KR101657494B1 - 우레탄 보드의 마감시트 및 그 제조방법. - Google Patents

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Abstract

본 발명은 우레탄 보드의 양면에 접착되는 우레탄 보드의 마감시트로서, 부직포로 이루어진 하나 이상의 부직포층; 상기 부직포층의 일면 또는 양면에 형성되는 고분자층은 무수말레인산이 그라프트된 폴리프로필렌 수지(PP-g-MAH)포함하는 공중합체로 이루어지는 것을 특징으로 한다. 또한, 부직포층 일면에 고분자 용융액을 압착하여 고화된 고분자층이 제1 부직포와 구조적으로 결합한 고분자층을 형성 후 코로나(corona)방전기를 통과하여 상기 고분자층은 37 내지 42 다인의 코로나 방전으로 표면개질하여 결합되는 것을 특징으로 한다. 또한, 마감시트 표면에 엠보싱(요철구조)이 형성되는 것을 특징으로 한다. 이를 통하여 우레탄 보드의 내충격성, 인장강도 및 결합력을 증대시키고, 우레탄 보드의 단열, 방습, 방음, 성능을 향상시킬 수 있는 효과를 나타낸다.

Description

우레탄 보드의 마감시트 및 그 제조방법.{Finishing Sheet of Urethane board and Manufacturing Method Thereof}
본 발명은 우레탄 보드의 마감시트 및 그 제조방법에 관한 것이다.
우레탄 보드는 건물의 단열, 방습, 방음을 위하여 건축용 내장재로 주로 사용한다. 우레탄 보드 마감시트는 우레탄 용액을 도포하고, 도포 된 용액이 발포 및 냉각 고화되기 전까지 우레탄 용액이 흘러서 우레탄 보드의 외관을 손상시키거나 설비를 오염 시키는 심각한 문제가 있다.
이러한 문제를 해결하기 위해 대한민국 등록특허공보 10-1396870호에서는 제1 부직포와 제2 부직포 사이에 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 또는 폴리에스터 용융액을 도포하여 고화함으로써 시트의 강도를 보강한 마감시트를 개시하고 있다.
그러나 이러한 종래기술에 개시된 우레탄 보드에 사용되는 상기 마감시트는 그 재질이 소수성인 폴리프로필렌 또는 폴리에틸렌으로 부직포에 융착된 상기 고분자와 친수성인 우레탄폼간의 상용성이 떨어져 결합력이 충분하지 않고, 단지 고분자가 스며들지 않은 부직포 부분에서만 물리적으로 결합되어 마감시트와 우레탄폼과의 견고한 결합력이 부족하기 때문에 마감재가 부분적으로 탈락되거나 외부적 충격에 의해 쉽게 박리되어 적재, 이송, 시공 시에 우레탄 보드를 손상 시키는 문제가 있다.
대한민국등록특허공보 10-1396870호
본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 내충격성, 인장강도, 및 결합력, 우레탄폼과의 상용성이 우수하여 우레탄 보드의 단열, 방습, 방음 성능을 향상시킬 수 있는 마감시트 및 그 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 마감시트가 부분적으로 탈락되거나 외부적 충격에 의해 쉽게 박리되어 적재, 이송, 시공 시에 우레탄 보드를 손상시키지 않고 견고하게 결합되는 마감재를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
또한, 마감시트의 표면 개질을 통해 구조적 결합력을 높이는 마감시트 및 그 제조방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
또한, 마감시트에 일정한 무늬를 가지는 엠보싱(요철구조)을 주어 표면적 확대를 통한 구조적 결합력을 향상시키는 마감시트 및 그 제조방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 우레탄 폼의 양면에 접착되는 우레탄 보드의 마감시트는, 부직포로 이루어진 하나 이상의 부직포층; 상기 부직포층의 일면 또는 양면에 형성되는 무수말레인산이 그라프트된 폴리프로필렌 수지(PP-g-MAH)를 포함하는 공중합체로 이루어진 고분자층을 가지는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 부직포층 일면에 상기 고분자층을 형성하는 2층 구조의 압출코팅 제품의 사용되는 고분자층으로 폴리프로필렌 또는 폴리에틸렌 또는 무수말레인산이 그라프트된 폴리프로필렌 수지(PP-g-MAH)를 포함하는 공중합체를 사용하고, 37 내지 42 다인의 코로나 방전으로 표면 개질하여도 우레탄폼과 충분히 결합될 수 있으며, 상기 극성 고분자를 추가할 경우 더욱 견고한 결합력을 발현할 수 있다.
