KR101683591B1 - 실내·외 인테리어용 방염패널 - Google Patents

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Abstract

건축물의 천장과 벽체를 마감하는 인테리어 마감재로 사용되어 유려한 미감을 제공하며, 한국소방산업기술원이 요구하는 방염성능을 충족할 수 있는 실내·외 인테리어용 방염패널이 개시된다. 이를 위하여 베이스 판재와, 상기 베이스 판재의 양 측면에 부착되며 방염제가 포함되어 구성된 제1,2 저압 멜라민 함침지, 및 상기 제1 저압 멜라민 함침지의 상부에 도포된 UV 코팅제로 구성된 마감층을 포함하는 방염패널을 제공한다. 본 발명에 따른 방염패널은 베이스 판재의 양 측면에 저압 멜라민 함침지를 부착하여 기존 제품보다 우수한 외관을 얻을 수 있으며, 방염 코팅제가 증착된 방염패널에 상응하는 방염 특성을 갖는다.

Description

실내·외 인테리어용 방염패널{FIRE PREVENTION PANEL FOR INDOOR AND OUTDOOR INTERIOR DECORATION}
본 발명은 건축물의 실내 및 실외에 인테리어용으로 사용할 수 있는 방염패널에 관한 것으로, 보다 상세하게는 건축물의 천장과 벽체를 마감하는 인테리어 마감재로 사용되어 유려한 미감을 제공하며, 우수한 방염성능을 가지는 실내·외 인테리어용 방염패널에 관한 것이다.
일반적으로 사용되고 있는 건축·인테리어 소재는 화재 위험성이 높은 유기 고분자 물질로 구성되어 있는데, 이 고분자 물질 표면에 방염제를 코팅 처리함으로써 화재로부터 인명 및 재산을 보호해 주고 있다.
즉, 고분자 화합물은 대부분 탄소, 수소, 산소로 구성된 유기물질로 연소하기 쉬운 성질을 가지고 있기 때문에, 방염제는 이러한 건축·인테리어 소재의 고분자의 성질을 물리적, 화학적으로 개선시켜 잘 타지 않는 성질을 갖도록 한다.
일반적으로 방염판넬을 제조하는 방법으로는, 첫째로 난연물질(마그네슘, 석고)에 필름 및 기타 물질을 접착시키는 방법이 있고, 둘째로 베이스 소재(MDF, PB 및 기타)나 난연물질(마그네슘, 석고) 위에 방염수지 또는 유리섬유 등 무기물질을 혼합하여 코팅하거나 적층하는 방법이 있다. 그리고 셋째로 베이스 소재에 방염시트를 접착하거나, 그 위층에 필름을 접착시키는 방법이 있고, 넷째로 베이스 소재에 저압 멜라민 함침지(Low Pressure Melamine laminate sheet : LPM)를 접착하여 그 위에 UV 코팅제를 코팅하는 방법이 있다.
상기 첫째, 둘째, 셋째의 방법은 방염 처리된 소재와 난연물질의 가격이 고가이며, 난연물질은 공정 중 이물질을 많이 발생시킨다는 단점이 있다.
상기 넷째의 방법은 내마모성, 내스크레치성, 내열성, 내습성 및 기타 물성이 우수하다는 장점이 있으나, 도장의 어려움으로 인해 디자인 측면에서 우수한 외관(최종 제품의 평활성, 칼라구현)을 얻을 수 없다는 단점을 가지고 있다. 여기서, 상기 저압 멜라민 함침지는 무늬 또는 색상이 인쇄된 종이를 요소 수지와 멜라민 수지에 함침한 후 건조하여 PB 또는 MDF에 적당한 열과 압력, 시간을 주어 접착시키기 위한 소재를 의미한다.
전술한 문제점을 해결하기 위해 본 출원인은 등록특허 제10-1354526호의 "방염판넬 및 그 제조방법"을 개발하였다.
구체적으로, 상기 방염판넬은 소재의 어느 한 면에 LPM을 접착하고, 상기 LPM에 방염 UV 프라이머와 방염 UV 하도 및 방염 UV 중도를 코팅하며, 상기 방염 UV 중도에 UV 상도를 코팅한 후 표면 보호필름을 코팅하여 이루어지는 것이다.
