KR101235654B1 - 난연성 플라스틱 패널, 및 그 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 난연성 플라스틱 패널, 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 다중벽 플라스틱 패널, 및 상기 다중벽 플라스틱 패널의 복수개의 공간에 삽입되는 난연성 유체를 포함하는 난연성 플라스틱 패널과 상기 난연성 플라스틱 패널의 제조방법에 관한 것이다.
본 발명의 난연성 플라스틱 패널은 난연성이 우수하며, 그 제조방법이 손쉬운 장점이 있다.
난연성，　다중벽，　패널，　난연성　유체，　난연　패널

Description

난연성 플라스틱 패널, 및 그 제조방법{NONFLAMMABLE PLASTIC PANNEL, AND METHOD FOR PREPARING THE SAME}
도 1은 본 발명의 난연성 플라스틱 패널의 일 예를 나타낸 부분 단면 사시도.
도 2는 본 발명의 난연성 플라스틱 패널의 일 예를 나타낸 단면도.
도 3은 다중벽 플라스틱 패널이 서로 교차하는 제1 분리판과 제2 분리판을 포함하는 난연성 플라스틱 패널의 일 예를 나타낸 단면도.
[산업상 이용분야]
본 발명은 난연성 플라스틱 패널, 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 건축용 내외장재로 사용되는 난연성 플라스틱 패널, 및 그 제조방법에 관한 것이다.
[종래기술]
압출공정을 통해 생산된 플라스틱 패널 제품이 유리 또는 벽을 대체하는 용도로 쓰이기도 하는 등, 플라스틱 제품의 용도는 매우 다양하게 개발되어 왔다. 특히 건축 자재로 쓰이는 플라스틱 재료의 경우, 난연성이 요구되며, 화재시 잘 타지 않고, 연소 시에도 유해 가스의 배출이 적어야 하는 조건이 요구된다.
그러나, 대부분의 플라스틱 제품은 석유화학 제품을 원료로 합성된 재료이므로, 대부분 잘 탈 뿐 아니라 연소시에도 다량의 유해가스가 발생되어 화재시 많은 인적, 물적 손실을 초래하게 된다.
이러한 문제를 해결하고자 플라스틱 수지의 중합 또는 성형단계에서 난연제 등을 첨가하여 난연특성을 개선하고자 하는 시도가 많이 있으나, 난연제 등의 물질이 추가로 첨가될 경우 기계적 또는 화학적 물성의 저하를 가져올 수 있으며, 공정이 복잡해지는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 다중벽 플라스틱 패널의 내부 공간에 난연성 유체를 삽입한 난연성 플라스틱 패널을 제공하는 것이다.
본 발명의 상기 난연성 플라스틱 패널을 제조하는 간이한 방법을 제공하는 것이다.
본 발명은 상기 목적을 달성하기 위하여, a) i) 적어도 하나의 공간이 형성된 몸체, ii) 상기 적어도 하나의 공간을 복수개의 공간으로 분리 구획하는 복수개의 분리판, iii) 상기 몸체의 제1 단을 밀봉하는 제1 밀봉 부재, 및 iv) 상기 몸체의 제2 단을 밀봉하는 제2 밀봉 부재를 포함하는 다중벽 플라스틱 패널; 및 b) 상 기 다중벽 플라스틱 패널의 복수개의 공간에 삽입되는 난연성 유체를 포함하는 난연성 플라스틱 패널을 제공한다.
본 발명은 또한, a) 적어도 하나의 공간이 형성된 몸체, 및 상기 적어도 하나의 공간을 복수개의 공간으로 분리 구획하는 복수개의 분리판을 포함하는 다중벽 플라스틱 패널의 제1단을 제1 밀봉부재로 밀봉하는 단계; b) 상기 복수개의 공간에 난연성 유체를 삽입하는 단계; 및 c) 상기 다중벽 플라스틱 패널의 제2단을 제2 밀봉부재로 밀봉하는 단계를　포함하는 난연성 플라스틱 패널의　제조방법을 제공한다.
이하, 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.
본 발명자는 유리, 또는 벽 등의 건축 재료에 적용되는 거의 모든 플라스틱 재료 내부에 난연성 유체를 채울 경우, 화재 발생시 잘 타지 않는 난연성 플라스틱 패널을 제조할 수 있음에 착안하여 본 발명을 완성하게 되었다.
