나무재질의 합판에 스테인레스나 폐놀계 수지와 같이 내화학성 및 내약품성이 향상된 재료를 특수 본드 등의 접착제로 접착하여 사용한다. 그러나 스테인레스나 폐놀계 수지를 나무재질의 합판에 접착하는 것이 쉽지 않으며, 접합 후에도 충격과 하중에 의한 변형이 발생함으로써, 수명이 단축되는 문제점이 있다. 또한, 접착제를 사용하는 경우 온도의 변화에 따라 실험대의 내약품성 및 내화학성이 저하되고, 시간이 지남에 따라 스테인레스나 페놀계 수지가 박리되는 현상이 발생 된다.
최근에는 천연석을 절단하고 연마하여 실험대 상판으로 사용하는 경우도 있으나, 이 경우 실험대가 무거워서 이송이 어렵고, 천연석 내부에는 철분이 함유되어 있어 실험시 사용되는 화학약품과 반응하여 변색되는 문제점도 있다.
한편, 실험 중에 사용되는 화학약품들이 혼합되어 발화되거나, 실험시 사용되는 화기의 취급 부주의로 인하여 실험대 상판에 불이 옮겨 붙으면 대형 화재로 이어질 수 있는 바, 실험대 상판은 난연성이 뛰어난 재질로 형성되어야 한다.
종래의 실험대 상판은 발화에 의한 화재를 방지하기 위하여 브롬계 난연제를 투입하여 사용한다. 그러나 브롬계 난연제는 인체에 유해할 수 있으며, 연소시나 폐기시에 유해가스가 방출되어 환경을 오염시키는 문제가 있다.
본 발명은 인체에 유해할 수 있는 브롬계 난연제를 포함하지 않으면서도 난연성이 우수할 뿐만 아니라, 내약품성 및 물리적 특성도 우수한 실험대 상판을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 실험대 상판은 기재층, 상기 기재층 위에 위치하는 제1 상부 표면층, 상기 제1 상부 표면층 위에 위치하는 제2 상부 표면층 및 상기 기재층의 하부에 위치하는 하부 표면층을 포함하며, 상기 기재층, 제1 상부 표면층, 제2 상부 표면층, 하부 표면층 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나의 층은 아연주석산화물, 수산화알루미늄, 수산화마그네슘 및 붕산아연을 포함한다.
상기 제2 상부 표면층은 비닐에스테르계수지 및 에폭시수지로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나의 수지 38.52 내지 47.08 중량%, 아연주석산화물 7.65 내지 9.35 중량%, 수산화알루미늄 9.36 내지 11.77 중량%, 수산화마그네슘 9.63 내지 11.77 중량%, 붕산아연 7.65 내지 9.35 중량%, 촉진제 0.57 내지 0.71 중량%, 경화제 0.41 내지 0.51 중량%, 착색제 1.93 내지 2.36 중량%, 규사 11.55 내지 14.13 중량% 및 유리섬유 2.44 내지 3.00 중량%를 포함할 수 있다.
상기 제1 상부 표면층은 불포화폴리에스테르수지 38.52 내지 47.08 중량%, 아연주석산화물 7.65 내지 9.35 중량%, 수산화알루미늄 9.36 내지 11.77 중량%, 수 산화마그네슘 9.63 내지 11.77 중량%, 붕산아연 7.65 내지 9.35 중량%, 촉진제 0.57 내지 0.71 중량%, 경화제 0.41 내지 0.51 중량%, 착색제 1.93 내지 2.36 중량%, 규사 11.55 내지 14.13 중량% 및 유리섬유 2.44 내지 3.00 중량%를 포함할 수 있다.
상기 기재층은 불포화폴리에스테르수지 29.10 내지 35.57 중량%, 아연주석산화물 5.81 내지 7.11 중량%, 수산화알루미늄 8.72 내지 10.66 중량%, 수산화마그네슘 8.72 내지 10.66 중량%, 붕산아연 5.81 내지 7.11 중량%, 경화제 0.37 내지 0.47 중량%, 착색제 1.16 내지 1.42 중량% 및 규사 30.29 내지 37.03 중량%를 포함할 수 있다.
상기 하부 표면층은 불포화폴리에스테르수지 38.45 내지 47.01 중량%, 아연주석산화물 7.68 내지 9.40 중량%, 수산화알루미늄 9.61 내지 11.75 중량%, 수산화마그네슘 9.61 내지 11.75 중량%, 붕산아연 7.68 내지 9.40 중량%, 경화제 0.38 내지 0.48 중량% 및 규사 16.56 내지 20.24 중량%를 포함할 수 있다.
상기 기재층은 불포화폴리에스테르수지 29.10 내지 35.57 중량%, 아연주석산화물 5.81 내지 7.11 중량%, 수산화알루미늄 8.72 내지 10.66 중량%, 수산화마그네슘 8.72 내지 10.66 중량%, 붕산아연 5.81 내지 7.11 중량%, 경화제 0.37 내지 0.47 중량%, 착색제 1.16 내지 1.42 중량% 및 콘크리트 폐자재 분쇄가루 30.29 내지 37.03 중량%를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 실험대 상판은 인체에 유해할 수 있는 브롬계 난연제를 포함하지 않으면서도 난연성이 우수할 뿐만 아니라, 내약품성 및 물리적 특성도 우수하다. 상기 실험대 상판은 다층 구조로 형성되어 강도가 우수하고, 수명이 길며, 폐기시 또는 화염에 휩싸이는 경우에도 유해가스가 발생하지 않아 환경오염을 방지할 수 있다.
