KR101365232B1 - 준불연성 인테리어 장식물 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 다양한 디자인의 표현이 가능하며 화재 시 용융은 되나 유해가스 발생이 없는 폴리에스테르 섬유 직물을 표면층으로 하고, 화재 시 인테리어 장식물의 형태를 유지할 수 있는 불연 기능의 유지가 가능한 유리섬유로 직조한 유리섬유 직물을 기재층으로 하여, 상기 표면층과 기재층을 화재 시 유해가스 발생이 없으며 평상시 용매 방출이 없는 친환경적인 접착수단으로 폴리에스테르 직물과 유리섬유 직물을 견고히 고정 접합시키어 접착층을 형성하면서 결합 고정된 유해가스 발생 없는 준불연성 인테리어 장식물에 관한 것이다.
Description
본 발명은 준불연성 인테리어 장식물에 관한 것으로, 상세하게는 인테리어 장식물의 표면층에는 표면층 소재 자체가 가지는 다양한 표현 기능을 유지할 수 있도록 하면서 인테리어 장식물로서 화재시 유해가스 발생이 적은 준불연기능을 부여한 것에 관한 것이다.
최근 건축물의 대형 화재사고 발생과 이에 따른 유독성 가스 발생 등에 의한 참사가 잇따름에 따라 화재시 유해가스 발생이 적은 준불연성 건축내장재에 대한 관심이 높아지고 있다.
이에 따라 건축물에서 화재가 발생하였을 경우 건축물에 설치된 내부 마감 재료에서 발생하는 유독가스 및 화재확산 등을 방지하여 인명 및 재산을 보호하기 위한 건축 내장 마감 재료에 관하여 유해가스 발생이 적으면서 높은 난연 성능이 요구되고 있다.
한편, 인테리어 장식물이 준불연재료로서 인정을 받기 위하여는 건축법에서 세부 규정하고 있는 "건축물 내부 마감재료의 난연 성능 기준"에 의하여, 한국산업규격 KS F ISO 1182(건축 재료의 불연성 시험방법)에 따른 시험결과, 가열시험 개시 후 20분간 가열로 내의 최고 온도가 최종평형온도를 20K 초과하지 않아야 하며, 가열종료 후 시험체의 질량 감소율이 30%이하여야 하는 점과 한국산업규격 KS F 2271(건축물의 내장재료 및 구조의 난연성 시험방법) 중 가스유해성 시험 결과, 실험용 쥐의 평균행동정지 시간이 9분 이상이어야 한다는 성능 기준이 요구되고 있다.
상기와 같은 건축법상의 요구에 따라 종래의 인테리어장식용 직물이나 파티션용 직물의 경우 자연섬유나 합성섬유 소재로 제직을 한 후, 후 가공을 통해서 방염처리가공 또는 난연처리 가공을 하는 방식을 채택하였으나, 방염처리가공 또는 난연처리 가공은 그 가공단계가 매우 복잡하여 생산성이 떨어질 뿐만 아니라, 이러한 과정을 통해 생산된 방염가공 직물들은 생산단가가 높아져 경제적 효용성과 방염기능이 떨어지며, 방염처리된 원단은 화재 시 연소되지는 않으나 화재 시 발생되는 고열로 인하여 용융되면서 유독가스를 발생하여 내장재로서의 성능 기준에 부적합하게 되는 문제가 있으며, 방염처리로 인하여 원래 직물의 촉감을 유지 할 수 없게 되는 문제가 있다.