또한, 상기 공중합체는 무수말레인산이 그라프트된 폴리프로필렌 수지(PP-g-MAH) 수지 및 저밀도 폴리에틸렌 수지의 공중합체, 에틸렌 비닐 아세테이트 수지 및 변성 폴리에틸렌 수지의 공중합체, 에틸렌 비닐 아세테이트 수지 및 변성 폴리프로필렌 수지의 공중합체, 에틸렌 비닐 아세테이트 수지, 폴리프로필렌 수지의 공중합체 중 어느 하나이며, 이때, 상기 변성 폴리에틸렌 수지는 무수말레인산이 그라프트된 폴리에틸렌 수지(PE-g-MAH)일 수 있다.
또한, 상기 부직포 및/또는 고분자층은 난연제를 추가적으로 함유할 수 있다.
또한, 상기의 방법으로 제조된 2층 구조 또는 3층 구조의 마감시트를 엠보싱롤러를 사용하여 요철구조를 추가로 도입함으로써 우레탄폼과의 결합력을 증진시킬 수 있으며, 이렇게 제조된 마감시트는 미려한 외관을 갖게 되는 것은 물론 우레탄보드 시공 시 뿜칠이나 몰탈 등의 마감 처리 작업을 할 경우에도 뿜칠이나 몰탈 등이 견고하게 부착될 수 있도록 하는 장점이 있다.
일 실시예에 따른 본 발명의 우레탄 보드의 마감시트의 제조방법은, 제1 부직포를 일정 간격으로 이격된 한 쌍의 롤러 사이로 공급하며, 상기 제1 부직포에 도포되는 무수말레인산이 그라프트된 폴리프로필렌 수지(PP-g-MAH)를 포함하는 공중합체로 이루어진 고분자 용융액을 상기 한 쌍의 롤러 사이에 공급하여, 상기 한 쌍의 롤러 사이를 통과하는 제1 부직포에 고분자 용융액을 압착하여 고화된 고분자층이 제1 부직포와 구조적으로 결합한 고분자층을 형성하도록 하는 것을 특징으로 한다.
또 다른 실시예에 따른 본 발명의 우레탄 보드의 마감시트의 제조방법은, 제1 부직포를 일정 간격으로 이격된 한 쌍의 롤러 사이로 공급하며, 상기 제1 부직포에 도포되는 폴리프로필렌 또는 폴리에틸렌 또는 무수말레인산이 그라프트된 폴리프로필렌 수지(PP-g-MAH)를 포함하는 공중합체로 이루어진 고분자 용융액을 상기 한 쌍의 롤러 사이에 공급하여, 상기 한 쌍의 롤러 사이를 통과하는 제1 부직포에 고분자 용융액을 압착하여 고화된 고분자층이 제1 부직포와 구조적으로 결합한 고분자층을 형성한 후 코로나 방전기를 통과하여 표면개질할 수 있으며, 추가적으로 표면에 일정한 무늬를 가지는 엠보싱(요철구조)을 형성할 수도 있다 마감시트를 우레탄 보드의 양면에 각각 부착하고 압착하여, 상기 마감시트의 표면과 상기 우레탄 보드의 표면의 전부 또는 일부가 구조적으로 결합하는 것을 특징으로 한다.
또 다른 실시예에서 상기 우레탄 보드의 제조방법은 제1 부직포 및 제2 부직포를 일정 간격으로 이격된 한 쌍의 롤러 사이로 공급하며, 상기 제1 부직포의 일면 및 제2 부직포와 대향하는 타면에 무수말레인산이 그라프트된 폴리프로필렌 수지(PP-g-MAH)를 포함하는 공중합체로 이루어진 고분자 용융액을 공급하여, 상기 한 쌍의 롤러 사이를 통과하는 제1 부직포 및 제2 부직포 사이에 고분자 용융액을 압착하여 고화된 고분자층이 제1 부직포 및 제2 부직포와 결합한 고분자층을 형성한 마감시트를 우레탄 보드의 양면에 각각 부착하고 압착하여, 상기 마감시트의 표면과 상기 우레탄 보드의 표면의 전부 또는 일부가 구조적으로 결합하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 부직포 및 상기 부직포의 일면 또는 양면에 형성되는 무수말레인산이 그라프트된 폴리프로필렌 수지(PP-g-MAH)를 포함하는 공중합체로 이루어진 하나 이상의 고분자층을 포함하는 마감시트를 사용함으로써 마감시트의 내충격성, 인장강도 및 결합력을 증대시켜 우레탄 보드의 단열, 방습, 방음 성능을 향상시킬 수 있다.