이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참고로 하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 실험대 상판의 단면도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 실험대 상판(100)은 기재층(130), 상기 기재층(130) 위에 위치하는 제1 상부 표면층(120), 상기 제1 상부 표면층(120) 위에 위치하는 제2 상부 표면층(110) 및 상기 기재층(130)의 하부에 위치하는 하부 표면층(140)을 포함한다.
상기 기재층(130), 제1 상부 표면층(120), 제2 상부 표면층(110), 하부 표면층(140) 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나의 층은 아연주석산화물, 수산화알루미늄, 수산화마그네슘 및 붕산아연을 포함하는 난연제를 포함한다.
종래에는 난연제로 난연 효과가 우수한 브롬계 난연제를 주로 사용한다. 그러나 브롬계 난연제는 폐기를 위한 연소시에 다이옥신과 같은 유해가스를 발생시킬 수 있으며, 인체에 흡수되는 경우 해로울 수 있다. 상기 실험대 상판은 브롬계 난연제를 포함하지 않으면서도 우수한 난연 효과를 갖는다.
상기 수산화알루미늄은 가격이 저렴하고, 흡열분해에 의해 물을 생성하여 난연효과를 얻고 생성수에 의한 냉각 작용으로 연소를 방지한다. 상기 수산화마그네슘은 부식성과 유독성이 낮고, 분해시 수증기를 방출해서 기체 상의 탈 수 있는 연 료의 농도를 희석시키며, 연소 시에 연기 방출을 감소시킨다.
상기 아연주석산화물(ZnSnO3)과 상기 붕산아연(ZnO·B2O3)은 난연 보조제로서 작용한다. 상기 수산화알루미늄은 탈수온도가 200℃ 부근이고, 연소 후기(400℃)의 난연 효과가 작으며, 가공 온도가 높은 폴리머에는 가공 중에 발포를 일으켜 사용할 수 없다는 단점이 있으나, 상기 아연주석산화물과 상기 붕산아연을 첨가하는 경우 수산화알루미늄의 탈수 온도가 상승하고 가공성이 개량된다.
상기 수산화마그네슘은 공기 중의 탄산 가스와 수분에 의해 탄산마그네슘을 생성하여 표면이 희게되는 단점이 있으나, 아연주석산화물과 상기 붕산아연을 첨가하는 경우 이러한 표백 현상이 개선된다.
또한, 상기 수산화알루미늄과 수산화마그네슘은 기본적으로 고가이므로 아연주석산화물과 붕산아연을 첨가함으로써 이들의 함량을 줄일 수 있으며, 수산화알루미늄과 수산화마그네슘의 첨가에 따른 기계적 성질 및 내습성의 저하를 방지할 수도 있다.
한편, 상기 붕산아연은 ZnO·B2O3·1~2H2O, 2ZnO·3B2O3·3~9H2O, 3ZnO·5B2O3·14H2O, ZnO·5B2O3·4.5H2O, 6ZnO·5B2O3·3H2O과 같은 형태로 존재할 수 있으며, 이중 2ZnO·3B2O3·3~9H2O와 3ZnO·5B2O3·14H2O를 더욱 바람직하게 사용할 수 있다.
상기 제2 상부 표면층(110)은 비닐에스테르계수지 또는 에폭시수지 38.52 내지 47.08 중량%, 아연주석산화물 7.65 내지 9.35 중량%, 수산화알루미늄 9.36 내지 11.77 중량%, 수산화마그네슘 9.63 내지 11.77 중량%, 붕산아연 7.65 내지 9.35 중 량%, 촉진제 0.57 내지 0.71 중량%, 경화제 0.41 내지 0.51 중량%, 착색제 1.93 내지 2.36 중량%, 규사 11.55 내지 14.13 중량% 및 유리섬유 2.44 내지 3.00 중량%를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제2 상부 표면층(110)은 비닐에스테르계수지 또는 에폭시수지 40.66 내지 44.94 중량%, 아연주석산화물 8.08 내지 8.93 중량%, 수산화알루미늄 10.17 내지 11.24 중량%, 수산화마그네슘 10.17 내지 11.24 중량%, 붕산아연 8.08 내지 8.93 중량%, 촉진제 0.61 내지 0.67 중량%, 경화제 0.44 내지 0.48 중량%, 착색제 2.03 내지 2.25 중량%, 규사 12.20 내지 13.48 중량% 및 유리섬유 2.58 내지 2.86 중량%를 포함할 수도 있다.
상기 제1 상부 표면층(120)은 불포화폴리에스테르수지 38.52 내지 47.08 중량%, 아연주석산화물 7.65 내지 9.35 중량%, 수산화알루미늄 9.36 내지 11.77 중량%, 수산화마그네슘 9.63 내지 11.77 중량%, 붕산아연 7.65 내지 9.35 중량%, 촉진제 0.57 내지 0.71 중량%, 경화제 0.41 내지 0.51 중량%, 착색제 1.93 내지 2.36 중량%, 규사 11.55 내지 14.13 중량% 및 유리섬유 2.44 내지 3.00 중량%를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제1 상부 표면층(110)은 불포화폴리에스테르수지 40.66 내지 44.94 중량%, 아연주석산화물 8.08 내지 8.93 중량%, 수산화알루미늄 10.17 내지 11.24 중량%, 수산화마그네슘 10.17 내지 11.24 중량%, 붕산아연 8.08 내지 8.93 중량%, 촉진제 0.61 내지 0.67 중량%, 경화제 0.44 내지 0.48 중량%, 착색제 2.03 내지 2.25 중량%, 규사 12.20 내지 13.48 중량% 및 유리섬유 2.58 내지 2.86 중량% 를 포함할 수도 있다.