또한, 인테리어 장식물에 사용되는 직물에 유해가스 발생이 적은 준불연성을 부여하기 위하여, 상기 직물의 직조 시 경사와 위사로서 폴리에스테르 섬유와 불연계의 유리섬유 두 종류의 섬유를 사용해서 이중 직물을 제직하되, 상기 폴리에스테르 섬유는 선염된 것을 채용함으로써 다양한 색상으로 표현이 가능하게 되는 효과와 유리섬유로 인한 불연 효과를 얻을 수는 있었으나, 폴리에스테르 섬유와 유리섬유의 두 종류로 직조한 직물이어서 표면층 전체로서의 염색 또는 나염 등의 외관상 표현에 한계가 있으며, 두 가지 전혀 상이한 특성을 가지는 유기물 섬유(폴리에스테르 섬유)와 무기물 섬유(유리섬유)를 경사와 위사로서 직조하는 공정에 있어 작업상의 복잡성이 나타나는 등의 문제가 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래의 인테리어장식용 직물이나 파티션용 직물에 대하여 불연 기능을 부여하기 위하여 직물에 대하여 방염처리를 한 경우에 있어서, 화재 발생 시 화염에 의한 연소 작용이 일어나지는 아니하나 고열로 인하여 상기 직물이 용융되면서 발생된 유독 유해한 가스에 의한 피해가 화재사고에 있어서 심각하게 대두된 문제를 해결하고자 화재 발생 시 인테리어 장식물의 형태는 유지하면서 유독 유해 가스 발생을 저감할 수 있는 인테리어 장식물에 착안하기에 이르렀다.
따라서, 상기와 같은 점에 착안하여 본 발명은 종래 인테리어 장식물에 관하여 방염처리 여부와 관계없이 인테리어 장식물의 표면 소재를 화재 시 용융은 되나 유해가스 발생이 적으면서 다양한 디자인 구현이 가능한 폴리에스테르 섬유 직물 소재로 하고, 화재 시 인테리어 장식물의 형태를 유지할 수 있는 기재 소재로 불연성 유리섬유 직물을 채택하고, 상기 표면 소재와 기재 소재를 접착하는 수단으로서 역시 유해가스 발생이 없으며 평상시 용매 방출이 없는 친환경 접착제를 채택하여 구성함으로써 유해가스 발생이 적은 준불연성 인테리어 장식물을 발명하였다.
본 발명은 상기와 같이 종래 기술의 문제점을 해결하고자 착안된 것으로서, 본 발명은 다양한 디자인의 표현이 가능하며 화재 시 용융은 되나 유해가스 발생이 적은 폴리에스테르 섬유 직물을 표면층으로 하고, 화재 시 인테리어 장식물의 형태를 유지할 수 있는 불연 기능의 유지가 가능한 유리섬유로 직조한 유리섬유 직물을 기재층으로 하여, 상기 표면층과 기재층을 화재 시 유해가스 발생이 적으며 평상시 용매 방출이 없는 친환경적인 접착수단으로 폴리에스테르 직물과 유리섬유 직물을 견고히 고정 접합시키어 접착층을 형성하면서 결합 고정된 준불연성 인테리어 장식물의 제공을 목적으로 한다.
본 발명의 준불연성 인테리어 장식물은 표면층, 접착층 및 기재층으로 구성되며, 상기 표면층은 다양한 색상, 문양, 무늬 등 다양한 디자인의 구현이 가능하며 화재 시 용융은 되나 유해가스 발생이 적은 폴리에스테르 섬유 직물로 하고, 상기 기재층은 화재 시 인테리어 장식물의 형태를 유지할 수 있는 불연재료에 해당하는 유리섬유 직물로 하여 화재 시 유해가스 발생이 적은 준불연성 인테리어 장식물을 유지토록 하며, 상기 표면층의 섬유 직물과 기재층의 유리섬유 직물의 접착수단으로 화재 시 유해가스 발생이 적고 평상 시 용매 방출이 없는 친환경적인 접착층을 형성하여 견고하게 접착 고정시킴으로서 달성될 수 있다.
즉, 본 발명은 (1) 다양한 색상, 문양, 무늬 등 다양한 디자인의 구현이 가능한 폴리에스테르 섬유직물로 이루어진 표면층, (2) 불연성 재료인 유리섬유 직물로 이루어진 기재층, (3) 표면층의 섬유 직물과 기재층의 유리섬유 직물을 접착하여 고정하기 위한 접착층을 기본으로 하여 구성된다.
본 발명의 준불연성 인테리어 장식물의 표면층을 구성하는 섬유직물로서는 폴리에스테르 섬유 직물 이외에 다양한 색상, 문양, 무늬, 다자인 등을 구현할 수 있는 섬유 직물로서 화재 시 유독가스를 발생하지 아니하는 폴리프로피렌 섬유도 그 채택이 가능한 소재의 예이다.