상기 LPM은 멜라민 수지가 포함되어 있기 때문에 기본적으로 약간의 방염성능을 갖고 있어 일반 종이보다는 방염성능이 좋으나, 이러한 방염성능은 한국소방산업기술원(KFI)에서 요구하는 방염성능에 미달되므로, 전술한 등록특허는 한국소방산업기술원에서 요구하는 방염성능을 충족시키기 위해 도막 부분에 방염특성을 부여한 것이다.
보다 구체적으로, 상기 등록특허는 한국소방산업기술원에서 요구하는 방염성능을 충족시키기 위해 도장 부분에 방염 UV 프라이머와 방염 UV 하도 및 방염 UV 중도로 구성된 방염층을 형성한 것이다. 그러나, 전술한 방염판넬은 도막 부분을 통해 방염특성을 부여한 것이므로, 방염성능이 충분하지 않고 또한 상기 한국소방산업기술원의 인증조건을 충족시킬 수 없는 단점이 있다.
따라서 전술한 단점을 극복할 수 있는 방염패널의 개발이 요구되고 있다.
대한민국 등록특허 제10-1354526호(2014.01.22 공고) 대한민국 등록특허 제10-1046978호(2011.07.06 공고) 대한민국 등록실용신안 제20-0420031호(2006.07.03 공고) 대한민국 등록실용신안 제20-0440526호(2008.06.16 공고)
따라서, 본 발명의 목적은 베이스 판재의 양면에 방염제가 첨가된 저압 멜라민 함침지를 부착하여 사용함으로써 방염 코팅제를 사용하는 기존 제품에 비해 사용되는 방염제의 소요량을 줄이고 향상된 방염특성을 제공하며, 외부로 노출되는 저압 멜라민 함침지의 일면에 UV 코팅제(하도, 중도, 상도)를 코팅하여 제품의 표면 평활도를 향상시켜 우수한 미감을 제공할 수 있는 방염패널을 제공하는데 있다.
상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에서는 베이스 판재와, 상기 베이스 판재의 양 측면에 부착되며 방염제가 포함되어 구성된 제1,2 저압 멜라민 함침지, 및 상기 제1 저압 멜라민 함침지의 상부에 도포된 UV 코팅제로 구성된 마감층을 포함하는 방염패널을 제공한다.
본 발명에 의한 방염패널은 베이스 판재의 양 측면에 저압 멜라민 함침지를 부착하여 기존 제품보다 우수한 외관을 얻을 수 있으며, 방염 코팅제가 증착된 방염패널 보다 우수한 방염 특성을 갖는다.
또한, 본 발명은 건축물의 측벽 및 천장에 사용되어 건축물의 외관에 대한 미감을 향상시킬 수 있으므로, 기존 방염패널과 비교해 디자인 측면에서 유리한 장점이 있다.
아울러, 본 발명에 따른 방염패널은 방염 코팅제를 직접 코팅한 방염패널보다 소량으로 방염 코팅제를 사용하므로, 기존 방염패널보다 생산비가 절감될 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 방염패널의 일실시예를 설명하기 위한 단면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 방염패널에 대한 불꽃 실험의 결과를 나타내는 사진이다.
도 3은 기존 방염패널에 대한 불꽃 실험의 결과를 나타내는 사진이다.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예들에 의한 실내·외 인테리어용 방염패널(이하, '기능성 방염패널'이라 약칭함)을 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 기능성 방염패널의 일 실시예를 설명하기 위한 단면도이다. 도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 기능성 방염패널은 건축물의 인테리어에 사용되는 바닥재, 천장재 및 내벽재에 모두 사용되는 패널로 베이스 판재(10)와, 상기 베이스 판재(10)의 양 측면에 부착된 제1, 제2의 저압 멜라민 함침지(20', 20")와, 상기 제1 저압 멜라민 함침지(20')의 일면 또는 양면의 상부에 UV 코팅제로 구성된 마감층(30,40,50,60)을 포함한다.
이하, 도면을 참조하여 각 구성요소별로 보다 구체적으로 설명한다.
본 발명에 따른 기능성 방염패널은 베이스 판재(10)를 포함한다.
