KR102188403B1 - 친환경 방염 파티클 보드의 제조방법 및 이로부터 제조된 친환경 방염 파티클 보드 - Google Patents

친환경 방염 파티클 보드의 제조방법 및 이로부터 제조된 친환경 방염 파티클 보드 Download PDF

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Abstract

본 발명은 방염 물성을 확보하고, 포름알데하이드 방산량(Formaldehyde emission)이 극히 낮아 친환경적이면서도, 파티클 보드 고유의 물성인 박리강도, 두께팽창율 등의 물성을 우수하게 확보할 수 있는 친환경 방염 파티클 보드의 제조방법 및 이로부터 제조된 친환경 방염 파티클 보드를 제공할 수 있다.

Description

친환경 방염 파티클 보드의 제조방법 및 이로부터 제조된 친환경 방염 파티클 보드{METHOD FOR ECO FRIENDLY FLAME-RETARDANT PARTICLE BOARD AND ECO FRIENDLY FLAME-RETARDANT PARTICLE BOARD MANUFACTURED THEREFROM}
본 발명은 친환경 방염 파티클 보드의 제조방법 및 이로부터 제조된 친환경 방염 파티클 보드에 관한 것이다.
종래의 파티클 보드(Particle board)는 목재를 파쇄하고, 삭편하여 얻어진 목질 칩에 접착제를 도포한 후 열압축 성형하여 얻어진다. 이 파티클 보드는 일반적으로 제조비용이 저렴하고 시공이 간편하며, 강도가 저하되지 않는 물성 때문에 건물 내외벽 마감재, 칸막이재, 장식재 및 주방용 가구 등으로 널리 사용된다.
일반적으로 중밀도 섬유판(MDF), 합판, 마루판 및 파티클 보드 등의 목질 기반 건축 자재(Wood based building materials)의 제조에서 왁스가 내수성 증대를 위해 첨가된다. 왁스 자체의 내수성 때문에 목질 기반 건축 자재의 제조에서 첨가된 적은 양의 왁스는 제조된 목질 기반 건축 자재의 수분 흡수율과 두께 팽창률과 같은 치수안정성을 개선시켜 주지만, 그 효과는 일시적이고 제한적이다.
또한, 현재는 목질 기반 건축 자재의 제조를 위한 접착제로서 요소-포름알데히드 수지 접착제가 폭넓게 사용되고 있으며 이러한 요소-포름알데히드 수지 접착제는 접착력이 좋고 가격이 저렴한 장점이 있지만, 반면, 제조된 목질 기반 건축 자제의 내수성 확보가 어려워 물과 접촉하면 쉽게 팽창하여 파괴되는 물리적인 단점이 있다.
또한, 일반적인 목재의 발화점은 대략 350℃내지 450℃로 낮기에 화재에 취약한 단점이 있으며, 목재에 화재가 발생되면 연소되면서 고열 및 유독가스가 발생되는 바, 이를 방지하여 목재의 연소가 확대되지 않도록 방염 및 불연 처리가 필요하다. '방염'이란 화재의 위험이 높은 물질에 불연 처리를 하여 불에 잘 타지 않게 하는 것으로 화재 초기점화시간을 지연시키고 화재전파속도를 억제하기 위한 것이다. 기존에는 암모늄 폴리포스페이트와 같은 성분을 포함하는 방염액을 목재 보드의 표면에 도포하여 방염 코팅층을 형성함으로써 방염성을 확보해 왔다. 그러나, 암모늄 폴리포스페이트와 같은 물질은 방염 성능이 우수하고 다른 수지와의 혼용성 또한 좋은 장점이 있으나, 고가로 적용시 제조원가 상승의 원인이 되며, 목재 보드에 사용시 휨강도, 접착강도 등의 보드 물성값에 나쁜 영향을 주는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 사정을 감안하여 안출된 것으로서, 방염 물성을 확보하고, 포름알데하이드 방산량(Formaldehyde emission)이 극히 낮아 친환경적이면서도, 파티클 보드 고유의 물성인 박리강도, 두께팽창율 등의 물성을 우수하게 확보할 수 있는 친환경 방염 파티클 보드의 제조방법 및 이로부터 제조된 친환경 방염 파티클 보드를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 과제를 해결하기 위하여 본 발명은 목질재를 파쇄기로 절단하여 목질 칩을 제조하는 단계, 상기 목질 칩을 건조시키는 단계, 상기 건조된 목질 칩을 크기와 중량별로 구분하여 표층용 칩 및 중층용 칩으로 구분하는 단계, 상기 표층용 칩 및 중충용 칩에 접착제 조성물(Adhesive composition) 및 방염 조성물(Flame retardant composition)를 혼합하여 혼합물을 형성하는 단계, 표층용 칩 혼합물층, 중층용 칩 혼합물층 및 표층용 칩 혼합물층의 순서로 적층하여 매트를 형성하는 단계, 상기 적층된 매트를 열압 가공하여 파티클 보드를 제조하는 단계를 포함하고, 상기 방염 조성물은 하나 이상의 히드록시기를 포함하는 탄소 화합물, 카르복시산계 화합물, 인산계 화합물 및 붕소계 화합물을 포함하는 것인 친환경 방염 파티클 보드의 제조방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기의 제조방법으로 제조된 것으로서, 상기 방염 조성물 및 상기 접착제 조성물이 상기 파티클 보드에 포함된 셀룰로오스와 상호 결합되어 삼차원 구조를 형성하는 것인 친환경 방염 파티클 보드를 제공한다.
본 발명에 따른 친환경 방염 파티클 보드의 제조방법을 이용하면, 종래와 대비하여, 방염 물성을 확보하고, 포름알데하이드 방산량(Formaldehyde emission)이 극히 낮아 친환경적이면서도, 파티클 보드 고유의 물성인 박리강도, 두께팽창율 등의 물성을 우수하게 확보할 수 있는 친환경 방염 파티클 보드를 얻을 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 친환경 방염 파티클 보드의 제조방법에 대한 절차도(Procedure drawing)이다.
이하, 본 발명의 다양한 실시예가 첨부된 도면을 참조하여 기재된다. 본 발명은 특정 실시예에 대해 한정되지 아니며, 본 발명의 실시예들의 다양한 변경(Modification), 균등물(Equivalent) 및/또는 대체물(Alternative)을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다.