도 1은 본 발명의 난연성 플라스틱 패널의 일 예를 나타낸 부분 단면 사시도며, 도 2는 본 발명의 난연성 플라스틱 패널의 일 예를 나타낸 단면도이다. 도 1 및 2에서 보는 것과 같이, 본 발명의 난연성 플라스틱 패널(1)은 a) i) 적어도 하나의 공간이 형성된 몸체(10), ii) 상기 적어도 하나의 공간을 복수개의 공간으로 분리 구획하는 복수개의 분리판(20), iii) 상기 몸체의 제1 단을 밀봉하는 제1 밀봉 부재(30), 및 iv) 상기 몸체의 제2 단을 밀봉하는 제2 밀봉 부재(40)를 포함하는 다중벽 플라스틱 패널; 및 b) 상기 다중벽 플라스틱 패널의 복수개의 공간에 삽입되는 난연성 유체(50)를 포함한다.
상기 난연성 유체로는 난연성을 가지는 액체 또는 기체 모두 사용될 수 있으므로, 본 발명에서 특별히 한정되지 않으나, 물, 사염화탄소, 프레온 등으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상인 것이 바람직하며, 경제성과 안정성을 고려할 때, 물을 사용하는 것이 더 바람직하다.
상기 다중벽 플라스틱 패널을 이루는 몸체와 상기 복수개의 분리판은 각각 별개로 제작되어 끼워진 것일 수도 있으나, 압출성형에 의해 일체로 형성되는 것이 더 바람직하다.
또한, 상기 복수개의 분리판은 제1 분리판과 제2분리판을 포함하며, 상기 제1 분리판과 제2 분리판이 서로 교차하여 배열되는 것일 수도 있다. 도 3은 다중벽 플라스틱 패널이 서로 교차하는 제1 분리판(21)과 제2 분리판(22)을 포함하는 난연성 플라스틱 패널(3)의 일 예를 나타낸 단면도이다. 도 3에서 보는 것과 같이 서로 교차하는 제1 및 제2 분리판에 의해 복수의 공간이 바둑판처럼 배열된다.
상기 제1분리판 및 제2분리판에 의해 형성되는 공간의 크기와 각 분리판의 두께 등은 난연성 플라스틱 패널의 용도에 따라 적절하게 선택하여 결정할 수 있는 것이므로, 본 발명에서는 특별히 한정되지 않는다.
본 발명의 난연성 플라스틱 패널에 포함되는 다중벽 플라스틱 패널의 몸체와 분리판은 각각 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), 폴리비닐클로라이드(PVC), 폴리카보네이트, 폴리에틸렌테레프탈레이트 글리콜 (PETG), 폴리시클로디메틸테레프탈레이트 글리콜 (PCTC), 및 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA)로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 고분자로부터　제조되는　것이 바람직하며, 상기 몸체와 분리판은 서로 동일한 재질일 수도 있고, 또는 서로 다른 재질일 수도 있다.
상기 구성에 의하여 본 발명의 난연성 플라스틱 패널은 일반적인 다중벽 플라스틱 패널의 물성을 그대로 유지하면서 UL94 시험 방법 중 수직연소 시험방법에 따른 난연성이 V0 등급 이상을 만족한다. 따라서, 상기 난연성 플라스틱 패널은 건축용 내외장재 등의 용도로 사용되기에 매우 적합하다.
본 발명의 난연성 플라스틱 패널은 재료의 개질 없이 간이한 방법으로 제조될 수 있으며, 구체적으로는 a) 적어도 하나의 공간이 형성된 몸체, 및 상기 적어도 하나의 공간을 복수개의 공간으로 분리 구획하는 복수개의 분리판을 포함하는 다중벽 플라스틱 패널의 제1단을 제1 밀봉부재로 밀봉하는 단계; b) 상기 복수개의 공간에 난연성 유체를 삽입하는 단계; 및 c) 상기 다중벽 플라스틱 패널의 제2단을 제2 밀봉부재로 밀봉하는 단계를　포함하는 제조방법에 따라 제조될 수 있다.