상기 베이스 판재(10)는 기능성 방염패널의 기본 골격을 제공하는 것으로, 판 형상을 이루는 MDF(Medium Density Fiberoard), PB(Particle Board), HDF(High Density Fiberoard)와 같은 합판 또는 목재 집성판 중에서 선택된 어느 하나의 합성 목재 집성재로 이루어지는 것이 바람직하다.
이러한 베이스 판재(10)는 기능성 방염패널의 사용 용도에 따라 그 두께가 변경될 수 있기 때문에 특별히 한정되지 않지만, 두께가 7 내지 12㎜ 범위로 이내를 이루도록 형성하게 된다.
본 발명에 따른 기능성 방염패널은 제1 저압 멜라민 함침지 및 제2 저압 멜라민 함침지를 포함한다.
상기 저압 멜라민 함침지(Low Pressure Melamine laminate sheet : LPM)는 다양한 무늬로 인쇄된 시트지에 요소 수지와 멜라민 수지를 함침한 후 별도의 접착제 없이 열과 압력을 통해 베이스 판재(10)에 접착이 가능하도록 구성된 보드로, 베이스 판재(10)와 접착이 이루어질 수 있도록 판 형상으로 형성되며, 심미감과 방수성을 향상시키는 기능을 제공한다.
상기 시트지로는 종이, 합성수지 등의 소재로 형성되며, 실내외 인테리어용으로 사용하기 위하여 문양, 패턴 등의 무늬를 형성할 수 있다. 상기 시트지를 멜라민 수지에 함침시키는 것은 시트지에 일정한 불연성을 부여함과 동시에 무늬의 손상을 방지하고 베이스 판재(10)와 결착이 용이하도록 하기 위한 것이다.
또한, 본 발명의 LPM(20', 20")에는 방염제가 포함되어 있기 때문에 한층 향상된 방염성능을 가진다. 다시 말해, 일반 LPM은 멜라민 수지에 의해 기본적인 방염특성을 가지고 있으나, 이러한 방염특성으로는 한국소방산업기술원(KFI)에서 요구하는 방염성능을 충족시킬 수 없으므로, 본 발명에서는 방염제가 포함된 LPM(20', 20")을 사용한다.
이러한 본 발명의 LPM(20', 20")은 우수한 방염성을 가지고 있을 뿐만 아니라 표면강도, 광택도, 평활도가 뛰어나며, 이를 위해 멜라민 수지뿐만 아니라, 요소 수지 및 방염제를 포함하여 구성된다.
보다 구체적으로, 상기 LPM(20', 20")은 시트지에 대하여 요소 수지를 1차 함침하고, 시트지를 멜라민 수지를 2차 함침한 다음, 100~180℃의 오븐에서 30~120초간 건조 후 반경화시키는 방식으로 제작될 수 있다.
여기서, 상기 저압 멜라민 함침지는 상기 시트지 37 내지 44 중량%, 멜라민 수지 25 내지 35 중량%, 요소 수지 16 내지 20 중량%, 및 방염제 10 내지 14 중량%를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 멜라민 수지는 열경화성 수지로서, 내열성, 내광성, 내용매성, 내후성, 내약품성, 내마모성, 전기적 성질이 뛰어나다. 도막(塗膜)으로 형성되는 경우 경도가 높고 광택이 우수하면, 무색투명하고 일정 수준의 난연성을 가진다. 본 발명에서는 상기 시트지와의 결합력을 제공하는 역할도 하는데, 일실시예로서 멜라민 35 내지 50중량%, 포르말린 40 내지 55중량%, 물 7 내지 15중량%, pH조절제로 10% 농도의 수산화나트륨 수용액 0.05 내지 0.5중량%를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 요소 수지 역시 무색투명한 열경화성 수지로서, 본 발명에서는 일 실시예로서 요소 25 내지 35중량%, 포르말린 55 내지 70중량%, 물 4 내지 10중량%, pH조절제로 10% 농도의 수산화나트륨 수용액 0.2 내지 1.0중량%, pH조절 및 수지 안정제로 50% 농도의 TEA(TriEthanolAmine) 수용액 0.2 내지 1.0중량%를 포함한 것을 사용하는 것이 바람직하다.