특히, 폴리에스테르섬유 직물 제조에 사용되는 폴리에스테르라 함은, 분자 내에 에스테르 결합(-COO)을 갖는 고분자 화합물의 총칭으로서, 불포화 폴리에스테르 수지와 알키드 수지, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)로 대표되는 열가소성 폴리에스테르 수지가 있다. 본 발명에서 채용되는 폴리에스테르 섬유는 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 섬유로 제작된 직물로서, 강도가 높고, 내약품성, 250 내지 255 ℃ 범위의 융점을 지녀 내열성이 우수하며, 신장 굴곡에 대하여는 탄성을 지니는 장점이 있어서 신사복지, 셔츠 등의 의류뿐만 아니라 산업용 재료로 용도가 다양하다.
또한, 폴리에스테르 섬유는 기능성이 풍부하고 감촉이 좋은 섬유로서, 결절 강도(결절 강도) 및 마찰강도(마찰 강도)가 우수하고 젖어도 강도가 변하지 않으며, 합성 섬유는 보통 열에 약하지만 폴리에스터 섬유는 그 중에서 가장 열에 강한 섬유이고, 탄성은 가장 울에 가까우며 건조 시는 물론 젖어도 구김이 생기지 않는 성질과 신축성이 적어 형태가 잘 유지 되는 성질이 있어, 불연 인테리어 장식물 소재로서 적합하며 화재에 의한 연소 시 유독 유해가스를 방출하지 아니하는 특징이 있다.
본 발명에 사용되는 폴리에테르 섬유 직물은 직물 또는 편직물 등이다. 직물은 실의 간격 (또는 섬유 간격)이 작은 미세한 텍스쳐를 갖는다. 일반적으로, 직물을 섬유직물의 기초중량 (단위 면적 당의 중량)은 300 내지 400 g/㎡, 바람직하게 300 내지 350g/㎡이고, 직물의 제작에 소요되는 실의 굵기는 경사 750 내지 850 데니어(denier) 및 위사 1,300 내지 1400 데니어(denier)가 바람직하다.
폴리에스테르 섬유직물의 표면층의 하면과 유리섬유 직물의 상면에 유해가스 발생이 없는 친환경 접착제를 게재하여 접착시킴으로써 유해가스 발생이 적은 준불연성 인테리어 장식물을 제조할 수가 있다. 접착제의 예로는 우레탄계 혹은 에틸렌 비닐아세테트계 접착제가 포함된다. 접착제의 양은 폴리에스테르 섬유직물의 기초 중량에 대하여 3내지 10 중량%일 수 있다
본 발명의 준불연성 인테리어 장식물의 접착층(2)을 형성하는 접착제로서 다양한 종류의 재료가 사용될 수 있는데, 예를 들면 상온에서 접착성을 발현할 수 있는 것과 혹은 상온에서 접착성을 발현하지 못하고 소정의 처리에 의해 접착성을 발현할 수 있는 것이 있다. 이러한 접착제로서 수용성 접착제 및 용제계 접착제 등을 들 수 있다. 일예로서, 아크릴에멀젼수지계 접착제, 천연고무계 접착제, 합성고무계 접착제, 아크릴수지계 접착제, 우레탄수지계 접착제, 실리콘수지계 접착제, 폴리비닐에스테르수지계 접착제를 들 수 있다.
또한, 접착제로서의 고분자화합물은 천연계(셀룰로오즈 등), 부가계(비닐알콜계 등), 또는 축합계(우레탄계 등)을 사용할 수 있으며, 접착제는 감압접착제 또는 수성접착제(수성매질 중에 분단된 접착제)를 포함할 수 있다.
본 발명의 준불연성 인테리어 장식물에 있어서, 표면층(1) 및 기재층(3)을 구성하는 섬유직물 및 유리섬유 직물의 조직 구조는 접착층(2)을 형성하는 접착제의 침투성과 관련이 있다. 사용하는 접착제의 종류나 점도는 상기 직물의 조직구조에 기초하여 결정할 수 있으며, 적합한 접착제의 사용에 따라 접착제가 상기 직물의 겉으로 배어나오는 것을 방지할 수 있게 된다.
특히, 본 발명의 준불연성 인테리어 장식물의 접착층(2)을 형성하는 접착제는 접합부위가 파괴되어도 구조물이 곧바로 파괴되지 않는 비구조형 접착제로 이루어지며 액상형 및 필름형 접착제가 채택될 수 있다.