또한, 에틸렌 비닐 아세테이트 수지와 같은 폴리에틸렌; 폴리프로필렌; 고무; 상용성이 높은 수지인 변성 폴리에틸렌 수지로 무수말레인산이 그라프트된 폴리에틸렌 수지(PE-g-MAH); 변성 폴리프로필렌 수지로 무수말레인산이 그라프트된 폴리프로필렌 수지(PP-g-MAH);를 사용하거나, 고분자층 일면에 코로나(corona)를 37~ 42 다인(dyne) 정도 처리하여 표면 개질을 통한 상기 마감시트와 구조적 결합력을 높이는 방법과 상기 우레탄 보드의 마감시트에 일정한 무늬를 가지는 엠보싱(요철구조)을 주어 표면적 확대를 통한 구조적 결합력을 향상 시키는 방법을 적용함으로써, 부직포뿐만 아니라, 우레탄폼과도 구조적으로 결합하도록 하여, 내충격성, 인장강도, 및 결합력을 향상시키며, 우레탄 보드의 성능을 향상 및 원가절감과 더불어 생산성을 향상시키는 효과를 달성할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예 따른 우레탄 보드의 마감시트의 2층 구조를 나타낸 단면도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 우레탄 보드의 마감시트의 3층 구조를 나타낸 단면도.
도 3은 본 발명에 일실시예 도 1에 따른 우레탄 보드의 마감시트를 적용한 우레탄 보드의 층 구조를 나타낸 단면도.
도 4는 본 발명에 일실시예 도 2에 따른 우레탄 보드의 마감시트를 적용한 우레탄 보드의 층 구조를 나타낸 단면도.
도 5는 본 발명의 일실시예 도 3에 따른 표면 일정한 무늬를 가지는 엠보싱(요철구조)이 형성된 마감시트를 적용한 우레탄 보드의 층 구조를 나타내는 단면도.
도 6은 본 발명의 일실시예 도 4에 따른 표면 일정한 무늬를 가지는 엠보싱(요철구조)이 형성된 마감시트를 적용한 우레탄 보드의 층 구조를 나타내는 단면도.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 표면에 엠보싱(요철구조)이 형성된 마감시트의 예시도.
이하, 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다. 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
본 발명에서 사용하는 용어로서 우레탄폼은 우레탄 조성액이 고화된 상태를 의미하는 것이며, 우레탄 보드는 마감시트가 접착된 상태를 의미하는 것이다.
본 발명에서 부직포와 고분자층의 구조적 결합 및 마감시트와 우레탄폼의 구조적 결합은 화학적 결합을 의미하는 것은 아니나 접착력을 가지고 두 개의 층이 결합한 상태로, 단순한 물리 흡착 상태와는 달리 표면으로부터 박리되지 않고 접착된 상태를 의미하는 것이며, 우레탄 보드의 기술분야에서 통상적으로 마감시트가 접착된 상태를 통칭하는 용어이다.
도 1은 본 발명에 일실시예에 따른 우레탄 보드의 마감시트의 2층 구조를 나타낸 단면도이며, 도 2는 본 발명의 또다른 실시예에 따른 우레탄 보드의 마감시트의 3층 구조를 나타낸 단면도이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명에 일 실시예에 따른 우레탄 보드의 마감시트는 우레탄 보드의 양면에 접착되며, 제1 부직포(100), 고분자층(200)으로 이루어져 있다.
또한, 본 발명의 또다른 실시예에 따른 우레탄 보드의 마감시트는 도 2에 도시한 바와 같이 제1 부직포(100)와 제2 부직포(300) 사이에 고분자층(200)이 형성되어 있다.
본 발명의 마감시트에 사용되는 고분자는 무수말레인산이 그라프트된 폴리프로필렌 수지(PP-g-MAH) 수지를 포함하는 공중합체이며, 특히, 에틸렌 비닐 아세테이트 수지 및 저밀도 폴리에틸렌 수지의 공중합체, 에틸렌 비닐 아세테이트 수지 및 변성 폴리에틸렌 수지의 공중합체, 에틸렌 비닐 아세테이트 수지 및 변성 에틸렌 비닐 아세테이트 수지, 폴리프로필렌 수지 및 변성 폴리프로필렌 수지의 공중합체 중 어느 하나를 사용하는 것이 바람직하다.
상기 공중합체를 사용하면, 부직포를 형성하는 폴리프로필렌, 폴리에스터 및 우레탄 보드를 형성하는 우레탄폼과 구조적으로 결합하여 종래에 사용되던 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리에스터 등의 고분자보다 결합력이 크게 향상됨으로써 부직포 및 우레탄폼과의 상용성을 높일 수 있고, 또한, 공중합체 형태로 사용함으로써 에틸렌 비닐 아세테이트 단독으로 사용하는 경우보다 녹는점을 높여 우레탄폼의 발포온도(100~140℃)에서 고분자층이 녹거나 인접한 시트와 접착되는 현상을 방지할 수 있고, 접착력이 향상됨으로써 마감시트의 강도를 향상시킬 수 있다.