상기 멜라민 수지와 요소 수지는 모두 아미노플라스틱으로 통칭되는데, 상기 멜라민 수지를 25 중량% 미만 사용하면(즉 상기 시트지와 방염제의 사용량이 동일한 상태에서 상기 요소수지를 20중량%를 초과하여 사용하면) 상기 시트지와의 결합력이나 열이나 빛, 약품 등을 견디는 물성이 충분히 제공되지 못하고 광택도가 떨어져서 상품성이 떨어지는 등의 문제가 있다. 한편, 상기 요소 수지를 16 중량% 미만으로 사용하면(즉 상기 시트지와 방염제의 사용량이 동일한 상태에서 상기 멜라민 수지를 35 중량%를 초과하여 사용하면), 신장강도가 떨어지게 되고 열에 의한 비틀림 온도가 낮아지는 문제점이 있다.
이 때, 이러한 멜라민 수지와 요소 수지가 상기 시트지에 코팅되도록 순차적으로 함침하는 것이 바람직하고, 편의상 두 수지의 혼합물에 동시에 함침할 수도 있다.
상기 방염제는 예를 들면 인계, 브롬계, 인계와 할로겐계, 할로겐과 브롬계, 염소계, 수산화알루미늄과 수산화마그네슘 방염제 중 어느 하나 또는 이들을 혼합물을 사용할 수 있다. 하지만, 본 발명에서는 첨가량 대비 우수한 방염특성을 나타내기 위해 포스포네이트 복합체(a mixture of complex phosphonates)를 사용하는 것이 바람직하다.
특정 양태로서, 본 발명에 따른 포스포네이트 복합체로는 하기 화학식 1로 표시되는 (5-Ethyl-2-methyl-1,3,2-dioxaphosphorinan-5-yl)methyl dimethyl phosphonate P-oxide 65 내지 75 중량%와, Bis[(5-ethyl-2-methyl-1,3,2-dioxaphosphorinan-5-yl)methyl] methyl phosphonate P,P'-dioxide 20 내지 30중량%, 및 하기 화학식 2로 표시되는 폴리에틸렌 글리콜(Polyethylene glycol) 4 내지 7 중량%로 구성된 포스포네이트 복합체를 사용하는 것이 바람직하다.
Figure 112016035056303-pat00001
[화학식 1]
Figure 112016035056303-pat00002
[화학식 2]
이와 같이 서로 다른 2종의 포스포네이트를 포함하는 포스포네이트 복합체 방염제는 기존 방염제보다 소량을 사용하더라도 우수한 방염효과를 가지며 멜라민 수지와 요소 수지와 균일하게 혼합되어 국부적으로 방염효과가 서로 차이가 나는 것을 막을 수 있으며, 우수한 표면강도, 광택도, 평활도를 구현하여 방염성을 가지면서도 우수한 상품성을 가지는 제품을 생산할 수 있게 된다.
이러한 방염제는 시트지에 요소 수지 및 멜라민 수지를 함침하기 전에 먼저 시트지에 함침되거나, 저압 멜라민 시트의 제조를 위해 사용되는 요소 수지에 혼합되어 사용되거나, 또는 저압 멜라민 시트의 제조를 위해 사용되는 멜라민 수지를 혼합되어 사용된다.
이와 같이, 상기 방염제는 방염패널의 표면에 노출되지 않도록 사용되는 것이 바람직하다. 이는, 시트지를 요소 수지 및 멜라민 수지에 함침하여 확보할 수 있는 LPM의 고유 물성을 저해시키기 않기 위함이다.
한편, 상기 LPM(20', 20")은 베이스 판재(10)의 양 측면에 열과 압력을 통하여 부착되는 경우, 0.1 내지 0.3mm의 두께를 갖도록 형성하여 베이스 판재(10)의 양 측면에 부착된다. 이와 같이, 베이스 판재(10)는 양 측면에 LPM이 부착되면 방염패널은 더욱 높은 강도를 얻을 수 있게 된다.
한편, 본 발명의 LPM(20', 20")은 다음과 같은 방법을 통해 베이스 판재(10)의 양 측면에 부착될 수 있다.
먼저, 시트지에 요소 수지를 함침한 후 160~190℃의 온도의 오븐에 30~40m/분으로 통과시켜 건조시킨다.
이어서, 상기 멜라민 수지와 방염제의 혼합물에 함침된 시트지를 170~180℃ 의 온도의 오븐에 30~40m/분의 속도로 통과시켜 건조시킨다.