이 때 사용되는 상기 다중벽 플라스틱 패널의 몸체와 분리판은 각각 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), 폴리비닐클로라이드(PVC), 폴리카보네이트, 폴리에틸렌테레프탈레이트 글리콜 (PETG), 폴리시클로디메틸테레프탈레이트 글리콜 (PCTC), 및 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA)로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 고분자로부터　제조되는　것이 바람직하며, 상기 몸체와 분리판은 서로 동일한 재질일 수도 있고, 또는 서로 다른 재질일 수도 있다.
상기 다중벽 플라스틱 패널에 포함되는 복수개의 분리판은 상기 도 3과 같이 제1 분리판과 제2분리판을 포함하고, 상기 제1 분리판과 제2 분리판은 서로 교차하여 배열되는 것일 수도 있다.
또한, 상기 다중벽 플라스틱 패널의 몸체와 상기 복수개의 분리판은 각각 별개로 제작되어 끼워진 것일 수도 있으나, 하나의 압출성형에 의해 일체로 형성되는 것이 더 바람직하며, 압출성형으로 제조된 다중벽 플라스틱 패널은 압출 진행방향에 따라 생긴 공간이 내부에 형성되어 있다.
상기 다중벽 플라스틱 패널을 하나의 압출 성형 공정으로 형성하는 방법은 몸체 및 분리판이 형성되도록 미리 고안된 압출 다이를 이용하는 것으로서, 본 발명의 실시예를 참조하여 용이하게 알 수 있는 것이므로 이하 상세한 설명은 생략한다.
또한, 이러한 형태의 다중벽 플라스틱 패널은 본 발명의 실시를 위하여 별도로 제작하여 사용할 수 있으며, 통상적으로 판매되는 일반적인 제품을 구입하여 사용할 수도 있으므로, 본 발명의 제조방법이 상기 다중벽 플라스틱 패널의 제조방법에 의해 한정되는 것은 아니다.
상기 다중벽 플라스틱 패널의 제1단을 밀봉하는 단계는 제1 밀봉부재를 이용하여 상기 다중벽 플라스틱 패널의 제1단의 공간을 채우거나, 또는 접착제를 이용하여 제1 밀봉부재를 제1단에 부착시키는 방법을 이용할 수 있다. 이 때 사용되는 접착제는 에폭시계 접착제를 사용할 수 있으며, 패널의 재료가 PETG일 경우에는 클로로포름, 메틸에틸케톤(MEK) 등의 화학 용매를 사용할 수 있으나, 구체적인 접착제의 종류는 패널 재료의 종류에 따라 적절하게 선택하는 것이 바람직하다
상기 제1 밀봉부재는 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), 폴리비닐클로라이드(PVC), 폴리카보네이트, 폴리에틸렌테레프탈레이트 글리콜 (PETG), 폴리시클로디 메틸테레프탈레이트 글리콜 (PCTC), 및 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA)로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상인 것이 바람직하며, 다중벽 플라스틱 패널의 몸체 또는 분리판과 동일한 재질인 것이 더 바람직하다.
상기와 같이 제1단이 밀봉된 다중벽 플라스틱 패널 내부 공간에 난연성 유체를 삽입한다. 상기 난연성 유체는 난연성을 가지는 액체 또는 기체 모두 사용될 수 있으므로, 본 발명에서 특별히 한정되지 않으나, 물, 사염화탄소, 및 프레온으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상인 것이 바람직하며, 경제성과 안정성을 고려할 때, 물을 사용하는 것이 더 바람직하다.
상기 난연성 유체의 삽입방법은 다중벽 플라스틱 패널의 내부 공간으로 유체를 흘려보내거나, 다중벽 플라스틱 패널을 유체에 완전히 잠기도록 함침하는 방법 등을 이용할 수 있다.
상기 난연성 유체의 삽입이 끝난 후에는 제2밀봉부재를 이용하여 다중벽 플라스틱 패널의 제2단을 밀봉한다. 상기 밀봉 방법은 제1단의 밀봉방법과 동일하며, 상기 제2 밀봉부재도 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), 폴리비닐클로라이드(PVC), 폴리카보네이트, 폴리에틸렌테레프탈레이트 글리콜 (PETG), 폴리시클로디메틸테레프탈레이트 글리콜 (PCTC), 및 폴리메틸메타크릴레이트 (PMMA)로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상인 것이 바람직하고, 다중벽 플라스틱 패널의 몸체 또는 분리판과 동일한 재질인 것이 더 바람직하다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 기재한다. 다만, 하기의 실시예는 본 발명의 바람직한 일 실시예일 뿐, 본 발명이 하기 실시예에 의해 한정되는 것은 아 니다.