또한, 코로나(corona) 방전 처리를 하면, 우레탄 보드를 형성하는 우레탄폼과 고분자층의 결합에 의해, 종래에 사용되던 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리에스터 등의 고분자보다 결합력이 크게 향상됨으로써 우레탄폼과의 상용성을 높일 수 있고, 시공 시 우레탄보드 단열재인 기재와 몰탈 등과의 마감 시 접착강도가 향상 시킬 수 있으며, 원가절감 효과를 기대할 수 있다.
또한, 제1 부직포(100)와 제2 부직포(300)는 동일한 층구조이며, 내화학성, 내후성, 인장강도가 뛰어나고 인체에 무해할 뿐만 아니라 열융착성이 뛰어난 폴리프로필렌 또는 폴리에스터 재질을 사용할 수 있다.
또한, 본 발명의 마감시트는 고분자 10~40 중량%, 부직포 60~90 중량%로 이루어진다.
고분자의 함량이 10 중량% 이하인 경우 도포되는 우레탄 용액이 흘러서 우레탄 보드의 외관을 손상 시키거나 설비를 오염 시키는 문제점이 발생하고, 고분자의 함량이 40중량% 이상인 경우 필요 이상의 비용 증가가 발생한다. 부직포의 함량이 60 중량% 이하인 경우 시공 시 몰탈 등가의 접착력이 떨어지는 문제점이 있고, 부직포의 함량이 90 중량% 이상인 경우 도포되는 우레탄 용액이 흐려서 우레탄 보드의 외관을 손상 시키거나 설비를 오염 시키는 문제가 발생하므로, 상기 범위에서 혼합하여 사용하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 우레탄보드의 마감시트에 일정한 무늬를 가지는 엠보싱(요철구조)을 주어 표면적 증가를 통한 부직포 및 우레탄보드와 구조적으로 결합을 통한 접착력을 높일 수 있으며, 시공 시 우레탄보드 단열재인 기재와 몰탈 등과의 마감 시 접착강도와 생산성을 높일 수 있다.
즉, 마감시트에 형성되는 엠보싱(요철구조)은 표면적을 증가시켜 표면에 도포되는 접착제, 몰탈 등의 도포량을 증가시켜 접착력을 향상시키면서 동시에 요철구조의 함몰부에 접착제, 몰탈 등이 도포되기 때문에 표면 전체에 걸쳐 고르게 도포가 되는 효과를 나타낸다. 또한, 우레탄보드의 표면에 규칙적인 요철구조의 마감시트가 도포되면 제품의 심미적 효과도 얻을 수 있어 제품의 고급화가 가능하다.
엠보싱 표면을 형성한 마감시트가 부착된 우레탄보드를 현장에서 시공하는 시험을 해 본 결과 종래의 우레탄보드와는 달리 접착제나 몰탈이 고르게 분포하며 우레탄보드가 부분적으로 떨어지는 현상이 전혀 발생하지 않는 것으로 확인되었다.
이와 같이, 본 발명에 의한 마감시트는 2층 또는 3개의 층으로 구성된 마감시트를 크라프트지나 아스팔트지 등의 종이류 또는 폴리올레핀으로 이루어진 시트 대신에 사용함으로써 시트의 강도를 대폭 보강할 수 있으므로, 충격에 의한 균열 발생과 습기로 인한 결로 발생 등을 방지할 수 있고, 이에 따라 우수한 단열, 방습, 방음 효과를 유지할 수 있다.
즉, 본 발명의 마감시트는 우레탄폼 표면에 적층되는 제1 부직포와 제1 부직포 일면에 도포되어 고화된 고분자층으로 이루어질 수 있다.
본 발명에서는, 본 발명의 우레탄 보드의 마감시트는 별도의 접착제 없이 우레탄폼 표면에 접착되도록 압착 방식으로 접착할 수 있다.
또한, 본 발명에서 제1 부직포 일면에 고분자 용융액을 압착하여 고화된 고분자층이 제1 부직포와 구조적으로 결합한 고분자층을 형성 후 코로나(corona)방전기를 통과하여 37~42 다인(dyne) 표면개질을 통하여 더욱 접착강도를 높일 수 있는 2층 구조를 형성한다.