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또한, 본 발명에 따른 공정의 각 단계는 완전 시계열적 순서에 의한 것이라고 한정하는 것은 아니고, 일반적인 파티클 보드의 제조 공정에 적용하는 순서에 따라 발명을 이해하기 쉽게 기재한 것으로, 발명의 공정 순서는 필요에 따라 변경 또는 수정 가능함은 물론이며, 후술하는 조성물들의 제조는 개별적인 공정으로 별도로 진행될 수도 있다
본 문서에 개시된 실시예는 개시된, 기술 내용의 설명 및 이해를 위해 제시된 것이며, 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다. 따라서, 본 문서의 범위는, 본 발명의 기술적 사상에 근거한 모든 변경 또는 다양한 다른 실시예를 포함하는 것으로 해석되어야 한다.
본 발명의 일 실시예를 도 1을 참조로 하여 설명하면, 목질재를 파쇄기로 절단하여 목질 칩을 제조하는 단계(S10), 상기 목질 칩을 건조시키는 단계(S20), 상기 건조된 목질 칩을 크기와 중량별로 구분하여 표층용 칩 및 중층용 칩으로 구분하는 단계(S30), 상기 표층용 칩 및 중충용 칩에 접착제 조성물(Adhesive composition) 및 방염 조성물(Flame retardant composition)를 혼합하여 혼합물을 형성하는 단계(S40), 표층용 칩 혼합물층, 중층용 칩 혼합물층 및 표층용 칩 혼합물층의 순서로 적층하여 매트를 형성하는 단계(S50), 상기 적층된 매트를 열압 가공하여 파티클 보드를 제조하는 단계(S60)를 포함하고, 상기 방염 조성물은 하나 이상의 히드록시기를 포함하는 탄소 화합물, 카르복시산계 화합물, 인산계 화합물 및 붕소계 화합물을 포함하는 것인 친환경 방염 파티클 보드의 제조방법을 제공한다.
이하에서는 이러한 친환경 방염 파티클 보드의 제조방법에 대하여 각 단계별로 상세히 설명한다.
친환경 방염 파티클 보드의 제조에 있어서, 목질재를 파쇄기로 절단하여 목질 칩을 제조하는 단계(S10)는 목질재의 종류를 선택하고, 선택된 목질재를 칩의 형상으로 파쇄 및 분별하는 공정이다.
상기 목질재(Wooden materials) 중에는 원목(Raw log)을 포함할 수 있으며, 상기 원목은 천연 재료(Natural materials)로서 멀바우(Merbau), 부케라(Burckella), 방키라이(Bangkirai), 말라스(Malas), 크윌라(Kwila) 등의 열대활엽수(Tropical hardwood); 라디에타파인(Radiata pine), 유칼립투스(Eucalyptus), 아카시아(Acasia) 등의 속성수(Fast growing species); 소나무(Korean red pine), 잣나무(Korean pine), 섬잣나무(Ulleungdo white pine), 해송(Black pine), 주목(Japanese yew), 노간주나무(Temple juniper), 솔송나무(Southern Japanese hemlock), 구상나무(Korean fir), 전나무(Needle fir), 이깔나무(Dahurian larch) 등의 온대침활엽수(Temperate softwood and hardwood)로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 포함할 수 있다.
또한, 재료에 따라서는 재생목재(Recycled wood)를 이용할 수도 있다. 재생 목재의 구성은 산업 폐목재 또는 일반 폐목재로 구성되며, 산업 폐목재는 주로 건설현장에서 나오는 폐목재이며, 일반 폐목재는 가구 등의 일상 생활용품에서 나오는 폐목재가 주종을 이룬다.
또한, 사탕수수(Bagasse), 왕겨(Rice husks), 볏짚(Rice straw) 등과 같은 농업 부산물(Agricultural residues)을 포함할 수 있다.
이러한 목질재를 일정한 크기로 파쇄하여 목질 칩을 형성한다. 이 경우 원목 또는 목질재는 가로 200 ㎛ 내지 2㎝, 세로 200 ㎛ 내지 2㎝의 크기로 파쇄기로 절단하며, 표준 치수(Standard size)보다 큰 것은 표준 크기로 절단하고 표준 치수 이하인 것은 스크린(Screen)을 통과시켜 제거(Removing)하여, 일정 크기(Certain sizes)의 목질 칩을 형성한다.
친환경 방염 파티클 보드의 제조에 있어서 상기 목질 칩을 건조시키는 단계(S20)는 이후 단계의 혼합물 형성을 위하여, 함수율을 낮추는 공정이다.
구체적으로는, 상기 목질 칩은 일정한 산성도 상태 조건을 맞추기 위하여, 산-염기 화학처리를 할 수도 있으며, 건조기로 이송되어 150 내지 250℃에서 건조된다.
친환경 방염 파티클 보드의 제조에 있어서, 상기 건조된 목질 칩을 크기와 중량별로 구분하여 표층용 칩 및 중층용 칩으로 구분하는 단계(S30)는 상기 건조된 목질 칩을 선별기로 이송하여 목질 칩의 크기 및 중량별로 표층칩 및 중층칩으로 선별한다. 일반적으로 표층칩은 200㎛∼2.0㎜, 중층칩은 2.0㎜ 이상으로 구분한다.
친환경 방염 파티클 보드의 제조에 있어서, 상기 표층용 칩 및 중충용 칩에 접착제 조성물(Adhesive composition) 및 방염 조성물(Flame retardant composition)를 혼합하여 혼합물을 형성하는 단계(S40)는 접착제 조성물 및 방염 조성물이 각각 별도의 공정을 거쳐 형성된 후, 혼합되는 것일 수도 있다.
상기 접착제 조성물은 요소 유래 단량체(Urea derived monomer), 포름알데하이드 유래 단량체(Formaldehyde derived monomer) 및 글리콜우릴 유래 단량체(Glycoluril derived monomer)를 포함하는 것일 수 있다.
상기 접착제 조성물은 요소 유래 단량체(Urea derived monomer), 포름알데히드 유래 단량체(Formaldehyde derived monomer) 및 글리콜우릴 유래 단량체(Glycoluril derived monomer)를 투입하여 혼합물을 제조하는 원료투입단계, 투입된 혼합물의 산도를 조절하고 가열하여 반응시키는 부가반응단계, 부가반응물의 산도와 온도를 조절하고 요소를 투입하여 반응시키는 축합중합단계, 반응이 종결된 축합중합물의 산도를 조절하고 냉각시키는 단계를 거쳐 제조될 수 있다.
상기 원료투입단계는 요소와 37% 내지 55% 농도의 포름알데히드 또는 UFC(Urea formaldehyde concentrate 85%) 및 글리콜우릴계 화합물을 반응기에 투입 혼합하는 단계로서, 요소 대비 포름알데히드의 몰 비율이 2.52 내지 3.15로 함이 바람직하고, 글리콜우릴계 화합물의 함량은 접착제 전체 조성물 대비 중량비로서 1 : 0.03 내지 0.09 인 것이 바람직하다. 접착제 조성물과 글리콜우릴계 화합물의 중량비가 1 : 0.03 미만이면 방염 조성물과 목재의 셀룰로우스와의 화학결합이 제대로 이루어지지 않아 바람직하지 않고, 1 : 0.09 초과이면 최종 제품의 물성을 저하시키는 문제가 있어서 바람직하지 않다.