그 다음, 건조된 시트지는 롤러 내에 냉각수를 포함하는 냉각기를 통과시켜 표면이 경화된 LPM 표면재를 제조한다.
이후, 상기 LPM 표면재는 1250 x 2500 mm의 시트로 커팅하여 사용하고, 무게에 따라 0.18~0.2mm 두께로 생산한다.
그 다음, 상기 LPM 표면재를 130~180℃의 온도, 15~27㎏f/cm2 압력에서 30~120 초 동안 베이스 판재(10)의 양 측면에 LPM을 부착시킨다. 이때, 상기 베이스 판재(10)와 LPM이 서로 접착되어 작은 압력과 낮은 온도에서 접합하더라도 그 접착성은 뛰어나게 된다.
이때, 상기 LPM 표면재를 낮은 압력에서 성형 접착 가공하지 않고 베이스 판재(10)에 부착시키면 베이스 판재(10)의 결이 외부로 돌출되어 전체적인 외관의 미감이 저하되는 문제점이 발생될 수 있다. 그러나, LPM 표면재를 베이스 판재(10)에 접촉시킨 상태로 양면에 압축 성형하면, 전술한 문제점이 해결되므로, 전체적인 외관의 미감이 향상되어 디자인 측면에서 유리한 장점을 갖게 된다.
본 발명에 따른 기능성 방염패널은 마감층(30, 40, 50, 60)을 포함한다.
상기 마감층(30, 40, 50, 60)은 외력에 의해 방염패널의 표면에 스크래치가 발생되는 것을 방지하는 것으로, 제1 저압 멜라민 함침지(20')의 상부에 순차적으로 구비된 UV 프라이머(30), UV 하도(40), UV 중도(50), UV 상도(60)로 구성될 수 있다.
상기 UV 프라이머(30), UV 하도(40), UV 중도(50) 및 UV 상도(60)는 제1 LPM(20')의 상부에 도포된 후 자외선에 경화된 UV 코팅제로 구성된다.
이러한 UV 프라이머(30)를 구성하는 UV 코팅제는 비닐수지, 메틸이소부틸케톤, 톨루엔, 메틸아세테이트, 첨가제를 포함하여 구성될 수 있다. 보다 구체적으로, UV 코팅제는 비닐수지 20 내지 30 중량%, 메틸이소부틸케톤 30 내지 40 중량%, 톨루엔 20 내지 40 중량%, 메틸아세테이트 10 내지 15 중량%, 첨가제 1 내지 5 중량%를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 첨가제로는 레벨링제, 부착보강제, UV 경화 촉진제의 특성을 가지는 물질 중 어느 하나를 사용하거나, 이들을 혼합하여 사용할 수 있다.
전술한 UV 하도(40), UV 중도(50) 및 UV 상도(60)를 구성하는 UV 코팅제는 올리고머, 광개시제, 첨가제, 모노머, 안료를 포함하여 구성될 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 UV 코팅제는 올리고머 40~54 중량%, 모노머 20~30 중량%, 광개시제 2~5 중량%, 첨가제 1~5 중량%, 유색안료 8~10 중량%, 체질안료 5~10 중량%를 포함하여 구성되며, 필요한 경우 소량의 항균제 또는 오염 방지물질 중 어느 하나를 더 포함하여 구성될 수 있다.
상기 올리고머로는 불포화폴리에스테르수지, 지방족 아크릴레이트, 인을 포함한 아크릴레이트, 에폭시 아크릴레이트 중 어느 하나를 사용할 수 있다.
상기 광개시제로는 알파-히드록시-케톤(alpha-Hydroxy-Ketones), 벤질디메틸-케탈(Benzil dimethyl-Ketal), 산화 포스핀(Phosphine Oxide), 또는 이들의 혼합물을 사용할 수 있다.
상기 첨가제로는 레벨링제, 스크레치 방지제, 분산제, 반응 촉진제, 안료 친화 그룹 함유 아크릴 공중합체(acrylate copolymer with pigment affinic group), 폴리에테르 변성 폴리디메틸실록산(polyether modified polydimethylsiloxane), 또는 이들의 혼합물을 사용할 수 있다.
상기 모노머로는 우레탄 아크릴레이트, 에폭시 아크릴레이트 중 어느 하나의 아크릴계통을 사용하여 점도조절, 작업성 및 UV 경화성을 조절한다.