또한, 본 발명은 제1 부직포와 제2 부직포 사이에 무수말레인산이 그라프트된 폴리프로필렌 수지(PP-g-MAH)를 포함하는 공중합체로 이루어진 고분자 용융액을 공급하여, 상기 한 쌍의 롤러 사이를 통과하는 제1 부직포 및 제2 부직포 사이에 고분자 용융액을 압착하여 고화된 고분자층이 제1 부직포 및 제2 부직포와 구조적으로 결합한 고분자층을 형성 후 요철형상의 롤러를 통과하여 표면적 증가를 통한 우레탄폼과의 구조적 결합력 향상 및 시공 시 우레탄보드 단열재인 기재와 몰탈 등과의 마감 시 접착강도가 향상, 시공 시간을 단축시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 우레탄 보드는 우레탄을 발포시킬 때 난연제를 첨가하여 난연등급에 적합한 건축용 내장재료를 얻을 수 있고, 수용성의 난연제를 우레탄 보드의 표면에 스프레이 방식으로 분사하여 난연 처리를 할 수 있다.
이와 함께, 본 발명의 마감시트는 인계 난연제, 멜라민계 난연제, 금속수산화물계 난연제, 안티몬계 난연제 중 어느 하나 이상의 난연제를 포함함으로써 난연 처리를 할 수 있다. 이 경우, 상기 난연제는 부직포 및/또는 고분자층에 함유될 수 있으며, 스프레이 방식으로 분사하거나 고분자에 직접 혼합하여 사용할 수 있으며, 마감시트를 난연제 용액에 함침하여 건조함으로써 제조할 수도 있다.
상기 난연제에 있어서, 인계 난연제로는 적인, 암모늄 포스페이트, 암모늄 폴리포스페이트, 할로알킬 포스페이트 등이 있으며, 멜라민계 난연제로는 멜라민 시아누레이트, 멜라민 폴리포스페이트 등이 있고, 금속수산화물계 난연제로는 수산화알루미늄, 수산화마그네슘 등이 있으며, 안티몬계 난연제로는 삼산화안티몬, 오산화안티몬 등을 들 수 있다.
상기 난연제 이외에도 본 발명의 마감시트는, 필요에 따라, 고분자에 충전제, 블로킹 방지제, 활제, 안정제 등의 첨가제를 부가할 수도 있다. 상기 충전제로는 탄산칼슘, 탈크, 이산화티타늄 등을 들 수 있으며, 블로킹 방지제로는 실리카, 메틸렌 비스스테아라미드, 에틸렌 비스스테아라미드 등을 들 수 있고, 활제로는 칼슘 스테아레이트, 징크 스테아레이트, 스테아릭산 등을 들 수 있다.
본 발명의 우레탄 보드의 마감시트는 제1 부직포를 일정 간격으로 이격된 한 쌍의 롤러 사이로 공급하며, 상기 제1 부직포에 도포되는 폴리프로필렌 또는 폴리에틸렌 또는 무수말레인산이 그라프트된 폴리프로필렌 수지(PP-g-MAH)를 포함하는 공중합체로 이루어진 고분자 용융액을 상기 한 쌍의 롤러 사이에 공급하여, 상기 한 쌍의 롤러 사이를 통과하는 제1 부직포에 고분자 용융액을 압착하여 고화된 고분자층이 제1 부직포와 구조적으로 결합한 고분자층을 형성 후 코로나(corona)방전기를 통과하여 37~42 다인(dyne) 표면개질을 함으로써 제조된다.
또한, 부직포가 적층된 구조에 대해서는, 제1 부직포 및 제2 부직포를 일정 간격으로 이격된 한 쌍의 롤러 사이로 공급하며, 상기 제1 부직포와 제2 부직포와 사이에 무수말레인산이 그라프트된 폴리프로필렌 수지(PP-g-MAH)를 포함하는 공중합체로 이루어진 고분자 용융액을 공급하여, 상기 한 쌍의 롤러 사이를 통과하는 제1 부직포 및 제2 부직포 사이에 고분자 용융액을 압착하여 고화된 고분자층이 제1 부직포 및 제2 부직포와 구조적으로 결합한 고분자층을 형성 후 일정한 무늬를 가지는 엠보싱(요철구조)의 롤러를 통과하여 표면적 확대를 통한 부직포와의 구조적으로 결합되도록 함으로써 제조된다.
상기 제조공정에 대해 구체적으로 도시하지 않았으나, 일반적인 T 다이 압출 성형에 의해 제조될 수 있다.