상기 글리콜우릴계 화합물은 테트라아세틸 글리콜우릴(Tetraacetylglycoluril), 테트라니트로글리콜우릴(Tetranitroglycoluril), 테트라카르복실릭글리콜우릴(Trtracarboxylicglycoluril), 테트라메톡시메틸글리콜우릴(Tetramethoxylmethylglycoluril) 및 1,4-디페닐 1,2-디메틸 글리콜우릴(1,4-diphenyl 1,2-dimethylglycoluril)로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 포함하는 것일 수 있다.
상기 부가반응단계(Addition reaction)는 알칼리금속이나 알칼리토금속의 촉매로 pH를 7.5 내지 8.0으로 조절하고 80 ℃내지 90℃로 가열하여 30 내지 50분간 메티롤화 반응(Methyloation reaction)을 진행시키는 단계이다.
상기 축합중합단계(Condensation polymerization)는 유기산(Organic acid)이나 무기산(Inorganic acid)으로 pH를 2.0 내지 4.5로 조절하고 온도를 90℃ 내지 100℃로 유지하면서 축합중합 반응을 진행시키는 단계로서 점도가 500cps 내지 700cps 될 때 반응 후 요소를 추가 투입 후 요소 대비 포름알데히드의 몰 비율이 1.54 내지 2.31로 조절하고 반응을 다시 진행하여 점도가 700cps 내지 900cps로 축합중합화 시키는 단계이다.
상기 냉각단계는 축합중합이 완료된 후 pH를 7.0 내지 7.5조절하고 축합중합물을 50℃ 내지 60℃까지 냉각시키고 요소를 투입하여 최종 몰비를 0.85 내지 1.00으로 조절하고 30℃까지 냉각 후 최종 pH를 7.7 내지 8.7로 조절하는 안정화시키는 단계이다.
상기 방염 조성물은 하나 이상의 히드록시기를 포함하는 탄소 화합물, 카르복시산계 화합물, 인산계 화합물 및 붕소계 화합물의 중량비가(weight ratio) 4.0 내지 5.0 : 1.0 내지 1.5 : 2.0 내지 2.5 : 1. 5 내지 2.0일 수 있다.
상기 하나 이상의 히드록시기를 포함하는 탄소 화합물은 폴리비닐알코올(Poly vinyl alcohol), 전분(Starch), 덱스트린(Dextrin), 글루코스(Glucose), 솔비톨(Sorbitol), 및 락토스(Lactose)로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 포함하는 것일 수 있다.
상기 폴리비닐알코올은 중합도(Degree of polymerization)에 따라 150 내지 300, 350 내지 650, 1000 내지 1500, 1600 내지 2200 타입과 가수분해도(Degree of hydrolysis, mole%)에 따라 99.3%, 98.0 내지 98.8%, 90.0 내지 97.0%, 87.0 내지 89.0% 타입으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 포함하는 것일 수 있다.
상기 카르복시산계 화합물은 젖산(Lactic acid), 타타르산(Tartaric acid), 구연산(Citric acid), 옥살산(Oxalic acid) 및 말레산(Maleic acid)으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 포함하는 것일 수 있다.
상기 인산계 화합물은 인산요소(Urea phosphate), 구아니딘인산(Guanidine phosphate), 구아닐우레아 인산(Guanylurea phosphate) 및 인산멜라민(Melamine phosphate)로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 포함하는 것일 수 있다.
상기 붕소계 화합물은 붕산, 메타붕산, 산화붕소, 및 붕산 암모늄으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 포함하는 것일 수 있다.
상기 방염 조성물은 하나 이상의 히드록시기를 포함하는 탄소 화합물 및 카르복시산계 화합물을 혼합하여 고리형 에스터화 반응을 시키는 단계, 상기 반응물을 상기 붕소 화합물을 투입하여 복합체를 형성하는 단계 및 상기 복합체에 상기 인산계 화합물을 투입하여 인산 에스터화 반응을 시키는 단계를 포함를 포함할 수 있고, 바람직하게는 상기 최종 형성된 반응물을 분산시키는 단계, 상기 분산물을 안정화시키는 단계를 더 포함하여 제조될 수 있다.
상기 고리형 에스터화 반응단계는 탄소 화합물과 카르복시산 화합물을 90 내지 95℃로 가열하여 고리형 에스터화 반응을 유도하는 단계로서, 탄소 화합물과 카르복시산 화합물은 전체 원료 구성 중에서 중량 백분율로 각각 40 내지 50 중량% 및 10 내지 15 중량%로 함이 바람직하고, 반응 pH는 4.5 미만으로 하는 것이 바람직하다. 반응 pH가 4.5 이상이면 겔화(Gelation) 된다는 점에서 바람직하지 않다.
상기 복합체 형성단계는 하나 이상의 히드록시기를 포함하는 탄소 화합물과 붕소 화합물을 40 내지 50℃로 가열하여 모노디올 복합체를 형성시키는 단계로서, 일 예로서는 하나 이상의 히드록시기를 포함하는 탄소 화합물과 붕소 화합물이 전체 원료 구성 중에서 중량 백분율로 각각 40 내지 50 중량% 및 15 내지 20 중량%로 포함되는 것이 바람직하고, 반응 pH는 6 내지 7로 하는 것이 바람직하다. 반응 pH가 7 이상이면 과도하게 반응이 유도되어 다이디올 복합체화가 된다는 점에서 바람직하지 않다.
상기 인산 에스터화 반응 단계는 하나 이상의 히드록시기를 포함하는 탄소 화합물과 인산계 화합물을 100 내지 110℃로 가열하여 인산 에스터화 반응시키는 단계로서, 하나 이상의 히드록시기를 포함하는 탄소 화합물과 인산계 화합물은 전체 원료 구성 중에서 중량 백분율로 각각 40 내지 50 중량% 및 20 내지 25 중량%로 함이 바람직하고, 반응 pH는 7 내지 8로 하는 것이 바람직하다. 반응 pH가 7 이하이면 침전(Precipitation)이 발생한다는 점에서 바람직하지 않다.