상기 유색안료로는 티타늄 디옥사이드(Titanium dioxide), 프탈로시아닌 그린(Phthalocyanine Green), 프탈로시아닌블루(Phthalocyanine Blue) 중 어느 하나를 사용할 수 있다.
상기 체질안료로는 탈크, 황산바륨, 탄산칼슘, 실리카, 알루미나, 또는 이들의 혼합물을 사용할 수 있다.
필요에 따라, 상기 UV 하도(40)를 구성하는 UV 코팅제에는 탈크, 스테아르산아연(zinc-stearate), 황산바륨 등의 연마성능 부여제가 첨가될 수 있다.
또한, 상기 UV 상도(60)를 구성하는 UV 코팅제에는 항균기능을 부여하기 위해 인바이로트루(EnviroTru)사의 PCMX(Parachlorometaxylenol)를 첨가되거나, 내오염성을 부여하기 위해 반응성 오염 방지용 첨가제를 첨가되거나, 이들 모두가 첨가될 수 있다.
본 발명의 마감층(30, 40, 50, 60)을 구성하는 UV 코팅제의 코팅 방법으로는 롤 코팅, 커튼코터코팅, 슬롯다이코팅 방식을 이용할 수 있다.
한편, 본 발명의 마감층(30, 40, 50, 60)은 다음과 같은 방법을 통해 제1 LPM(20')의 상면에 부착될 수 있다.
먼저, 제1 LPM(20')의 상면에 UV 프라이머(30)용 UV 코팅제를 분사시켜 도장한 후 원자재(양 측면에 LPM이 부착된 베이스 판재)를 건조시킨다. 이어서, 상기 UV 프라이머(30)의 상부에 UV 하도용 UV 코팅제를 도장한 후 건조시켰다.
그 다음, 상기 UV 하도(40)의 상부에 UV 중도용 UV 코팅제를 도장한 후 건조시켰다.
이 후, 상기 UV 중도(50)의 상부에 UV 상도용 UV 코팅제를 도장한 후 건조시켰다.
전술한, UV 프라이머(30)와 UV 하도(40)와 UV 중도(50) 및 UV 상도(60)의 코팅은 UV 조사량 800~1,200mJ/cm2와 라인속도 8~15m/min의 조건에서 진행할 수 있으며, UV 조사 후 수분 내에 경화된다.
본 발명에 따른 기능성 방염패널은 보호필름(70)을 더 포함할 수 있다.
상기 보호필름(70)은 UV 상도(60)의 상부에 구비되는 것으로, 표면 물성강화 및 방오 등의 기능을 제공할 수 있고, 외관을 미려하게 할 수 있으며, 방염패널에 내오염성, 내마모성 및 내열성을 부여할 수 있다.
상기 보호필름(70)으로는 폴리에틸렌(PE) 및 폴리프로필렌(PP)의 올레핀(olefine)계 수지 필름이거나, 폴리에스테르(PET), 연신한 폴리프로필렌(OPP) 및 폴리비닐클로라이드(PVC)를 사용할 수 있다. 이러한 보호필름(70)의 한쪽 면에는 점착제가 도포되어 있기 때문에 라미네이션 롤을 사용하여 손쉽게 UV 상도(60)의 상부에 적층할 수 있다.
그리고 보호필름(70)은 35~100㎛의 두께로 형성될 수 있다.
이하, 본 발명의 구체적인 실시예 및 실험예를 통하여 보다 구체적으로 기술한다. 다만 본 실시예 및 실험예는 상술한 발명의 특정예의 이해를 돕기 위한 것으로 이에 의하여 권리범위 등이 제한적으로 해석되어서는 아니된다.
UV 프라이머를 구성하는 UV 코팅제
비닐수지 2.5㎏, 메틸이소부틸케톤 3.5㎏, 톨루엔 2.5㎏, 메틸아세테이트 1.2㎏을 레벨링제 0.3㎏을 혼합하여 제조하였다.
UV 하도를 구성하는 UV 코팅제
불포화폴리에스테르수지 5.3㎏, 우레탄 아크릴레이트2.5㎏, 알파-히드록시-케톤 0.3㎏, 스크레치 방지제 0.3㎏, 티타늄 디옥사이드 0.9㎏, 탈크 0.7㎏을 혼합하여 제조하였다.