예를 들어, 일정 두께의 부직포 및 고분자층, 제1, 제2 부직포 및 고분자층을 형성하기 위한 성형 재료가 순차적으로 적층되도록, 2개의 권취롤러에 권취된 1 또는 2매의 부직포를 한 쌍의 압착롤러 사이에 공급하고, 권취롤러의 상부에서 고분자 용융액을 공급하여 적층시키고, 압착롤러 사이를 통과하여 냉각시켜 나오는 시트를 권취하여 마감시트를 제조할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 우레탄 보드의 마감시트를 적용한 우레탄 보드의 일면의 층 구조를 나타낸 단면도이며, 도 4는 본 발명에 다른 실시예에 따른 우레탄 보드의 마감시트를 적용한 우레탄 보드의 일면의 층 구조를 나타낸 단면도이다.
즉, 본 발명의 우레탄 보드는 마감시트를 우레탄폼의 양면에 접착하여 형성되는 것으로, 마감시트의 표면과 우레탄폼의 표면의 전부 또는 일부가 구조적으로 결합하는 것을 특징으로 한다.
상기 우레탄 보드는 제1 부직포를 일정 간격으로 이격된 한 쌍의 롤러 사이로 공급하며, 상기 제1 부직포에 도포되는 폴리프로필렌 또는 폴리에틸렌 또는 무수말레인산이 그라프트된 폴리프로필렌 수지(PP-g-MAH)를 포함하는 공중합체로 이루어진 고분자 용융액을 상기 한 쌍의 롤러 사이에 공급하여, 상기 한 쌍의 롤러 사이를 통과하는 제1 부직포 일면에 고분자 용융액을 압착하여 고화된 고분자층에 코로나(corona)를 37~ 42 다인(dyne) 값으로 처리하여 표면 개질을 통한 부직포와 구조적 결합력을 높여 제1 부직포와 결합한 고분자층을 형성한 마감시트를 우레탄폼 양면에 각각 부착하고 압착하여, 상기 마감시트의 표면과 상기 우레탄폼 표면의 전부 또는 일부가 구조적으로 결합함으로써 제조된다.
또한, 부직포가 적층된 구조에 대해서는, 제1 부직포 및 제2 부직포를 일정 간격으로 이격된 한 쌍의 롤러 사이로 공급하며, 상기 제1 부직포와 제2 부직포와 사이에 무수말레인산이 그라프트된 폴리프로필렌 수지(PP-g-MAH)를 포함하는 공중합체로 이루어진 고분자 용융액을 공급하여, 상기 한 쌍의 롤러 사이를 통과하는 제1 부직포 및 제2 부직포 사이에 고분자 용융액을 압착하여 고화된 고분자층이 제1 부직포 및 제2 부직포와 구조적으로 결합한 고분자층을 형성한 마감시트를 우레탄폼의 양면에 각각 부착 후 요철형상의 롤러를 통과하여 압착하여 도 5와 도 6에서와 같은 요철 구조를 형성함으로써, 표면적 증가를 통한 부직포와의 구조적 결합력 향상 및 시공 시 기재와 몰탈 등과의 접착강도가 향상 되는 상기 마감시트의 표면과 상기 우레탄폼의 표면의 전부 또는 일부가 구조적으로 결합함으로써 제조된다.
이러한 표면구조의 구체적인 예로서 도 7을 참조하면 본 발명의 일실시예에 따른 표면에 엠보싱(요철구조)은 제품의 종류에 따라 함몰 구조(a) 또는 허니컴 구조(b) 등 다양한 구조로 형성될 수 있다.
본 발명의 마감시트는 우레탄 보드에 적용하기 위한 것이다. 기존 마감시트는 그 재질이 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌으로 용융 고분자액과 상용성이 떨어져 마감시트와 우레탄폼과 결합력이 충분하지 않은 문제가 있다.
이러한 문제를 해결하기 위해 무수말레인산이 그라프트된 폴리프로필렌 수지(PP-g-MAH) 수지와 같은 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 고무 등과 상용성이 높은 수지인 변성 폴리에틸렌 수지는 무수말레인산이 그라프트된 폴리프로필렌 수지(PP-g-MAH)를 사용하거나, 고분자층 일면에 코로나(corona)를 37~ 42 다인(dyne) 정도 처리하여 표면 개질을 통한 상기 마감시트와 구조적 결합력을 높이는 방법과 상기 우레탄 보드의 마감시트에 엠보싱(요철구조)을 주어 표면적 확대를 통한 구조적 결합력을 향상시키는 방법으로 문제점을 해소하였다. 이는 부직포뿐만 아니라, 우레탄폼과도 구조적으로 결합할 수 있어, 결합력이 증대하여 내충격성, 인장강도, 및 시공 시 기재와 몰탈 등과의 접착강도를 향상시킬 수 있고, 우레탄 보드의 성능을 향상 및 원가절감과 더불어 생산성을 향상 시킬 수 있었다.