상기 액상형 접착제로서는 특히 폴리우레탄 공중합체 타입의 1액형 습기 경화성 접착제로서 점도(Viscosity) 3,500 - 4,500 cp, 100% 탄성도(Modulus) 20 - 25 kg/cm, 인장강도(Tensile strength) 900 - 1,000 kg/cm, 신장도(Elongation) 300 - 400%인 것이 바람직하다.
또한, 다른 필름형 접착제로서는 이형지와 유기용제를 사용하지 않는 비휘발성이며 에틸렌 비닐아세테이트 공중합체를 포함하는 핫멜트 필름형 접착제로서 밀도 0.9 g/㎤, 융점 70℃, Auto-ignition 온도 300℃이상인 것이 바람직하다.
본 발명의 기재층을 구성하는 유리섬유 직물은 소재 자체가 가지는 불연 기능에 의하여 불연성 인테리어 장식물을 제공할 수 있게 되는데, 유리섬유직물은 유리 장섬유(Fiber Glass Continuous Filament)로 제직된 것이면 구분 없이 모두 사용가능하며, 특히 유리섬유 직물의 기초중량(단위 면적 당의 중량)은 170 내지 180 g/㎡, 두께 0.1 내지 0.2 mm가 바람직하다.
본 발명의 준불연성 인테리어 장식물은 제작이 용이하고, 화재시 유해물질 발생을 최소화할 수 있을 뿐만 아니라, 시공하기 쉽고, 벽재, 의자 등 포괄적인 인테리어 내장재를 제공할 수 있게 되는 효과가 있다.
본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.
도 1은 본 발명의 기술이 적용된 유해가스 발생 없는 준불연성 인테리어 장식물
본 발명에 따른 유해가스 발생 없는 준불연성 인테리어 장식물은 여러 가지 형태로 구현할 수 있다. 그 바람직한 한 형태를 구체적으로 나타내어 설명하면, 기재한 것에 한정되는 것은 아니지만 도 1에 나타낸 구성을 가질 수 있다.
본 발명의 준불연성 인테리어 장식물(10)은 도시된 바와 같이 유리섬유 직물로 이루어지는 기재층(3)을 기초로 하여, 그 기재층(3)의 위에는 폴리우레탄 공중합체 또는 에틸렌 비닐 아세테이트 공중합체를 주재로 하는 첩착제로 이루어지는 접착층(2)이 개재되고, 그 접착층(2) 위에 다양한 색상, 문양, 무늬, 다자인 등의 구현된 폴리에스테르 섬유직물의 표면층(1)이 접착 고정되는 구조로 이루어진다.
또한, 본 발명의 준불연성 인테리어 장식물(10)을 완성함에 있어 접착층(2)을 도입하는 양태로서, 표면층(1) 하면에 접착제를 도포하여 접착층(2)을 형성하는 방법과, 이형지를 사용하지 아니하는 핫멜트 접착필름을 표면층(1) 하면과 기재층(3)의 상면 사이에 개재하여 기재층(3)과 표면층(1)을 접합하여 접착층(2)를 형성하는 방법 모두 사용될 수 있다.
실시예
이하 실시예에서 본 발명을 구체적으로 설명한다.
이하의 예에서 유해가스 발생이 적은 준불연성 인테리어 장식물의 평가는 다음과 같이 행하였다.
(1) 열방출율 시험
한국산업표준규격 KS F ISO 5660의 시험방법에 의한다.
(2) 가스 유해성 시험
한국산업표준규격 KS F 2271의 시험방법에 의한다.
(1) 하기의 과정으로 다양한 디자인이 앞뒷면(양면)으로 구현되고 제직된 직물의 특성을 갖는 100% 폴리에스터 섬유직물을 준비하는 단계
제직과정
경사 : 150 DENIER 48 필라를 네가닥 A.T.Y.
위사 : 300 DENIER 96 필라를 네가닥 인타 D.T.Y.