상기 기재층(130)은 불포화폴리에스테르수지 29.10 내지 35.57 중량%, 아연주석산화물 5.81 내지 7.11 중량%, 수산화알루미늄 8.72 내지 10.66 중량%, 수산화마그네슘 8.72 내지 10.66 중량%, 붕산아연 5.81 내지 7.11 중량%, 경화제 0.37 내지 0.47 중량%, 착색제 1.16 내지 1.42 중량% 및 규사 30.29 내지 37.03 중량%를 포함할 수도 있다.
또한, 상기 기재층(130)은 불포화폴리에스테르수지 30.71 내지 33.95 중량%, 아연주석산화물 6.14 내지 6.78 중량%, 수산화알루미늄 9.21 내지 10.17 중량%, 수산화마그네슘 9.21 내지 10.17 중량%, 붕산아연 6.14 내지 6.78 중량%, 경화제 0.40 내지 0.44 중량%, 착색제 1.23 내지 1.35 중량% 및 규사 31.98 내지 35.34 중량%를 포함할 수 있다.
한편, 상기 기재층(130)은 불포화폴리에스테르수지 29.10 내지 35.57 중량%, 아연주석산화물 5.81 내지 7.11 중량%, 수산화알루미늄 8.72 내지 10.66 중량%, 수산화마그네슘 8.72 내지 10.66 중량%, 붕산아연 5.81 내지 7.11 중량%, 경화제 0.37 내지 0.47 중량%, 착색제 1.16 내지 1.42 중량% 및 콘크리트 폐자재 분쇄가루 30.29 내지 37.03 중량%를 포함할 수도 있다.
또한, 상기 기재층(130)은 불포화폴리에스테르수지 30.71 내지 33.95 중량%, 아연주석산화물 6.14 내지 6.78 중량%, 수산화알루미늄 9.21 내지 10.17 중량%, 수산화마그네슘 9.21 내지 10.17 중량%, 붕산아연 6.14 내지 6.78 중량%, 경화제 0.40 내지 0.44 중량%, 착색제 1.23 내지 1.35 중량% 및 콘크리트 폐자재 분쇄가루 31.98 내지 35.34 중량%를 포함할 수 있다.
상기 하부 표면층(140)은 불포화폴리에스테르수지 38.45 내지 47.01 중량%, 아연주석산화물 7.68 내지 9.40 중량%, 수산화알루미늄 9.61 내지 11.75 중량%, 수산화마그네슘 9.61 내지 11.75 중량%, 붕산아연 7.68 내지 9.40 중량%, 경화제 0.38 내지 0.48 중량% 및 규사 16.56 내지 20.24 중량%를 포함할 수 있다.
또한, 상기 하부 표면층(140)은 불포화폴리에스테르수지 40.59 내지 44.87 중량%, 아연주석산화물 8.11 내지 8.97 중량%, 수산화알루미늄 10.15 내지 11.21 중량%, 수산화마그네슘 10.15 내지 11.21 중량%, 붕산아연 8.11 내지 8.97 중량%, 경화제 0.41 내지 0.45 중량% 및 규사 17.48 내지 19.32 중량%를 포함할 수도 있다.
상기 기재층(130), 제1 상부 표면층(120), 제2 상부 표면층(110), 하부 표면층(140) 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나의 층이 아연주석산화물, 수산화알루미늄, 수산화마그네슘 및 붕산아연을 상기 함량 범위 미만으로 포함하는 경우 난연 성능이 저하되고, 상기 함량 범위를 초과하는 경우 난연 성능은 향상되나 내화학성 및 물리적 특성이 감소되며, 고가의 난연제를 다량 포함하여 제조 원가가 상승할 수 있다.
상기 제2 상부 표면층(110)에 사용되는 비닐에스테르계수지는 에폭시아크릴레이트수지 또는 불포화에폭시수지라고도 불린다. 상기 비닐에스테르계수지는 에폭시 수지와 불포화 일염기산을 반응시켜 얻어지는 화합물로 스티렌과 같은 반응성 희석제에 용해된 수지 조성물이다.
상기 비닐에스테르계수지의 합성에 일반적으로 사용되는 에폭시 수지로는 비스페놀A계 또는 비스페놀F계 등이 있으며, 불포화 일염기산으로는 아크릴산, 메타크릴산, 1개의 히드록실기와 1개의 (메타)아크릴로일기를 가지는 히드록시알킬 (메타)아크릴레이트, 1개의 히드록실기와 2개 이상의 (메타)아크릴로일기를 가지는 다관능 (메타)아크릴레이트 등이 있다.
상기 제2 상부 표면층(110)에 사용되는 에폭시 수지는 이들에 한정되는 것은 아니지만, 노볼락형 에폭시 수지, 축합 디시클로펜타디엔 페놀형 에폭시 수지, 크실릴렌 주쇄 함유 페놀 노볼락형 에폭시 수지, 비페닐 주쇄 함유 노볼락형 에폭시 수지, 비스페놀 A형 에폭시 수지, 비스페놀 F형 에폭시 수지 및 테트라메틸비페놀형 에폭시 수지로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나를 사용할 수 있다.
상기 제1 상부 표면층(120), 기재층(130) 및 하부 표면층(140)에 사용되는 불포화폴리에스테르수지는 불포화폴리에스테르와 중합성 비닐 단량체를 혼합한 후 중합시켜 제조된다. 이때, 필요에 따라 하이드로퀴논, 터트부틸카테콜, 메톡시하이드로퀴논 등의 중합금지제를 더 첨가할 수 있다.