이에 따라, 본 발명의 마감시트는 우레탄폼과 마감시트의 인장강도가 0.5 kgf/cm2 이상을 만족함으로써 기존 대비 우수한 강도 및 접착력을 얻을 수 있다. 또한, 상기 범위 값 아래인 경우, 마감시트를 적용한 우레탄 보드에서 마감시트의 박리, 훼손의 정도가 심하여 우레탄 보드를 충분히 보강하는 마감시트를 얻을 수 없다.
상기 인장강도는 150mm×25mm의 우레탄 보드 시편을 기준으로 180° peeling test기로 300mm/min의 속도로 양쪽으로 잡아당겨 측정한 값으로, 각각의 인장강도는 180° peeling test기로 속도 300mm/min의 속도로 양쪽으로 당겨서 마감시트가 파괴될 때의 힘을 단위면적으로 나눈 값이다.
또한, 상기 우레탄 보드의 마감시트 접착력 및 시공성을 관능 평가하여 마감시트의 접착 및 시공성이 전체적으로 양호하면 매우 우수, 모서리 부분에 일부 접착이 불충분하면 우수, 약간의 표면 들뜸이 발생하나 시공에는 문제가 없는 경우 보통, 표면 들뜸이 심하여 시공에 문제가 있으면 불량으로 평가 하였다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예의 설명을 통해 본 발명을 보다 상세하게 설명한다. 그러나 하기 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 일 예에 불과한 것으로 이에 의해 본 발명의 권리범위가 축소되거나 한정되어서는 안 된다.
각각의 롤에서 공급되는 평량 13g/㎡의 폴리프로필렌 제 1 부직포와 제 2 부직포를 한 쌍의 롤러(회전롤러 및 냉각롤러) 사이로 보내면서 무수말레인산이 그라프트된 폴리프로필렌(PP-g-MAH)수지의 공중합체의 용융액을 두 부직포의 사이에 0.015～0.3mm의 두께가 되도록 도포하였다.
또한, 냉각롤러의 온도는 10℃ 미만을 유지하였고, 부직포가 롤러를 통과하는 속도는 100m/분으로 유지하여, 최종적으로 두께(t) 0.12mm, 길이 1,000m, 폭 1.1m의 시트를 얻었다.
상기 마감시트 2매를 별도의 접착제 없이 우레탄폼 제조 시 우레탄폼의 양면에 부착하고 압착하여 마감시트가 접합된 우레탄 보드를 제조했다.
제 1 부직포를 한 쌍의 롤러 사이로 보내면서 무수말레인산이 폴리프로필렌 수지의 공중합체의 용융액을 제 1 부직포 일면에 사이에 0.015～0.3mm의 두께가 되도록 도포하고, 코로나 방전기를 통과하여 40 다인 표면개질을 실시한 것 외에는 실시예 1과 동일하게 제조하였다.
실시예 1에서 만들어진 마감시트를 한쌍의 엠보싱(요철구조) 롤러 사이로 보내어 도 7의 (b)와 같은 형태의 엠보싱(요철구조)을 나타낸 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 제조하였다.
[비교예 1]
에틸렌 비닐 아세테이트 수지의 용융액을 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 제조하였다.
[비교예 2]
폴리에틸렌 수지의 용융액을 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 제조하였다.
얻어진 폴리우레탄 시트의 특성을 평가한 결과는 표 1과 같다.
구분 실시예1 실시예2 실시예3 비교예1 비교예2
우레탄
보드		 인장강도(kgf/㎠) 0.89 2.10 1.48 0.32 0.41
접착강도 우수 우수 매우우수 불량 보통
시공성
평가		 접착강도 우수 우수 우수 불량 보통
시공성 우수 매우우수 우수 우수 우수
시험결과, 실시예 1 내지 3에 있어서, 비교예 1, 2에 비해 인장강도나 접착강도, 시공성 면에서 모두 더 나은 결과를 나타내는 것으로 파악되었다. 그러나 실시예 1에 비해 코로나 처리를 한 실시예 2, 표면 요철 처리를 한 실시예 3의 경우 인장강도가 더 높게 나오는 것으로 나타나 코로나 처리나 표면 요철 처리가 본 발명의 마감시트의 특성과 이를 적용한 우레탄 보드의 특성을 더욱 향상시키는 것으로 나타났다.
특히, 작업자에게 설문을 통해 조사한 결과, 실시예 3의 엠보싱이 형성된 마감시트의 경우 접착제 또는 몰탈 도포 공정시 빠르고 고르게 접착제나 몰탈이 도포되어 작업이 매우 원활하다는 평가를 받았다.