[실시예]
실시예 1
SK케미칼에서 만든 PETG SKYGREEN H2003을 재료로 사용하고, Breyer Sheet Extruder를 이용하여 내부에 도 3과 같이 내부 분리판을 형성시킨 두께 5 mm의 다중벽 (4층) 플라스틱 패널을 제조하였다.
상기 다중벽 패널을 폭 125 mm, 길이 13 mm로 절단하여 125mm×13mm×5mm 크기의 패널을 준비하였다.
메틸에틸케톤(MEK)을 접착용 용매로 사용하여 압출방향의 한쪽 끝단에 동일한 재질의 패널을 부착하여 밀봉하였다.
상기 다중벽 패널의 개방된 반대편 끝단을 위로 세우고, 상기 다중벽 패널의 공간에 물을 주입한 후, 용융 접착제를 사용하여 상기 개방된 끝단에 동일한 재질의 패널을 부착하여 밀봉하였다.
상기 난연성 플라스틱 패널을 동일한 방법으로 5개 제조하여 각각 A1~A5로 시료명을 명명하였다.
실시예 2
LG Dow Chemical에서 만든 Polycarbonate를 재료로 사용하고, Breyer Sheet Extruder를 이용하여 내부에 도 3과 같이 내부 분리판을 형성시킨 두께 5 mm의 다중벽 (4층) 플라스틱 패널을 제조하였다.
상기 다중벽 패널을 폭 125 mm, 길이 13 mm로 절단하여 125mm×13mm×5mm 크기의 패널을 준비하였다.
메틸에틸케톤(MEK)을 접착용 용매로 사용하여 압출방향의 한쪽 끝단에 동일한 재질의 패널을 부착하여 밀봉하였다.
상기 다중벽 패널의 개방된 반대편 끝단을 위로 세우고, 상기 다중벽 패널의 공간에 물을 주입한 후, 용융 접착제를 사용하여 상기 개방된 끝단에 동일한 재질의 패널을 부착하여 밀봉하였다.
상기 난연성 플라스틱 패널을 동일한 방법으로 5개 제조하여 각각 AA1~AA5로 시료명을 명명하였다.
비교예 1
끝단을 밀봉하지 않은 PETG 다중벽 플라스틱 패널을 실시예 1과 동일한 방법으로 5개 제조하여 각각 B1~B5로 시료명을 명명하였다.
비교예 2
끝단을 밀봉하지 않은 PC 다중벽 플라스틱 패널을 실시예 2와 동일한 방법으로 5개 제조하여 각각 BB1~BB5로 시료명을 명명하였다.
상기 실시예 1에 따라 제조된 난연성 플라스틱 패널(A1~A5), 및 비교예 1에 따라 제조된 다중벽 플라스틱 패널(B1~B5)에 대하여 UL94 시험 방법 중 수직연소 시험방법(Vertical burning, V)에 따라 난연성 테스트를 실시하였다. 상기 난연성 테스트 결과는 하기 표 1에 정리하였다.
[표 1]
시 료 t1
(초)		 t2
(초)		 t3
(초)		 t1+t2
(초)		 t2+t3
(초)		 등급
판정
실
시
예
1		 A1 3 4 2 42 31 V0
A2 5 5 3
A3 4 4 2
A4 4 5 1
A5 4 4 1
비
교
예
1		 B1 7 12 10 106 119 V2
(바닥 솜 연소)
B2 8 15 10
B3 8 14 12
B4 6 15 9
B5 7 14 8
실
시
예
2		 AA1 3 4 2 40 28 V0
AA2 4 3 2
AA3 5 4 2
AA4 4 5 1
AA5 4 4 1
비
교
예
2		 BB1 7 11 10 104 117 V2
(바닥 솜 연소)
BB2 8 15 10
BB3 7 14 11
BB4 6 15 9
BB5 7 14 8
상기 표 1에서 t1은 첫번째 10초간 연소 후 소화시간, t2는 두번째 10초간 불꽃 연소 후 불꽃이 사라지는 시간, t3는 무염 연소(glowing)가 지속되는 시간을 의미한다.