불포화폴리에스테르는 αβ-불포화 폴리이염기산 또는 αβ-불포화 폴리이염기산과 포화이염기산의 혼합물을 다가알코올과 혼합하고, 탄산가스, 질소가스 등과 같은 불활성 가스 분위기에서 140 내지 250℃에서 축합 반응시키고 반응 진행 정도에 따라서 온도를 서서히 상승시키는 방법에 의하여 수득된다. 이때, 이염기산과 다가알코올의 혼합 비율은 알코올성 수산기 몰수/카르복실기 몰수를 0.8 내지 1.2의 비율이 되도록 조절할 수 있다. 이와 같이 제조된 불포화폴리에스테르는 산가가 5 내지 40이고, 분자량이 1000 내지 5000 정도가 된다.
이때 사용하는 αβ-불포화 폴리이염기산, 포화이염기산으로는 무수말레인산, 시트라콘산(Citraconic Acid), 푸마르산, 이타콘산, 프탈산, 무수프탈산, 이소프탈산, 테레프탈산, 호박산, 아디핀산, 세바틴산, 테트라하이드로프탈산, 헷트산(HET acid, Chlorendic acid) 등을 사용할 수 있다. 또한 필요에 따라서 아크릴산, 프로피온산, 안식향산 등과 같은 일염기산이나, 트리멜리트산, 벤젠, 테트라카본산과 같은 다염기산도 사용할 수 있다.
다가 알코올로는 에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 트리에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 디프로필렌글리콜, 폴리프로필렌글리콜, 1,3-부틸렌글리콜, 수소화비스페놀A, 트리메틸올프로판모노아릴에테르, 네오펜틸글릴콜, 2,2,4-트리메틸-1,3-펜 탄디올, 글리세린 등을 사용할 수 있다.
중합성 비닐단량체는 불포화 폴리에스테르와 공중합하여 가교제로 작용하는 것으로서, 스티렌, 클로로스티렌, 비닐톨루엔, 메틸벤젠, 디메틸벤젠, 메타크릴산에스테르, 아크릴산에스테르, 초산비닐, 디아릴프탈레이트, 트리아릴시아누레이트 등을 사용할 수 있다. 중합성 비닐단량체는 이들 단량체 1종 또는 2종 이상의 혼합물을 불포화폴리에스테르 100 중량부에 대하여 20 내지 300 중량부로 사용할 수 있다.
상기 제2 상부 표면층(110), 제1 상부 표면층(120), 기재층(130) 및 하부 표면층(140)으로 구성된 실험대 상판(100) 전체에 혼합되는 경화제(硬化劑, hardener)는 열경화성 수지에 첨가되어 다리결합을 일으켜 경화시키는 약제이다. 본 발명에서 경화제의 종류는 특별히 한정되지 않으며, 상기 각 층의 수지 종류에 따라 적절하게 선택하여 사용할 수 있다.
다만, 에폭시 수지에 사용할 수 있는 경화제로는 아민류(類), 폴리아미드 등을 들 수 있고, 불포화폴리에스테르수지에 사용할 수 있는 경화제로는 유기과산화물과 같이 사용하는 3급 아민 등을 들 수 있다.
상기 제2 상부 표면층(110), 제1 상부 표면층(120) 및 기재층(130)의 색상을 발현하는 착색제로는 카본블랙(Cabon Black), 카본그린(Cabon Green) 등을 사용할 수 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 제2 상부 표면층(110), 제1 상부 표면층(120), 기재층(130) 및 하부 표 면층(140)에 사용되는 규사(硅砂, quartz sand)는 무수규산인 이산화규소(SiO2) 성분이 포함된 석영 알갱이 모래이다. 상기 규사는 실험대 상판(100) 전체를 구성하는 무기소재로서, 이를 포함하는 경우 휨 또는 뒤틀림에 대한 저항력이 커지고 내충격성 및 기계적 강도가 향상된다.
상기 제2 상부 표면층(110)과 제1 상부 표면층(120)에 투입되는 유리섬유(琉璃纖維, glass fiber)는 용융한 유리를 섬유 모양으로 한 광물섬유를 말하는 것으로, 고온에 잘 견디고, 불에 타지 않으며, 화학적 내구성이 있어 부식하지 않고, 강도, 특히 인장 강도가 강하며, 신장률이 작고, 내마모성이 우수하며, 단열, 방음성이 높다. 상기 유리섬유를 포함하는 경우 난연제와 함께 난연 성능을 향상시키면서 강도를 보강한다.
상기 기재층(130)에 사용되는 콘크리트 폐자재 분쇄가루는 콘크리트 폐자재를 분쇄한 것이다. 이는 상기 규사 대용으로 사용하는 것으로서 규사의 함량을 줄여 제조 원가를 낮출 수 있으며, 폐자재를 재활용함으로써 환경오염을 방지할 수 있다.
상기 실험대 상판(100)은 상기 실험대 상판 전체 중량에 대하여 상기 제2 상부 표면층(110) 3 내지 3.5 중량%, 상기 제1 상부 표면층(120) 3 내지 3.5 중량%, 상기 기재층(130) 85.6 내지 87 중량%, 상기 하부 표면층(140) 7 내지 7.4 중량%로 포함할 수 있다. 이는 실험대 상판을 적절한 두께와 강도를 가지도록 형성하기 위한 것이지만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 일 실시예에 따른 실험대 상판(100)의 제조방법을 도 2에 도시된 공정도를 참조하여 설명한다.
먼저, 상기 실험대 상판(100)의 형태에 따라 형틀을 제작한다(S1).