상기 반응물을 분산시키는 단계는 하나 이상의 히드록시기를 포함하는 탄소 화합물, 카르복시산 화합물, 붕소계 화합물, 인산계 화합물로 이루어진 프리폴리머 반응물을 술폰산나트륨 축합물 분산제(Sodium sulfonate condensate dispersants)로 수분산(Aqueous dispersion) 시키는 과정으로 분산제(Dispersant)의 함량은 반응물 고형분 대비 5 중량부 내지 10 중량부로 하는 것이 바람직하다. 분산제 함량이 5 중량부 미만이면 분산 효율이 떨어지고, 10 중량부 이상이면 최종 제품의 물성을 저하시킨다는 점에서 바람직하지 않다.
상기 술폰산나트륨 축합물(Sodium sulfonate condensates)은 나프탈렌술폰산나트륨 포르말린축합물(Sodium naphthalene formaldehyde sulfonate), 알킬나프탈렌술폰산나트륨 포르말린축합물(Alkyl naphthalene formaldehyde sulfonate), 페놀술폰산나트륨 포르말린축합물(Sodium phenol formaldehyde sulfonate) 및 리그닌술폰산나트륨(Sodium lignosulfonate)으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 포함하는 것일 수 있다.
상기 반응물을 안정화(Stabilization)시키는 단계는 상기 분산물을 폴리에틸렌글콜계 화합물(Polyethylene glycol type compounds) 분산 안정제(Dispersion stabilizer)로 분산 상태를 안정화시키는 과정으로 분산 안정제의 함량은 분산물 고형분(Solid) 대비 4 중량부 내지 7 중량부로 하는 것이 바람직하다. 분산 안정제의 함량이 4 중량부 미만이면 분산 안정성이 저하되고, 7 중량부 이상이면 최종 제품의 물성에 영향을 줄 수 있다는 점에서 바람직하지 않다.
상기 폴리에틸렌글리콜계 화합물은 분자량 기준 PEG200, PEG300, PEG400, PEG600, PEG1000, PEG1500, PEG2000, PEG4000, PEG6000으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 포함하는 것일 수 있다.
상기 접착제 조성물 및 상기 방염 조성물의 중량비는 1 : 0.6 내지 0.9 인 것일 수 있다. 상기 방염 조성물의 중량비가 0.6 미만이면 연소시험 등 방염성능 저하가 심한 면에서 바람직하지 않고, 상기 방염 조성물의 중량비가 0.9 초과이면 박리강도 등 제품 물성 저하가 심한 면에서 바람직하지 않다.
친환경 방염 파티클 보드의 제조에 있어서, 상기 표층용 칩 혼합물층, 중층용 칩 혼합물층 및 표층용 칩 혼합물층의 순서로 적층하여 매트를 형성하는 단계(S50)는 이전 단계에서 혼합된 표층칩 용 혼합물로 1층을 형성한 후, 상기 층 상에 중층칩 용 혼합물로 다시 1층을 형성하고, 표층칩 용 혼합물로 마지막 층을 형성하여, 결과적으로 표층-중층-표층로 적층하여 매트를 형성한다.
파티클 보드를 구성하는 2개 층인 표층의 중량 비율은 전체 파티클 보드 중량에 대하여, 40 중량% 내지 45 중량%일 수 있고, 상기 중층은 55 중량% 내지 60 중량%일 수 있다. 상기 매트의 총 함수율을 기존의 파티클 보드와 동일한 수준으로 유지하되, 표층 함수율을 상대적으로 중층 함수율보다 높임으로써, 이후의 열압 공정 시 중층으로의 열전달이 빠르게 될 수 있으며, 중층의 낮은 함수율로 인하여 스프링 백(spring back)현상이 감소될 수 있다.
친환경 방염 파티클 보드의 제조에 있어서, 상기 적층된 매트를 열압 가공하여 파티클 보드를 제조하는 단계(S60)는 200 내지 250℃의 온도에서 30 내지 50kg/cm2의 압력으로 열 압축하여 파티클 보드로 성형하는 단계로서, 이로부터 제조된 친환경 방염 파티클 보드의 두께는 1.2 내지 35mm로 제조하는 것이 바람직하나, 반드시 제한하는 것은 아니다.
이러한, 친환경 방염 파티클 보드의 제조방법에 있어서, 선택적으로는 냉각 공정을 포함할 수 있고, 상기 형성된 친환경 방염 파티클 보드를 재단(Cutting)하는 단계를 포함할 수 있고, 친환경 방염 파티클 보드를 사용 목적에 따라 일정한 크기로 절단하는 것으로, 재단의 형태에 제한을 두는 것은 아니다.
또한, 상기 재단된 친환경 방염 파티클 보드의 표면을 연마하는 단계를 더 포함할 수 있으며, 친환경 방염 파티클 보드의 표면을 연마(Sanding)하여 보다 높은 심미감(Aesthetic feel) 또는 질감(Texture) 가지게 할 수도 있다.
상기와 같은 공정(Process)을 거침으로써, 각 공정에서의 본 발명의 일 실시예에 따른 친환경 방염 파티클 보드는 내수성을 상승시키면서도, 포름알데하이드 방산량이 현저히 낮아질 수 있도록 용이하게 친환경 방염 파티클 보드를 제조할 수 있다.
또한, 종래 기술들의 단점을 보완하고자 다양한 방염제 종류 혼합 및 방염제 함량의 증가 등 여러가지 시도가 이루어지고 있지만, 이로써 방염 성능의 향상 효과는 미미할 뿐만 아니라 대부분 비용 상승 및 최종 제품 물성 저하 등 부작용이 과다한 문제점들이 많이 나타났다.
그러나 본 발명의 실시예에 따르면 방염 조성물을 형성시키고 제품 열압 공정에서 상기 방염 조성물 및 상기 접착제 조성물이 상기 파티클 보드에 포함된 셀룰로오스와 상호 결합되어 조밀한 삼차원 구조를 형성함으로써 화재 시의 파티클 보드 내부의 화학물질들이 방출되는 것을 억제할 수 있을 뿐만 아니라, 상기 삼차원 구조를 통하여 파티클 보드의 물성 또한 개선시킬 수 있다.
구체적으로, 파티클 보드 내의 셀룰로오스의 고리에 포함되는 히드록시기와 방염 조성물의 히드록시기가 에터기를 형성하고, 상기 셀룰로오스의 잔기에 포함되는 히드록시기가 접착제 조성물과 에터기를 형성하며, 상기 접착제 조성물과 방염 조성물은 아미노기를 형성하는 것일 수 있다.
이로서, 파티클 보드 내의 화학 물질들인 종래의 방염제(Flame retardant agent)와 아미노수지화 방염제들의 단점인 유독연기(Toxic gas) 발생과 열방출량(Heat release rate) 과다, 최종 제품 물성(Product property) 저하 및 환경유해물질인 휘발성유기화합물과 포름알데히드 발생 과다 등의 단점들을 최소화하여 친환경 방염 파티클 보드를 제조할 수 있는 장점이 있다.