상기 표 1에서 보는 것과 같이, 본 발명의 제조방법에 따라 제조된 실시예 1의 난연성 플라스틱 패널은 UL94 시험 방법 중 수직연소 시험방법(Vertical burning, V)에 따른 난연성이 V0 등급 이상에 해당하는 반면에, 일반적인 다중벽 플라스틱 패널은 V2 등급에 해당하여 본원발명의 난연성 플라스틱 패널의 난연성이 우수함을 알 수 있다.
본 발명의 난연성 플라스틱 패널은 일반적인 다중벽 플라스틱 패널에 비하여 난연성이 우수하며, 패널 내부 공간에 난연성 유체를 채우는 간이한 방법으로 손쉽게 제조할 수 있다는 장점이 있다.

Claims (12)

  1. a) i) 적어도 하나의 공간이 형성된 몸체,
    ii) 상기 적어도 하나의 공간을 복수개의 공간으로 분리 구획하는 복수개의 분리판,
    iii) 상기 몸체의 제1 단을 밀봉하는 제1 밀봉 부재, 및
    iv) 상기 몸체의 제2 단을 밀봉하는 제2 밀봉 부재를 포함하는 다중벽 플라스틱 패널; 및
    b) 상기 다중벽 플라스틱 패널의 복수개의 공간에 삽입되는 물, 사염화탄소, 및 프레온으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상인 난연성 유체
    를 포함하는 난연성 플라스틱 패널.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 다중벽 플라스틱 패널의 몸체와 상기 복수개의 분리판은 압출성형에 의해 일체로 형성되는 것인 난연성 플라스틱 패널.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 복수개의 분리판은 제1 분리판과 제2분리판을 포함하고, 상기 제1 분리판과 제2 분리판은 서로 교차하여 배열되는 것인 난연성 플라스틱 패널.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 다중벽 플라스틱 패널의 몸체 및 분리판은 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), 폴리비닐클로라이드(PVC), 폴리카보네이트, 폴리에틸렌테레프탈레이트 글리콜 (PETG), 폴리시클로디메틸테레프탈레이트 글리콜 (PCTC), 및 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA)로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 고분자로부터　제조되는　것인 난연성 플라스틱 패널.
  6. 제1항, 및 제3항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 난연성 플라스틱 패널은 UL94 시험 방법 중 수직연소 시험방법에 따른 난연성이 V0 등급 이상인 난연성 플라스틱 패널.
  7. a) 적어도 하나의 공간이 형성된 몸체, 및 상기 적어도 하나의 공간을 복수개의 공간으로 분리 구획하는 복수개의 분리판을 포함하는 다중벽 플라스틱 패널의 제1단을 제1 밀봉부재로 밀봉하는 단계;
    b) 상기 복수개의 공간에 물, 사염화탄소, 및 프레온으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상인 난연성 유체를 삽입하는 단계; 및
    c) 상기 다중벽 플라스틱 패널의 제2단을 제2 밀봉부재로 밀봉하는 단계
    를　포함하는 난연성 플라스틱 패널의　제조방법.
  8. 삭제
  9. 제7항에 있어서,
    상기 다중벽 플라스틱 패널의 몸체와 상기 복수개의 분리판은 압출성형에 의해 일체로 형성되는 것인 난연성 플라스틱 패널의 제조방법.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 복수개의 분리판은 제1 분리판과 제2분리판을 포함하고, 상기 제1 분리판과 제2 분리판은 서로 교차하여 배열되는 것인 난연성 플라스틱 패널의 제조방법.
  11. 제7항에 있어서,
    상기 다중벽 플라스틱 패널의 몸체 및 분리판은 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), 폴리비닐클로라이드(PVC), 폴리카보네이트, 폴리에틸렌테레프탈레이트 글리콜 (PETG), 폴리시클로디메틸테레프탈레이트 글리콜 (PCTC), 및 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA)로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 고분자로부터　제조되는　것인 난연성 플라스틱 패널의 제조방법.
  12. 제7항에 있어서,
    상기 제1 밀봉부재, 및 제2 밀봉부재는 각각 독립적으로 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), 폴리비닐클로라이드(PVC), 폴리카보네이트, 폴리에틸렌테레프탈레이트 글리콜 (PETG), 폴리시클로디메틸테레프탈레이트 글리콜 (PCTC), 및 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA)로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상인 난연성 플라스틱 패널의 제조방법.
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