비닐에스테르계수지 또는 에폭시수지 38.52 내지 47.08 중량%, 아연주석산화물 7.65 내지 9.35 중량%, 수산화알루미늄 9.36 내지 11.77 중량%, 수산화마그네슘 9.63 내지 11.77 중량%, 붕산아연 7.65 내지 9.35 중량%, 촉진제 0.57 내지 0.71 중량%, 경화제 0.41 내지 0.51 중량%, 착색제 1.93 내지 2.36 중량%, 규사 11.55 내지 14.13 중량% 및 유리섬유 2.44 내지 3.00 중량%를 배합하여 제2 상부 표면층(110) 형성용 조성물을 제조한다.
제조된 제2 상부 표면층(110) 형성용 조성물을 제2 상부 표면층(110)이 실험대 상판(100)의 전체 중량에 대하여 3 내지 3.5 중량%가 되도록 형틀에 투입한 후 경화시켜 제2 상부 표면층(110)을 형성한다(S2).
불포화폴리에스테르수지 38.52 내지 47.08 중량%, 아연주석산화물 7.65 내지 9.35 중량%, 수산화알루미늄 9.36 내지 11.77 중량%, 수산화마그네슘 9.63 내지 11.77 중량%, 붕산아연 7.65 내지 9.35 중량%, 촉진제 0.57 내지 0.71 중량%, 경화제 0.41 내지 0.51 중량%, 착색제 1.93 내지 2.36 중량%, 규사 11.55 내지 14.13 중량% 및 유리섬유 2.44 내지 3.00 중량%를 배합하여 제1 상부 표면층(120) 형성용 조성물을 제조한다.
제조된 제1 상부 표면층(120) 형성용 조성물을 제1 상부 표면층(120)이 실험대 상판(100) 전체 중량에 대하여 3 내지 3.5 중량%가 되도록 형틀에 투입한 후 경 화시켜 제1 상부 표면층(120)을 형성한다(S3).
불포화폴리에스테르수지 29.10 내지 35.57 중량%, 아연주석산화물 5.81 내지 7.11 중량%, 수산화알루미늄 8.72 내지 10.66 중량%, 수산화마그네슘 8.72 내지 10.66 중량%, 붕산아연 5.81 내지 7.11 중량%, 경화제 0.37 내지 0.47 중량%, 착색제 1.16 내지 1.42 중량%, 규사 30.29 내지 37.03 중량% 및 콘크리트 폐자재 분쇄가루 30.29 내지 37.03 중량%를 배합하여 기재층(130) 형성용 조성물을 제조한다.
제조된 기재층(130) 형성용 조성물을 기재층(130)이 실험대 상판(100) 전체 중량에 대하여 85.6 내지 87 중량%가 되도록 형틀에 투입한 후 경화시켜 기재층(130)을 형성한다(S3). 상기 기재층(130) 형성용 조성물을 형틀에 투입할 때, 형틀을 진동시켜 기재층(130) 형성용 조성물 내부의 기공을 제거하는 것이 바람직하다.
불포화폴리에스테르수지 38.45 내지 47.01 중량%, 아연주석산화물 7.68 내지 9.40 중량%, 수산화알루미늄 9.61 내지 11.75 중량%, 수산화마그네슘 9.61 내지 11.75 중량%, 붕산아연 7.68 내지 9.40 중량%, 경화제 0.38 내지 0.48 중량% 및 규사 16.56 내지 20.24 중량%를 배합하여 하부 표면층(140) 형성용 조성물을 제조한다.
제조된 하부 표면층(140) 형성용 조성물을 하부 표면층(140)이 실험대 상판(100) 전체 중량에 대하여 87 내지 7.4 중량%가 되도록 형틀에 투입한 후 경화시켜 하부 표면층(140)을 형성한다(S5).
이후, 형틀에서 경화된 실험대 상판(100)을 분리하여 완성한다(S6).
이하, 본 발명의 바람직한 실시예 및 비교예를 기재한다. 그러나 하기 실시예는 본 발명의 바람직한 일 실시예일 뿐 본 발명이 하기한 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.
[제조예: 실험대 상판의 제조]
(실시예 1)
불포화폴리에스테르수지((주)세원화성네셔날 제품, M600) 10.0kg, 아연주석산화물(ZnSnO3) 2.0kg, 수산화알루미늄 3.0kg, 수산화마그네슘 3.0kg, 붕산아연(ZnO·B2O3·H2O) 2.0kg, 경화제 130cc, 착색제 0.4kg 및 규사(8호) 10.4kg을 혼합하여 기재층을 제조하였다.
상기 기재층 위에 불포화폴리에스테르수지((주)세원화성네셔날 제품, 507) 20.0kg, 아연주석산화물(ZnSnO3) 4.0kg, 수산화알루미늄 5.0kg, 수산화마그네슘 5.0kg, 붕산아연(ZnO·B2O3·H2O) 4.0kg, 촉진제 300cc, 경화제 100cc, 착색제 1kg, 규사(8호) 6kg 및 유리섬유(3mm) 1.3kg을 혼합하여 제1 상부 표면층을 제조하였다.
상기 제1 상부 표면층 위에 비닐에스테르계수지((주)세원화성네셔날 제품, SR841) 20.0kg, 아연주석산화물(ZnSnO3) 4.0kg, 수산화알루미늄 5.0kg, 수산화마그네슘 5.0kg, 붕산아연(ZnO·B2O3·H2O) 4.0kg, 촉진제 300cc, 경화제 100cc, 착색제 1kg, 규사(XPF4) 6kg 및 유리섬유(3mm) 1.3kg을 혼합하여 제2 상부 표면층을 제조 하였다.