본 발명의 다른 일 실시예에 의하면, 상기와 같은 제조방법을 통하여 수득되는 친환경 방염 파티클 보드를 제공한다.
이하, 본 발명을 구체적으로 설명하기 위해 실시예를 들어 상세하게 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명에 따른 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시예에 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다.
제조예, 실시예 및 비교예
제조예
방염 조성물 A의 제조
폴리비닐알코올 987.2g, 글리세롤(Glycerol) 1,067.7g, 물 2,135.4g을 투입하고 95℃까지 가열한 후 구연산 123.4g을 투입하고 인산(Phosphoric acid 20%)으로 pH를 4.35로 조정하고 45분간 반응시켰다. 반응 후 56℃로 냉각 후 붕산 172.7g을 투입하고 가성소다(Caustic soda 10%)로 pH를 6.72로 조정하고 58분간 반응시켰다. 반응 후 글리세롤 530.2g, 물 989.3g을 투입 후 pH를 7.86으로 조정하고 요소 130.6g, 인산(85%) 130.6g을 투입하여 118℃로 가열하고 1시간 24분간 반응시켰다. 반응 완료 후 pH를 6.53으로 조정하고 56℃로 냉각시키고 리그닌술폰산나트륨 109.2g을 투입하여 46분간 분산시킨 후 30℃도 냉각시킨 후 폴리에틸렌글리콜 100.1g을 투입하였다.
방염 조성물 A'의 제조
폴리비닐알코올 987.2g, 글리세롤 1,067.7g, 물 2,135.4g을 투입하고 95℃까지 가열한 후 구연산 123.4g을 투입하고 인산(20%)으로 pH를 4.35로 조정하고 45분간 반응시켰다. 반응 후 56℃로 냉각 후 붕산암모늄 172.7g을 투입하고 가성소다(10%)로 pH를 6.72로 조정하고 58분간 반응시켰다. 반응 후 글리세롤 530.2g, 물 989.3g을 투입 후 pH를 7.86으로 조정하고 요소 130.6g, 인산(85%) 130.6g을 투입하여 118℃로 가열하고 1시간 24분간 반응시켰다. 반응 완료 후 pH를 6.53으로 조정하고 56℃로 냉각시키고 리그닌술폰산나트륨 109.2g을 투입하여 46분간 분산시킨 후 30℃도 냉각시킨 후 폴리에틸렌글리콜 100.1g을 투입하였다.
방염 조성물 A”의 제조
폴리비닐알코올 987.2g, 글리세롤 1,067.7g, 물 2,135.4g을 투입하고 95℃까지 가열한 후 말레산 123.4g을 투입하고 인산(50%)으로 pH를 4.35로 조정하고 45분간 반응시켰다. 반응 후 56℃로 냉각 후 붕산 172.7g을 투입하고 가성소다(30%)로 pH를 6.72로 조정하고 58분간 반응시켰다. 반응 후 글리세롤 530.2g, 물 989.3g을 투입 후 pH를 7.86으로 조정하고 요소 130.6g, 인산(85%) 130.6g을 투입하여 118℃로 가열하고 1시간 24분간 반응시켰다. 반응 완료 후 pH를 6.53으로 조정하고 56℃로 냉각시키고 리그닌술폰산나트륨 109.2g을 투입하여 46분간 분산시킨 후 30℃도 냉각시킨 후 폴리에틸렌글리콜 100.1g을 투입하였다.
방염 조성물 B의 제조
물 579.2g에 제1인산암모늄 329.3g, 제2인산암모늄 142.8g을 순서대로 서서히 투입하고 70℃로 가열하여 충분히 용해시킨 후 25℃로 냉각시켰다.
방염 조성물 C의 제조
물 874.3g에 붕산 55.6g, 붕사 50.2g을 순서대로 서서히 투입하고 80℃로 가열하여 투명해지면 55℃로 냉각시키고 나프탈렌술폰산나트륨 포르말린축합물(Sodium naphthalene formaldehyde sulfonate)을 12.9g 투입하여 30분간 교반 후 30℃도로 냉각시켰다.
방염 조성물 D의 제조
물 504.2g, 2-시아노구아니딘 419.7g, 인산(85%) 9.7g 혼합, 95℃로 가열 후 32분간 유지시켰다. 반응 후 70℃로 냉각시키고 포름알데히드(37%) 683.5g을 투입, 1시간 반응시킨 후 30℃로 냉각시켰다. 냉각이 완료되면 인산 812.g을 서서히 투입하여 온도 상승을 억제하면서 반응을 완료하였다.
접착제 조성물 I의 제조
물 151.7g과 UFC(85%) 856.4g, 테트라아세틸글리콜우릴 88.5g을 혼합 후 pH를 TEA (Triethanolamine, 80%)로 7.76으로 조정 후 82.5℃로 가열하고 47분간 유지시킨 후 인산(20%)으로 pH를 2.27로 낮추고 온도를 91.9℃로 상승시켜 점도가 611cps까지 반응시키고 요소를 215.9g 투입 후 점도를 819cps까지 추가로 반응을 진행시켰다. 반응 후 TEA로 pH를 7.24로 조절 후 58℃로 냉각시키고 최종 요소를 528g 투입 후 30℃로 냉각시키고 최종 pH를 TEA로 8.19로 조정하였다.
접착제 조성물 I'의 제조
물 151.7g과 UFC(85%) 856.4g, 테트라메톡시메틸글리콜우릴 88.5g을 혼합 후 pH를 TEA (80%)로 7.76으로 조정 후 82.5℃로 가열하고 47분간 유지시킨 후 인산(20%)으로 pH를 2.27로 낮추고 온도를 91.9℃로 상승시켜 점도가 611cps까지 반응시키고 요소를 215.9g 투입 후 점도를 819cps까지 추가로 반응을 진행시켰다. 반응 후 pH를 TEA로 7.24로 조절 후 58℃로 냉각시키고 최종 요소를 528g 투입 후 30℃로 냉각시키고 최종 pH를 TEA로 8.19로 조정하였다.
접착제 조성물 I”의 제조
물 151.7g과 UFC(85%) 856.4g, 테트라카르복실릭글리콜우릴 88.5g을 혼합 후 pH를 TEA (80%)로 7.76으로 조정 후 82.5℃로 가열하고 47분간 유지시킨 후 인산(20%)으로 pH를 2.27로 낮추고 온도를 91.9℃로 상승시켜 점도가 611cps까지 반응시키고 요소를 215.9g 투입 후 점도를 819cps까지 추가로 반응을 진행시켰다. 반응 후 TEA로 pH를 7.24로 조절 후 58℃로 냉각시키고 최종 요소를 528g 투입 후 30℃로 냉각시키고 최종 pH를 TEA로 8.19로 조정하였다.