UV 중도를 구성하는 UV 코팅제
불포화폴리에스테르수지 5.3㎏, 우레탄 아크릴레이트2.5㎏, 알파-히드록시-케톤 0.3㎏, 스크레치 방지제 0.3㎏, 티타늄 디옥사이드 0.9㎏, 탈크 0.7㎏을 혼합하여 제조하였다.
UV 상도를 구성하는 UV 코팅제
불포화폴리에스테르수지 5.3㎏, 우레탄 아크릴레이트2.5㎏, 알파-히드록시-케톤 0.3㎏, 스크레치 방지제 0.3㎏, 티타늄 디옥사이드 0.9㎏, 탈크 0.7㎏을 혼합하여 제조하였다.
방염제
(5-Ethyl-2-methyl-1,3,2-dioxaphosphorinan-5-yl)methyl dimethyl phosphonate P-oxide(CAS NO. 41203-81-0) 3.5㎏ 중량%와, Bis[(5-ethyl-2-methyl-1,3,2-dioxaphosphorinan-5-yl)methyl] methyl phosphonate P,P'-dioxide(CAS NO. 42595-45-9) 1.25㎏, 및 폴리에틸렌 글리콜 0.25㎏을 혼합하여 방염제를 제조하였다.
요소 수지
요소 3㎏, 포르말린 6㎏, 물 0.9㎏, 10% 농도의 수산화나트륨 수용액 50g, 50% 농도의 TEA 수용액 50g을 혼합하여 요소 수지를 제조하였다.
멜라민 수지
상기 멜라민 수지는 멜라민 4㎏, 포르말린 5㎏, 물 960g, 10% 농도의 수산화나트륨 수용액 40g을 혼합하여 멜라민 수지를 제조하였다.
상기 멜라민 수지 10㎏과 전술한 방염제 2.3㎏을 혼합하여 방염제가 첨가된 멜라민 수지를 제조하였다.
LPM 표면재
1. 종이를 전술한 요소 수지에 1차 함침한 후 170℃의 온도의 오븐에 35m/분으로 통과시켜 건조시켰다. 이때, 종이의 무게는 80g/m2 이며, 종이의 크기는 1220mm*2440mm로 제작하였다.
2. 종이를 전술한 방염제가 첨가된 멜라민 수지에 2차 함침한 다음, 170℃의 오븐에서 35m/분으로 통과시켰다.
3. 종이를 롤러 내에 냉각수가 포함된 냉각기를 통과시켜 표면이 경화된 LPM 표면재를 제조하였다. 이때, 상기 LPM 표면재는 1250 x 2500 mm의 시트로 커팅하였다.
실시예
1. MDF의 양 측면에 상기 LPM 표면재를 150℃의 온도, 20㎏f/cm2 압력에서 70초 동안 부착시켜 원자재(양 측면에 LPM이 부착된 MDF)를 제조하였다.
2. 상기 MDF의 일 측면에 부착된 LPM의 상면에 전술한 UV 프라이머용 UV 코팅제를 분사시켜 도장하여 원자재의 일측면에 UV 프라이머를 형성시켰다.
3. 상기 UV 프라이머의 상부에 UV 하도용 UV 코팅제를 도장한 후 UV를 조사하여 UV 하도를 형성시켰다.
그 다음, 상기 UV 하도의 상부에 UV 중도용 UV 코팅제를 도장한 후 UV를 조사하여 UV 중도를 형성시켰다.
이 후, 상기 UV 중도의 상부에 UV 상도용 UV 코팅제를 도장한 후 UV를 조사하여 UV 상도를 형성시켰다. 전술한, UV 하도와 UV 중도 및 UV 상도의 코팅은 UV 조사량 1,000mJ/cm2와 라인속도 10m/min의 조건에서 진행하였다.
마지막으로, 상기 UV 상도의 상부에 폴리에틸렌 보호필름(70)를 부착시켜 방염패널을 완성하였다.