상기 기재층 하부에 불포화폴리에스테르수지((주)세원화성네셔날 제품, M600) 20kg, 아연주석산화물(ZnSnO3) 4.0kg, 수산화알루미늄 5.0kg, 수산화마그네슘 5.0kg, 붕산아연(ZnO·B2O3·H2O) 4.0kg, 경화제 200cc 및 규사(8호) 8.6kg을 혼합하여 하부 표면층을 제조하였다.
상기와 같은 방법으로 실험대 상판의 시편(220mm×220mm×30mm)을 제조하였고, 각 성분의 함량은 하기 표 1에 정리하였다.
[표 1]
구성성분 배합량 함량비(중량%) 비고
제2 상부 표면층
(실험대 상판 전체 중량에 대하여 3중량%)		 비닐에스테르계수지 20.0kg 42.8
아연주석산화물 4.0kg 8.5 난연제
수산화알루미늄 5.0kg 10.7 난연제
수산화마그네슘 5.0kg 10.7 난연제
붕산아연 4.0kg 8.5 난연제
촉진제 300cc 0.64
경화제 100cc 0.46
착색제 1kg 2.14
규사 6kg 12.84
유리섬유 1.3kg 2.72
제1 상부 표면층
(실험대 상판 전체 중량에 대하여 3중량%)		 불포화폴리에스테르수지 20.0kg 42.8
아연주석산화물 4.0kg 8.5 난연제
수산화알루미늄 5.0kg 10.7 난연제
수산화마그네슘 5.0kg 10.7 난연제
붕산아연 4.0kg 8.5 난연제
촉진제 300cc 0.64
경화제 100cc 0.46
착색제 1kg 2.14
규사 6kg 12.84
유리섬유 1.3kg 2.72
기재층
(실험대 상판 전체 중량에 대하여 87중량%)		 불포화폴리에스테르수지 10.0kg 32.33
아연주석산화물 2.0kg 6.46 난연제
수산화알루미늄 3.0kg 9.69 난연제
수산화마그네슘 3.0kg 9.69 난연제
붕산아연 2.0kg 6.46 난연제
경화제 130cc 0.42
착색제 0.4kg 1.29
규사 10.4kg 33.66
하부 표면층
(실험대 상판 전체 중량에 대하여 7중량%)		 불포화폴리에스테르수지 20kg 42.73
아연주석산화물 4.0kg 8.54 난연제
수산화알루미늄 5.0kg 10.68 난연제
수산화마그네슘 5.0kg 10.68 난연제
붕산아연 4.0kg 8.54 난연제
경화제 200cc 0.43
규사 8.6kg 18.4
(실시예 2)
제2 상부 표면층 제조시에, 제2 상부 표면층 전체 중량에 대하여 아연주석산화물이 7.65 중량%, 수산화알루미늄이 9.36 중량%, 수산화마그네슘이 9.63 중량%, 붕산아연이 7.65 중량%가 되도록 한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 실시하여 실험대 상판을 제조하였다.
(실시예 3)
제2 상부 표면층 제조시에, 제2 상부 표면층 전체 중량에 대하여 아연주석산화물이 9.35 중량%, 수산화알루미늄이 11.77 중량%, 수산화마그네슘이 11.77 중량%, 붕산아연이 9.35 중량%가 되도록 한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 실시하여 실험대 상판을 제조하였다.
(실시예 4)
제2 상부 표면층 제조시에, 제2 상부 표면층 전체 중량에 대하여 아연주석산화물이 6.88 중량%, 수산화알루미늄이 8.42 중량%, 수산화마그네슘이 8.42 중량%, 붕산아연이 6.88 중량%가 되도록 한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 실시하여 실험대 상판을 제조하였다.
(실시예 5)
제2 상부 표면층 제조시에, 제2 상부 표면층 전체 중량에 대하여 아연주석산화물이 10.29 중량%, 수산화알루미늄이 12.95 중량%, 수산화마그네슘이 12.95 중량%, 붕산아연이 10.29 중량%가 되도록 한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 실시하여 실험대 상판을 제조하였다.
(비교예 1)
기재층, 제1 상부 표면층, 제2 상부 표면층 및 하부 표면층 제조시 아연주석산화물, 수산화알루미늄, 수산화마그네슘 및 붕산아연을 전혀 사용하지 않은 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 실시하여 실험대 상판을 제조하였다.
[실험예 1: 실험대 상판의 내화학성 및 난연성 실험]
(내화학성 실험)
상기 실시예 1에서 제조된 실험대 상판에 대하여 KS M 3015에 따라, 각종 산 및 알칼리를 시편 위에 2mL 정도 떨어뜨리고 1분 후 깨끗한 천으로 닦은 후 부식 정도를 관찰하였고, 그 결과를 하기 표 2에 정리하였다.