접착제 조성물 II의 제조
물 151.7g과 UFC(85%) 856.4g, 글리콜우릴 88.5g을 혼합 후 pH를 TEA (80%)로 7.76으로 조정 후 82.5℃로 가열하고 47분간 유지시킨 후 인산(20%)으로 pH를 2.27로 낮추고 온도를 91.9℃로 상승시켜 점도가 611cps까지 반응시키고 요소를 215.9g 투입 후 점도를 819cps까지 추가로 반응을 진행시켰다. 반응 후 pH를 TEA로 7.24로 조절 후 58℃로 냉각시키고 최종 요소를 528g 투입 후 30℃로 냉각시키고 최종 pH를 TEA로 8.19로 조정하였다.
실시예 및 비교예
<방염 파티클 보드 제조 조건>
방염 파티클 보드의 제작은 하기의 조건으로 수행하였으며, 접착제 조성물, 방염 조성물은 하기 표 1과 같이 상술한 제조예에서 만들어진 조성물을 각각 조합하여 이용하였다.
보드 두께 (Board thickness) : 15mm
접착제 사용량 (Resin composition content) : 65kg/m3 (고형분 기준, Solid base)
방염 조성물 사용량 (Flame retardant composition content) : 53kg/m3 (고형분 기준, Solid base)
열압 온도 (Press temperature) : 210℃
열압 시간 (Press time) : 215초
비고 방염 조성물 접착제 조성물
실시예1 A I
실시예2 A I'
실시예3 A I”
실시예4 A' I
실시예5 A' I'
실시예6 A' I”
실시예7 A” I
실시예8 A” I'
실시예9 A” I”
비교예1 B II
비교예2 C II
비교예3 D II
비교예4 B I
비교예5 C I
비교예6 D I
비교예7 B I'
비교예8 C I'
비교예9 D I'
비교예10 B I”
비교예11 C I”
비교예12 D I”
비교예13 A II
비교예14 A' II
비교예15 A” II
비고 방염 조성물 A(kg/m3) 접착제 조성물 I(kg/m3) 중량비율
실시예1 53kg/m3 65kg/m3 0.81 : 1
실시예10 45kg/m3 73kg/m3 0.62 : 1
실시예11 40kg/m3 73kg/m3 0.51 : 1
실시예12 59kg/m3 59kg/m3 1 : 1
시험예
실시예 1 내지 12 및 비교예 1 내지 15를 하기 표 3 내지 8의 조건과 같이 3회 반복 시험을 수행하고, 그에 따른 결과를 기재하였다.
비고 연소시험 1) 연기
밀도 1)
< 400		 총열방출량 2)
< 8MJ/m3 		최대열방출률 2)
< 10초
200kw/m2 		가스유해성 3)
>9분
잔염
< 10초		 잔신
< 30초		 탄화길이
< 20cm		 탄화면적
< 50cm2
실시예1 2 12 5.3 12.4 150 3.0 0 39
3 9 6.9 16.3 140 4.1 0 42
2 8 4.3 11.8 129 2.9 0 37
실시예2 4 14 9.7 21.1 180 5.2 1 30
5 15 10.2 23.1 192 3.3 2 29
4 16 10.4 19.8 178 4.1 1 31
실시예3 6 19 11.1 25.6 199 6.5 3 28
5 20 10.9 27.1 201 6.1 2 27
6 18 11.4 25.4 213 5.0 3 25
실시예4 6 19 12.6 29.4 289 6.9 4 21
7 20 11.9 30.4 301 7.8 5 23
5 17 13.0 31.3 321 7.7 5 20
실시예5 5 21 12.6 34.5 245 7.4 6 19
6 20 11.8 31.2 268 6.9 4 21
6 18 13.0 29.8 289 7.7 3 20
실시예6 4 19 13.4 34.5 298 7.9 5 17
7 22 10.4 31.9 290 5.8 6 19
6 21 11.5 30.7 301 7.9 7 28
실시예7 5 17 12.6 29.6 311 7.8 7 21
6 21 13.3 29.7 288 7.3 8 24
6 19 11.1 32.0 279 7.3 6 23
실시예8 6 20 12.3 28.9 312 7.8 8 27
7 21 12.9 31.1 281 7.5 9 29
4 16 11.9 32.4 280 7.4 6 21
실시예9 5 21 13.0 33.1 290 7.8 7 18
6 22 13.6 32.8 301 7.3 7 25
7 19 13.2 29.6 326 7.0 5 23
1) 소방법 방염성능기준 : 연소시험, 연기밀도
2) KSF ISO 5660-1 연소성능시험 : 총열방출량, 최대열방출률 (난연 기준, 5분)
3) KSF 227 건축부재의 내화시험방법 : 가스유해성시험
비고 연소시험 1) 연기
밀도 1)
< 400		 총열방출량 2)
<8MJ/m3 		최대열방출률 2)
< 10초
200kw/m2 		가스유해성 3)
>9분
잔염
<10초		 잔신
<30초		 탄화길이<20cm 탄화면적
<50cm2
비교예1 9 25 15.4 41.2 794 10.1 12 8
8 27 16.0 43.2 672 12.5 14 7
7 21 18.1 45.1 721 11.9 16 8
비교예2 7 27 16.8 49.0 546 15.3 23 6
8 29 17,3 39.5 598 17.1 34 7
8 28 18.9 43.1 561 19.8 29 7
비교예3 9 24 18.3 44.7 601 13.0 17 5
9 27 17.8 46.7 598 12.4 20 6
7 29 19.9 45.4 622 10.9 21 7
비교예4 8 25 16.8 40.0 659 10.3 27 5
9 26 17.8 38.4 702 11.3 10 7
9 21 19.5 49.7 699 11.6 16 4
비교예5 9 28 17.5 47.5 543 21.8 36 7
7 25 15.4 46.8 511 19.3 41 8
8 27 16.0 45.1 599 23.5 29 8
비교예6 9 22 18.3 43.0 591 15.1 12 3
8 29 17.5 47.7 629 14.2 20 5
8 26 19.0 46.7 685 12.4 21 7
비교예7 9 27 15.6 49.2 711 10.9 19 8
8 27 17.8 42.1 723 12.2 16 5
9 26 16.3 47.8 636 13.8 13 6
비교예8 7 23 17.3 43.3 549 21.1 33 7
8 28 18.9 46.3 501 19.6 28 7
9 27 19.5 44.4 591 18.7 30 8
비교예9 8 28 18.2 48.1 677 10.4 18 3
8 29 17.8 42.9 700 12.5 12 7
9 29 17.2 42.0 590 13.1 14 5
비교예10 7 25 18.4 41.8 801 13.0 17 5
9 25 19.5 45.9 721 11.6 28 6
9 27 18.2 46.3 810 10.4 23 7
비교예11 8 28 17.9 43.8 566 17.9 43 5
6 23 18.4 44.9 602 25.8 29 8
9 27 19.5 46.1 588 20.1 39 7
비교예12 8 27 18.2 47.3 611 12.7 19 7
9 28 18.6 46.4 639 13.4 21 6
7 25 19.2 49.0 643 12.8 27 7