이상, 바람직한 실시예를 통하여 본 발명에 관하여 상세히 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변경, 응용될 수 있음은 당업자에게 자명하다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호 범위는 다음의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술적 사상은 본 발명의 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100 : 제1 부직포
200 : 고분자층
300 : 제2 부직포
400 : 우레탄폼
500 : 요철면

Claims (12)

  1. 우레탄 보드의 양면에 접착되는 우레탄 보드의 마감시트로서,
    부직포로 이루어진 하나 이상의 부직포층;
    상기 부직포층의 일면 또는 양면에 형성되는 무수말레인산이 그라프트된 폴리프로필렌(PP-g-MAH)수지를 포함하는 공중합체로 이루어진 고분자층;을 가지며,
    상기 부직포층 일면에 상기 고분자층은 37 내지 42 다인의 코로나 방전으로 표면개질하여 결합되는 것을 특징으로 하는 우레탄 보드의 마감시트.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 부직포층은 표면에 엠보싱이 형성되는 것을 특징으로 하는 우레탄 보드의 마감시트.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 공중합체는 에틸렌 비닐 아세테이트 수지 및 저밀도 폴리에틸렌 수지의 공중합체, 에틸렌 비닐 아세테이트 수지 및 변성 폴리에틸렌 수지의 공중합체, 에틸렌 비닐 아세테이트 수지 및 변성 폴리프로필렌 수지의 공중합체, 에틸렌 비닐 아세테이트 수지, 폴리프로필렌 수지 및 변성 폴리프로필렌 수지의 공중합체 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 우레탄 보드의 마감시트.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 변성 폴리프로필렌 수지는 무수말레인산이 그라프트된 폴리프로필렌 수지(PP-g-MAH) 또는, 상기 변성 폴리에틸렌 수지는 무수말레인산이 그라프트된 폴리에틸렌 수지(PE-g-MAH)인 것을 특징으로 하는 우레탄 보드의 마감시트.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 부직포 및/또는 고분자층은 난연제를 추가적으로 함유하는 것을 특징으로 하는 우레탄 보드의 마감시트.
  7. 청구항 1의 우레탄 보드의 마감시트를 제조하는 방법으로서,
    제1 부직포를 일정 간격으로 이격된 한 쌍의 롤러 사이로 공급하며, 상기 제1 부직포에 도포되는 폴리프로필렌 또는 폴리에틸렌 또는 무수말레인산이 그라프트된 폴리프로필렌 수지(PP-g-MAH)를 포함하는 공중합체로 이루어진 고분자 용융액을 상기 한 쌍의 롤러 사이를 통과하는 제1 부직포에 고분자 용융액을 압착하여 고화된 고분자층이 제1 부직포와 구조적으로 결합한 고분자층을 형성 후 코로나(corona)방전기를 통과하여 37~42 다인(dyne) 표면개질을 하는 것을 특징으로 하는 우레탄 보드의 마감시트의 제조방법.
  8. 청구항 1의 우레탄 보드의 마감시트를 제조하는 방법으로서,
    제1 부직포 및 제2 부직포를 일정 간격으로 이격된 한 쌍의 롤러 사이로 공급하며, 상기 제1 부직포의 일면 및 제2 부직포와 대향하는 타면에 무수말레인산이 그라프트된 폴리프로필렌 수지(PP-g-MAH)를 포함하는 공중합체로 이루어진 고분자 용융액을 공급하여, 상기 한 쌍의 롤러 사이를 통과하는 제1 부직포 및 제2 부직포 사이에 고분자 용융액을 압착하여 고화된 고분자층이 제1 부직포 및 제2 부직포와 구조적으로 결합한 고분자층을 형성하도록 하는 것을 특징으로 하는 우레탄 보드의 마감시트의 제조방법.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 고분자층을 형성한 후 코로나 방전기를 통과하여 표면개질하는 것을 특징으로 하는 우레탄 보드의 마감시트의 제조방법.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 우레탄 보드의 마감시트의 표면에 엠보싱을 형성하는 것을 특징으로 하는 우레탄 보드의 마감시트의 제조방법.
  11. 청구항 7 또는 청구항 8에 있어서,
    상기 우레탄 보드의 마감시트의 표면에 엠보싱을 형성하는 것을 특징으로 하는 우레탄 보드의 마감시트의 제조방법.
  12. 청구항 1에 기재된 우레탄 보드의 마감시트를 우레탄 보드의 양면에 접착하여 형성되는 우레탄 보드.
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