[표 2]1)
시험항목 단위 외관 시험방법
내약품성(아세트산 99%) - 이상없음 KS M 3015 : 2003(*)
내약품성(염산 35%) - 이상없음 KS M 3015 : 2003(*)
내약품성(질산 60%) - 이상없음 KS M 3015 : 2003(*)
내약품성(과염소산 60%) - 이상없음 KS M 3015 : 2003(*)
내약품성(황산 70%) - 이상없음 KS M 3015 : 2003(*)
내약품성(플루오르화 수소산 3%) - 이상없음 KS M 3015 : 2003(*)
내약품성(암모니아수 28%) - 이상없음 KS M 3015 : 2003(*)
내약품성(수산화나트륨 포화농도) - 이상없음 KS M 3015 : 2003(*)
내약품성(수산화칼륨 포화농도) - 이상없음 KS M 3015 : 2003(*)
내약품성(염화칼슘 포화농도) - 이상없음 KS M 3015 : 2003(*)
내약품성(염화나트륨 포화농도) - 이상없음 KS M 3015 : 2003(*)
내약품성(염화칼륨 포화농도) - 이상없음 KS M 3015 : 2003(*)
내약품성(중크롬산 칼륨 포화농도) - 이상없음 KS M 3015 : 2003(*)
내약품성(과망간산칼륨 포화농도) - 이상없음 KS M 3015 : 2003(*)
내약품성(클로로포름 99%) - 이상없음 KS M 3015 : 2003(*)
내약품성(아세톤 99.5%) - 이상없음 KS M 3015 : 2003(*)
내약품성(톨루엔 99.5%) - 이상없음 KS M 3015 : 2003(*)
내약품성(벤젠 99.5%) - 이상없음 KS M 3015 : 2003(*)
내약품성(클로로벤젠 90%) - 이상없음 KS M 3015 : 2003(*)
내약품성(에틸알코올 95%) - 이상없음 KS M 3015 : 2003(*)
내약품성(사염화탄소 99.5%) - 이상없음 KS M 3015 : 2003(*)
내약품성(이황화탄소 95%) - 이상없음 KS M 3015 : 2003(*)
1) 한국화학시험연구원(접수번호: TAU-009087)
(*) 시험방법: KS M 3015 : 2003준용
상기 표 2를 참조하면, 실시예 1에서 제조된 실험대 상판은 각종 산 및 알칼리에 대하여 내약품성을 가지고 있어 실험대로 사용하기에 적절함을 알 수 있다.
(난연성 실험)
상기 실시예 1에서 제조된 실험대 상판에 대하여 KS M 3015에 따라 난연성을 실험하였고, 그 결과를 하기 표 3에 정리하였다.
[표 3]2)
시험항목 단위 결과치 시험방법
내연성(A법) - 난연성 KS M 3015 : 2003
2) 한국화학시험연구원(접수번호: TAU-009088)
상기 표 3을 참조하면, 실시예 1에서 제조된 실험대 상판은 난연 1등급의 기준치에 근접한 결과를 얻었는 바, 실시예 1에서 제조된 실험대 상판은 인체에 해로울 수 있는 브롬계 난연제를 포함하고 있지 않으면서도 내약품성 및 난연성을 가지고 있어 인체에 무해한 실험대로 사용될 수 있음을 알 수 있다.
[실험예 2: 실험대 상판의 함량 변화에 따른 물성 및 방염성 실험]
실시예 1 내지 5 및 비교예 1에서 제조한 실험대 상판에 대한 물성을 측정하였고, 그 결과를 하기 표 4에 정리하였다.
[표 4]
물성 단위 실시예
1		 실시예
2		 실시예
3		 실시예
4		 실시예
5		 비교예 1 시험방법
비중 2.43 2.44 2.43 2.41 2.39 2.45 ASTM D 792 A
압축 강도 kgf/cm2 1890 1888 1893 1887 1879 1895 KS F 2518
굴곡 강도 kgf/cm2 550 549 549 545 541 545 ASTM D 780
(시험속도: 6mm/분, 지지간 거리: 250mm)
인장 강도 kgf/cm2 151 153 150 150 148 150 ASTM D 638
(시험속도: 5mm/분)
흡수율
(23±1℃, 물, 24시간)		 % 0.019 0.019 0.020 0.021 0.022 0.021 ASTM D 570
하중 변형 온도
(굴곡응력: 18.5 kgf/cm)		 ℃ 163 163 163 159 149 155 ASTM D 648
또한, 실시예 1 내지 5 및 비교예 1에서 제조한 실험대 상판의 방염성을 하기의 측정 항목을 기준으로 실험하였고, 그 결과를 하기 표 5에 나타내었다.
1) 잔염 시간: 버어너의 불꽃을 제거한 때부터 불꽃을 올리며 연소하는 상태가 그칠 때까지의 시간을 말하며, 기준치는 10초 이하이다.
2) 잔진 시간: 버어너의 불꽃을 제거한 때부터 불꽃을 올리지 아니하고 연소하는 상태가 그칠 때까지의 시간을 말하며, 기준치는 30초 이하이다.
3) 탄화 면적: 2분 동안 가열한 후 상판이 연소되어 탄화된 면적을 말하며, 기준치는 50㎠ 이하이다.
4) 탄화 길이: 2분 동안 가열한 후 상판이 연소되어 탄화된 최장 길이를 말하며, 기준치는 20㎝ 이하이다.
연소시험기로 2분 동안 가열 시험하여 측정하였으며, 탄화 면적은 최소 눈금 단위가 0.1㎠ 이하인 프라니메타를 사용하여 측정하였다.
[표 5]
단위 실시예 1 실시예 2 실시예 3 실시예 4 실시예 5 비교예 1
잔염 시간 sec 0 0 0 9 0 54
잔진 시간 sec 0 0 0 21 0 532
탄화 면적 cm2 10.7 10.0 11.1 15.2 10.5 33.6
탄화 길이 cm 3.7 3.5 3.7 4.8 3.6 9.5
상기 표 4 및 표 5를 참조하면, 실시예 1 내지 5에서 제조된 실험대 상판이 비교예 1에서 제조된 실험대 상판에 비하여 방염 성능이 매우 우수한 것을 알 수 있다. 따라서, 실시예 1 내지 5에서 제조된 실험대 상판은 인체에 유해할 수 있는 브롬계 난연제를 사용하지 않으면서도 아연주석산화물, 수산화알루미늄, 수산화마 그네슘 및 붕산아연을 적절한 함량비로 포함함으로써 방염성을 가지게 된 것을 알 수 있다.