비교예13 8 24 18.6 39.4 611 11.9 28 7
8 26 18.7 49.5 567 12.1 23 8
9 28 19.3 48.1 590 10.6 25 5
비교예14 7 21 17.5 43.0 603 12.6 21 3
9 27 18.9 44.6 523 12.8 17 5
9 28 18.0 45.0 561 12.3 20 4
비교예15 9 23 19.0 47.0 587 13.0 21 6
8 22 17.2 44.1 522 13.2 16 5
9 28 19.7 47.7 560 11.3 17 4
1) 소방법 방염성능기준 : 연소시험, 연기밀도
2) KSF ISO 5660-1 연소성능시험 : 총열방출량, 최대열방출률 (난연 기준, 5분)
3) KSF 227 건축부재의 내화시험방법 : 가스유해성시험
비고 박리강도 1)
>0.3 Mpa		 두께팽창률 1)
<12% 24hr
 포름알데히드방출량 1)
<0.5 mg/l		 TVOC 2)
<0.1 mg/m2 24hr
실시예1 0.59 6.5 0.31 0.068
0.51 6.3 0.25 0.059
0.55 5.9 0.21 0.071
실시예2 0.50 7.1 0.40 0.081
0.49 8.0 0.38 0.072
0.45 6.9 0.47 0.064
실시예3 0.43 7.0 0.41 0.074
0.45 7.3 0.43 0.088
0.39 6.0 0.45 0.076
실시예4 0.35 7.8 0.42 0.076
0.41 8.9 0.40 0.077
0.40 9.1 0.38 0.080
실시예5 0.43 10.0 0.44 0.087
0.45 9.2 0.47 0.069
0.36 8.7 0.38 0.071
실시예6 0.40 11.0 0.48 0.081
0.38 10.3 0.45 0.091
0.42 9.4 0.41 0.089
실시예7 0.38 10.2 0.46 0.092
0.36 9.8 0.48 0.087
0.37 10.3 0.46 0.078
실시예8 0.31 11.1 0.49 0.096
0.36 10.9 0.46 0.096
0.40 9.9 0.48 0.083
실시예9 0.35 11.0 0.44 0.081
0.38 10.4 0.45 0.092
0.40 10.2 0.49 0.097
1) KSF 3104 파티클보드 품질기준 (18형, U형, E0형)
2) KSM 1998 (7항, 소형챔버법), KSI ISO 1600-9 소형챔버법
비고 박리강도 1)
>0.3 Mpa		 두께팽창률 1)
<12% 24hr
 포름알데히드방출량 1)
<0.5 mg/l		 TVOC 2)
<0.1 mg/m2 24hr
비교예1 0.23 13.0 0.45 0.13
0.29 12.6 0.39 0.20
0.28 12.9 0.41 0.19
비교예2 0.43 13.1 0.60 0.18
0.39 14.0 0.58 0.21
0.42 13.4 0.70 0.32
비교예3 0.19 11.3 0.58 0.15
0.22 10.4 0.61 0.23
0.28 11.5 0.67 0.16
비교예4 0.20 14.2 0.48 0.27
0.25 13.2 0.31 0.21
0.29 13.6 0.39 0.20
비교예5 0.41 12.6 0.56 0.13
0.34 12.6 0.64 0.15
0.39 13.0 0.69 0.23
비교예6 0.20 10.1 0.79 0.21
0.21 11.5 0.62 0.20
0.25 11.8 0.54 0.16
비교예7 0.24 13.4 0.43 0.15
0.17 13.1 0.45 0.11
0.20 12.6 0.36 0.24
비교예8 0.48 13.5 0.58 0.20
0.40 13.9 0.55 0.19
0.38 14.0 0.69 0.30
비교예9 0.28 11.1 0.66 0.23
0.23 10.5 0.54 0.24
0.20 9.8 0.56 0.21
비교예10 0.22 15.1 0.45 0.27
0.18 14.2 0.46 0.28
0.26 14.0 0.32 0.29
비교예11 0.47 13.6 0.56 0.21
0.32 14.2 0.55 0.20
0.44 13.5 0.67 0.19
비교예12 0.26 10.4 0.58 0.17
0.22 9.4 0.56 0.23
0.24 9.9 0.64 0.20
비교예13 0.16 13.4 0.49 0.097
0.23 14.8 0.47 0.098
0.20 15.0 0.49 0.089
비교예14 0.25 13.2 0.50 0.099
0.26 14.1 0.49 0.092
0.29 15.0 0.48 0.099
비교예15 0.19 15.8 0.47 0.096
0.22 14.1 0.49 0.092
0.28 14.3 0.48 0.098
1) KSF 3104 파티클보드 품질기준 (18형, U형, E0형)
2) KSM 1998 (7항, 소형챔버법), KSI ISO 1600-9 소형챔버법
비고 연소시험 1) 연기
밀도 1)
< 400		 총열방출량 2)
< 8MJ/m3 		최대열방출률 2)
< 10초
200kw/m2 		가스유해성 3)
>9분
잔염
< 10초		 잔신
< 30초		 탄화길이
<20cm		 탄화면적
< 50cm2
실시예1 2 12 5.3 12.4 150 3.0 0 39
3 9 6.9 16.3 140 4.1 0 42
2 8 4.3 11.8 129 2.9 0 37
실시예10 4 15 6.4 15.9 170 4.2 1 40
2 14 7.1 14.8 157 5.3 2 35
3 10 6.7 15.0 134 4.7 1 39
실시예11 6 17 13.1 22.0 201 6.3 4 20
8 20 12.2 24.8 212 7.2 3 24
7 21 14.0 25.3 198 5.5 6 19
실시예12 5 16 6.2 13.1 192 5.1 2 42
3 13 5.1 12.9 183 4.4 3 37
4 11 5.5 14.3 177 5.0 2 35
1) 소방법 방염성능기준 : 연소시험, 연기밀도
2) KSF ISO 5660-1 연소성능시험 : 총열방출량, 최대열방출률 (난연 기준, 5분)
3) KSF 227 건축부재의 내화시험방법 : 가스유해성시험
비고 박리강도 1)
>0.3 Mpa		 두께팽창률 1)
<12% 24hr
 포름알데히드방출량 1)
<0.5 mg/l		 TVOC 2)
<0.1 mg/m2 24hr
실시예1 0.59 6.5 0.31 0.068
0.51 6.3 0.25 0.059
0.55 5.9 0.21 0.071
실시예10 0.52 7.0 0.37 0.071
0.49 6.4 0.30 0.069
0.48 6.2 0.31 0.080
실시예11 0.54 6.9 0.28 0.068
0.51 6.7 0.26 0.061
0.55 5.8 0.23 0.065
실시예12 0.43 8.4 0.38 0.083
0.42 7.9 0.39 0.090
0.40 8.0 0.42 0.081
1) KSF 3104 파티클보드 품질기준 (18형, U형, E0형)
2) KSM 1998 (7항, 소형챔버법), KSI ISO 1600-9 소형챔버법
상기 표에서 나타난 바와 같이 본 발명의 방염 조성물과 접착제 조성물을 모두 사용한 실시예들은 연소시험, 연기밀도, 총방출열량, 최대열방출률, 가스유해성시험 모두 품질기준을 통과했다.