폭 : 63 인치로 제직 후 염색가공시에 축 14%주고 발수처리해서 폭 54인치로 완성
완성된 직물
실굵기 : 경사 790 DENIER 위사 1386 DENIER
두께 : 1mm
기초중량(담위면적 당 중량) : 317±10 g/㎡
밀도(올/5cm) : 경사 66.8, 위사 55.4
앞, 뒷면 : 무늬가 동일
(2) (1)단계에서 준비된 100% 폴리에스터 섬유직물의 뒷면에 롤러를 이용하여 액상 접착제로서 하기의 물성을 가지는 Polyurethane Adhesive Resin (창신화학 제품)을 10g/㎡의 양으로 도포하는 단계
Polyurethane Adhesive Resin
점도(Viscosity) 4,000cp, 100% 탄성도(Modulus) 20 - 25 kg/cm, 인장강도(Tensile strength) 900 - 1,000 kg/cm, 신장도(Elongation) 300 - 400%
(3) 단위 면적 중량 173±10 g/㎡의 유리섬유 직물 시트의 상면에 상기 (2) 단계를 거쳐 접착제 도포된 폴리에스테르 직물을 놓고, 140±10℃의 열 롤러로 가압 접착하여 준불연성 인테리어 장식물을 제조하였다.
(1) 다양한 디자인이 앞뒷면(양면)으로 구현되고 제직된 직물의 특성을 갖는 100% 폴리에스터 섬유직물을 준비하는 단계(실시예 1의 (1)단계와 동일하다)
(2) (1)단계에서 준비된 100% 폴리에스터 섬유직물의 뒷면에 롤러를 이용하여 액상 접착제로서 밀도 0.97 g/㎤, 융점 70℃, Auto-ignition 온도 300℃의 물성을 가지는 핫 멜트 필름접착제(HOT MELT FLIM ADHESIVE FA-2150, 아셈스 제품) 0.02mm 필름을 본딩하는 단계
(3) 단위 면적 중량 173±10 g/㎡의 유리섬유 직물 시트의 상면에 상기 (2) 단계를 거쳐 접착제 필름이 본딩된 폴리에스테르 직물을 놓고, 140±10℃의 열 벨트로 가압 접착하여 준불연성 인테리어 장식물을 제조하였다.
실시예 1 및 실시예 2에 의하여 제조된 준불연성 인테리어 장식물에 대하여 상기 한국산업표준규격에 의한 열방출율 시험 및 가스유해성 시험을 실시한 결과 표 1과 같은 성능을 갖고 있음을 알 수 있었다.
| 항 목 |
기 준 |
시험결과 | 판 정 |
||
| 시료 1 | 시료 2 | 시료 3 | |||
| 열방출율 시험 |
총방출열량이 8 MJ/㎡이하 | 6.30 | 6.84 | 6.33 | 적합 |
| 최대 열방출률이 200KW/㎡ 를 초과하는 시간이 10초 이내 |
7초 |
9초 |
8초 |
적합 |
|
| 시험체를 관통하는 방화상 유해한 균열, 구멍 및 용융 등이 없을 것 | 없음 |
없음 |
없음 |
적합 |
|
| 가스유해성 시험 | 실험용 쥐의 행동정지시간이 9분 이상 | 14분 51초 |
14분 58초 |
- | 적합 |
1 : 표면층, 2 : 접착층, 3 : 기재층, 10 : 준불연성 인테리어 장식물
Claims (5)
- 다양한 색상, 문양, 무늬 등 다양한 디자인의 구현이 가능한 폴리에스테르 섬유직물로 이루어진 표면층; 불연성 재료인 유리섬유 직물로 이루어진 기재층; 상기 표면층의 섬유 직물과 기재층의 유리섬유 직물의 접착을 위한 화재 시 유해가스 발생이 적고 평상 시 용매 방출이 없는 친환경적인 접착수단에 의하여 형성된 접착층;으로 이루어진 준불연성 인테리어 장식물에 있어서,
상기 접착수단이 비휘발성이며 에틸렌 비닐아세테이트 공중합체를 포함하는 핫멜트 필름형 접착제인 것을 특징으로 하는 준불연성 인테리어 장식물. - 제1항에 있어서,
폴리에스테르 섬유직물의 기초중량이 300 내지 400 g/㎡이고, 상기 직물의 제작에 소요되는 실의 굵기가 경사 750 내지 850 데니어 및 위사 1,300 내지 1,400 데니어인 것을 특징으로 하는 준불연성 인테리어 장식물. - 삭제
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