한편, 실시예 1 내지 3에서 제조된 실험대 상판이 실시예 4에서 제조된 실험대 상판에 비하여 방염특성이 우수한 것을 알 수 있는데, 이는 실시예 1 내지 3에서 제조된 실험대 상판은 아연주석산화물을 7.65 내지 9.35 중량%, 수산화알루미늄을 9.36 내지 11.77 중량%, 수산화마그네슘을 9.63 내지 11.77 중량%, 붕산아연을 7.65 내지 9.35 중량% 범위 내로 포함하고 있는 반면, 실시예 4에서 제조된 실험대 상판은 아연주석산화물, 수산화알루미늄, 수산화마그네슘 및 붕산아연의 함량이 상기 범위에 미치지 못하기 때문인 것으로 생각된다.
또한, 실시예 1 내지 3에서 제조된 실험대 상판이 실시예 5에서 제조된 실험대 상판에 비하여 물성이 우수한 것을 알 수 있는데, 이는 실시예 1 내지 3에서 제조된 실험대 상판은 아연주석산화물을 7.65 내지 9.35 중량%, 수산화알루미늄을 9.36 내지 11.77 중량%, 수산화마그네슘을 9.63 내지 11.77 중량%, 붕산아연을 7.65 내지 9.35 중량% 범위 내로 포함하고 있는 반면, 실시예 5에서 제조된 실험대 상판은 아연주석산화물, 수산화알루미늄, 수산화마그네슘 및 붕산아연의 함량이 상기 범위를 초과하여 물리적 특성이 약간 저하된 것으로 생각된다.
본 발명의 단순한 변형 또는 변경은 모두 이 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의하여 용이하게 실시될 수 있으며 이러한 변형이나 변경은 모두 본 발명의 영역에 포함되는 것으로 볼 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 실험대 상판의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 실험대 상판을 제조하는 방법을 나타내는 공정도이다.
<도면의 부호에 대한 설명>
100 : 실험대 상판 110 : 제2 상판 표면층
120 : 제1 상판 표면층 130 : 기재층
140 : 하부 표면층

Claims (6)

  1. 기재층, 상기 기재층 위에 위치하는 제1 상부 표면층, 상기 제1 상부 표면층 위에 위치하는 제2 상부 표면층 및 상기 기재층의 하부에 위치하는 하부 표면층을 포함하며,
    상기 기재층, 제1 상부 표면층, 제2 상부 표면층, 하부 표면층 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나의 층은 아연주석산화물, 수산화알루미늄, 수산화마그네슘 및 붕산아연을 포함하는 것인 실험대 상판.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제2 상부 표면층은 비닐에스테르계수지 및 에폭시수지로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나의 수지 38.52 내지 47.08 중량%, 아연주석산화물 7.65 내지 9.35 중량%, 수산화알루미늄 9.36 내지 11.77 중량%, 수산화마그네슘 9.63 내지 11.77 중량%, 붕산아연 7.65 내지 9.35 중량%, 촉진제 0.57 내지 0.71 중량%, 경화제 0.41 내지 0.51 중량%, 착색제 1.93 내지 2.36 중량%, 규사 11.55 내지 14.13 중량% 및 유리섬유 2.44 내지 3.00 중량%를 포함하는 것인 실험대 상판.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 상부 표면층은 불포화폴리에스테르수지 38.52 내지 47.08 중량%, 아연주석산화물 7.65 내지 9.35 중량%, 수산화알루미늄 9.36 내지 11.77 중량%, 수 산화마그네슘 9.63 내지 11.77 중량%, 붕산아연 7.65 내지 9.35 중량%, 촉진제 0.57 내지 0.71 중량%, 경화제 0.41 내지 0.51 중량%, 착색제 1.93 내지 2.36 중량%, 규사 11.55 내지 14.13 중량% 및 유리섬유 2.44 내지 3.00 중량%를 포함하는 것인 실험대 상판.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 기재층은 불포화폴리에스테르수지 29.10 내지 35.57 중량%, 아연주석산화물 5.81 내지 7.11 중량%, 수산화알루미늄 8.72 내지 10.66 중량%, 수산화마그네슘 8.72 내지 10.66 중량%, 붕산아연 5.81 내지 7.11 중량%, 경화제 0.37 내지 0.47 중량%, 착색제 1.16 내지 1.42 중량% 및 규사 30.29 내지 37.03 중량%를 포함하는 것인 실험대 상판.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 하부 표면층은 불포화폴리에스테르수지 38.45 내지 47.01 중량%, 아연주석산화물 7.68 내지 9.40 중량%, 수산화알루미늄 9.61 내지 11.75 중량%, 수산화마그네슘 9.61 내지 11.75 중량%, 붕산아연 7.68 내지 9.40 중량%, 경화제 0.38 내지 0.48 중량% 및 규사 16.56 내지 20.24 중량%를 포함하는 것인 실험대 상판.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 기재층은 불포화폴리에스테르수지 29.10 내지 35.57 중량%, 아연주석산화물 5.81 내지 7.11 중량%, 수산화알루미늄 8.72 내지 10.66 중량%, 수산화마그네슘 8.72 내지 10.66 중량%, 붕산아연 5.81 내지 7.11 중량%, 경화제 0.37 내지 0.47 중량%, 착색제 1.16 내지 1.42 중량% 및 콘크리트 폐자재 분쇄가루 30.29 내지 37.03 중량%를 포함하는 것인 실험대 상판.
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