실험예
[실험예 1]
상기 실시예에 의하여 제작된 방염패널과 비교예로서 출원인의 기존 방염제품[주식회사 크라텍의 상품명 : CRETOP Board]을 가지고 방염성능 실험을 실시한 후 그 결과를 아래 [표 1]로 정리하였다. 이때, 상기 방염패널은 베이스 판재와 저압 멜라민 함침지에 방염성능 부여되어 있고, 기존 방염제품은 마감층에 방염성능이 부여되어 있다.
여기서, 잔염시간은 버너의 불꽃을 제거한 때부터 불꽃을 올리며 연소하는 상태가 그칠 때까지의 시간을 의미하며, 잔신시간은 버너의 불꽃을 제거한 때부터 불꽃을 올리지 않으며 연소하는 상태가 그칠 때까지의 시간을 의미한다.
Figure 112016035056303-pat00003
표 1을 참조하면, 실시예의 방염패널과 기존 방염패널 모두 기준에 적합한 방염성능을 가지고 있는 것으로 분석되었다.
[실험예 2]
상기 실시예에 의하여 제작된 방염패널과 출원인의 기존 방염제품[상품명 : CRETOP Board]을 가지고 연소실험을 실시한 후 그 결과를 아래 [표 2]와 도 2 및 도 3으로 나타내었다. 여기서, 연소실험은 불꽃높이를 표준인 65~75mm로 조절하여 정상상태 및 과열량 상태에서 실시하였다.
Figure 112016035056303-pat00004
표 2를 참조하면, 실시예의 방염패널이 비교예의 기존 방염패널에 비해 합격율이 높은 것으로 분석되었다.
또한, 도 2 및 도 3과 같이 본 발명의 방염패널과 비교예의 기존 방염패널은 연소된 표면 상태의 차이점이 관찰되었으며, 전체적인 방염성능은 비교예보다 실시예의 방염패널이 우수한 것을 알 수 있었다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
10 : 베이스 판재 20' : 제1 저압 멜라민 함침지
20" : 제2 저압 멜라민 함침지 30 : UV 프라이머
40 : UV 하도 50 : UV 중도
60 : UV 상도 70 : 보호필름

Claims (6)

  1. 베이스 판재와, 상기 베이스 판재의 양 측면에 부착되며 방염제가 포함되어 구성된 제1,2 저압 멜라민 함침지, 및 상기 제1 저압 멜라민 함침지의 상부에 도포된 UV 코팅제가 포함된 마감층을 포함하는 방염패널에 있어서,
    상기 제1,2 저압 멜라민 함침지는 0.1 내지 0.3mm의 두께를 갖도록 형성되되, 시트지 37 내지 44 중량%와, 멜라민 수지 25 내지 35 중량%와, 요소 수지 16 내지 20 중량%, 및 방염제 10 내지 14 중량%를 포함하고,
    상기 멜라민 수지는 멜라민 35 내지 50 중량%, 포르말린 40 내지 55 중량%, 물 7 내지 15 중량%, pH조절제로 10% 농도의 수산화나트륨 수용액 0.05 내지 0.5 중량%를 포함하며,
    상기 요소 수지는 요소 25 내지 35 중량%, 포르말린 55 내지 70 중량%, 물 4 내지 10 중량%, pH조절제로 10% 농도의 수산화나트륨 수용액 0.2 내지 1.0 중량%, pH조절 및 수지 안정제로 50% 농도의 TEA(TriEthanolAmine) 수용액 0.2 내지 1.0 중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 방염패널.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1 항에 있어서, 상기 방염제는 포스포네이트 복합체인 것을 특징으로 하는 방염패널.
  5. 제1 항에 있어서, 상기 방염제는
    (5-Ethyl-2-methyl-1,3,2-dioxaphosphorinan-5-yl)methyl dimethyl phosphonate P-oxide 65 내지 75 중량%;
    Bis[(5-ethyl-2-methyl-1,3,2-dioxaphosphorinan-5-yl)methyl] methyl phosphonate P,P'-dioxide 20 내지 30중량%; 및
    폴리에틸렌 글리콜(Polyethylene glycol) 4 내지 7 중량%를 포함하는 포스포네이트 복합체인 것을 특징으로 하는 방염패널.
  6. 제1 항에 있어서, 상기 마감층은
    제1 저압 멜라민 함침지의 상부에 순차적으로 구비된 UV 프라이머, UV 하도, UV 중도, 및 UV 상도를 포함하는 것을 특징으로 하는 방염패널.
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