본 발명의 방염 조성물과 접착제 조성물을 모두 사용하지 않은 비교예들은 연소시험은 품질기준을 충족시켰으나, 인산계통의 방염 조성물 B와 수지타입의 방염 조성물 D를 사용한 경우 열기밀도가 과도하게 높았고 가스유해성도 품질기준치를 초과하였다. 붕소계통을 주된 재료로한 방염 조성물 C는 총열방출량, 최대열방출률이 과도하게 높았고 가스 유해성 시험에서도 품질기준을 통과하지 못했다.
본 발명의 방염 조성물과 접착제 조성물을 모두 사용한 실시예 들은 박리강도, 포름알데히드 방출량, TVOC 방출량, 두께팽창률 모두 품질기준 내로 안정적인 물성을 나타냈다.
본 발명의 방염 조성물 사용하지 않고, 본 발명의 접착제 조성물을 사용하지 않거나 사용한 비교예들로서 인산계통을 주된 재료로한 방염 조성물 B를 사용한 경우는 포름알데히드방출량, 붕소계통의 방염 조성물 C를 사용한 경우는 박리강도, 수지계통의 방염 조성물 D를 사용한 경우는 두께팽창률만 품질기준을 만족시켰다.
본 발명의 방염 조성물을 사용하고, 본 발명의 접착제 조성물을 사용하지 않은 비교예들은 포름알데히드 방출량, TVOC 방출량만 품질기준을 만족시켰다.

Claims (10)

  1. 목질재를 파쇄기로 절단하여 목질 칩을 제조하는 단계;
    상기 목질 칩을 건조시키는 단계;
    상기 건조된 목질 칩을 크기와 중량별로 구분하여 표층용 칩 및 중층용 칩으로 구분하는 단계;
    상기 표층용 칩 및 중충용 칩에 접착제 조성물(Adhesive composition) 및 방염 조성물(Flame retardant composition)를 혼합하여 혼합물을 형성하는 단계;
    표층용 칩 혼합물층, 중층용 칩 혼합물층 및 표층용 칩 혼합물층의 순서로 적층하여 매트를 형성하는 단계;
    상기 적층된 매트를 열압 가공하여 파티클 보드를 제조하는 단계를 포함하고,
    상기 방염 조성물은 하나 이상의 히드록시기를 포함하는 탄소 화합물, 카르복시산계 화합물, 인산계 화합물 및 붕소계 화합물을 포함하고,
    상기 접착제 조성물은 요소 유래 단량체(Urea derived monomer), 포름알데하이드 유래 단량체(Formaldehyde derived monomer) 및 글리콜우릴 유래 단량체(Glycoluril derived monomer)를 포함하며,
    상기 글리콜우릴 유래 단량체는 테트라아세틸 글리콜우릴(Tetraacetylglycoluril), 테트라니트로글리콜우릴(Tetranitroglycoluril), 테트라카르복실릭글리콜우릴(Trtracarboxylicglycoluril), 테트라메톡시메틸글리콜우릴(Tetramethoxylmethylglycoluril), 1,4-디페닐 1,2-디메틸 글리콜우릴(1,4-diphenyl 1,2-dimethylglycoluril)로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상 포함하는 것인 친환경 방염 파티클 보드의 제조방법.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 하나 이상의 히드록시기를 포함하는 탄소 화합물은 폴리비닐알코올(Poly vinyl alcohol), 전분(Starch), 덱스트린(Dextrin), 글루코스(Glucose), 솔비톨(Sorbitol), 및 락토스(Lactose)로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 포함하는 것인 친환경 방염 파티클 보드의 제조방법.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 카르복시산계 화합물은 젖산(Lactic acid), 타타르산(Tartaric acid), 구연산(Citric acid), 옥살산(Oxalic acid) 및 말레산(Maleic acid)으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 포함하는 것인 친환경 방염 파티클 보드의 제조방법.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 인산계 화합물은 인산요소(Urea phosphate), 구아니딘인산(Guanidine phosphate), 구아닐우레아 인산(Guanylurea phosphate) 및 인산멜라민(Melamine phosphate)로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 포함하는 것인 친환경 방염 파티클 보드의 제조방법.
  6. 삭제
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 붕소계 화합물은 붕산, 메타붕산, 산화붕소, 및 붕산 암모늄으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 포함하는 것인 친환경 방염 파티클 보드의 제조방법.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 접착제 조성물 및 상기 방염 조성물의 중량비는 1 : 0.6 내지 0.9 인 것인 친환경 방염 파티클 보드의 제조방법.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 방염 조성물의 제조는,
    하나 이상의 히드록시기를 포함하는 탄소 화합물 및 카르복시산계 화합물을 혼합하여 고리형 에스터화 반응을 시키는 단계;
    상기 반응물을 상기 붕소계 화합물을 투입하여 복합체를 형성하는 단계 및
    상기 복합체에 상기 인산계 화합물을 투입하여 인산 에스터화 반응을 시키는 단계를 포함하는 친환경 방염 파티클 보드의 제조방법.
  10. 청구항 1, 3 내지 5 및 7 내지 9 중 어느 한 항의 제조방법으로 제조되고,
    상기 방염 조성물 및 상기 접착제 조성물이 상기 파티클 보드에 포함된 셀룰로오스와 상호 결합되어 삼차원 구조를 형성하는 것인 친환경 방염 파티클 보드.

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