KR102215722B1 - 불연 흡음 금속 천장재 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 불연 흡음 금속 천장재는 일면 이상에 도장된 불연 바인더층을 포함하고, 1 이상의 타공 홀이 구비된 금속 강판; 및 상기 불연 바인더층 상에 구비된 실리카포;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

불연 흡음 금속 천장재{NONINFLAMMABLE AND SOUND-ABSORBING METAL CEILING}

본 발명은 불연 흡음 금속 천장재에 관한 것이다.

일반적으로 천장재는 건축물의 시공시 천장을 최종 마무리할 때 실내의 천장 슬라브 하부에 시공되는 전기 배선이나 공조 배관 등과 같은 마감 시설물들이 노출되지 않도록 함과 동시에 실내를 미려하도록 하기 위하여 필수적으로 설치하게 된다.

예컨대, 극장, 강당, 콘서트 홀 등 음향이 적극적으로 사용되는 건축물을 비롯하여 사무실, 전시물, 학원 등의 다양한 건축물에서는 각 목적에 맞는 음향 환경을 조성하기 위하여 소리를 흡음 또는 반사시키는 기능을 가지는 다양한 음향 조절용 패널이 건축물 시공에 사용되고 있다.

이러한 음향 조절용 패널 중 흡음을 위하여 천장에 시공되는 패널 중 하나로 글라스 울(glass wool)을 이용한 흡음 패널이 있으며, 글라스 울은 미세한 유리 섬유를 적층하여 면상으로 제조되어 유리 섬유에 형성된 미세하고 복잡한 공간에서 소리를 효과적으로 흡수하는 원리로 유리 섬유의 굵기를 충분히 얇게 제조할 수 있으므로, 흡음 효과가 뛰어난 흡음재로 활용된다.

화재시에 불에 잘 타지 않고 유독 가스 등이 발생하지 않는 난연성(flame resistance) 재질의 대표적인 판넬로는 석고 판넬이 있다. 석고 판넬은 소석고에 톱밥이나 펄라이트 등의 혼화재를 섞은 후 적당량의 물을 혼합 반죽하여 표면을 두꺼운 종이로 피복하고 판 모양으로 성형한 것으로서, 석고 판넬을 이용한 천장재의 경우 단열성 및 시공성을이 우수하다.

최근에는 불포화 폴리에스테르에 보강재, 난연제, 착색제, 이형제 등을 혼합한 열경화성 수지 복합 재료를 이용한 패널이 천장재로 사용되고 있다.

대한민국 등록특허 제1830831호는 흡음 천장 패널에 관한 것으로서, 베이스플레이트를 구비한　흡음　천장　패널은, 상기 베이스플레이트의 가장자리 단부로부터 상기 베이스플레이트와 교차하는 일 측 방향으로 연장된 스커트부; 상기 스커트부의 연장방향과 대응하는 방향으로 일정한 패턴으로 상기 베이스플레이트를 관통하여 형성된 복수의 관통부; 및 상기 복수의 관통부와 평행하게 형성되며 내부에　흡음을 위한 공간부가 형성되고 볼록하게 돌출된 복수의 공명부를 포함하고, 상기 스커트부는 걸림부 및 보조 걸림부를 포함하고, 상기 걸림부는 상기 스커트부의 내주면 방향으로 제1 홈을 형성하고, 상기 제1 홈은 고정클립과 2차적으로 결합되어 상기　흡음　천장　패널의 이탈을 방지하고, 상기 보조 걸림부는 상기 스커트부의 내주면 방향으로 제2 홈을 형성하고, 상기 제2 홈은 상기 고정클립과 1차적으로 결합되어 상기　흡음　천장　패널의 이탈을 방지하고, 상기 제2 홈은 상기 고정클립과 결합시 상기 고정 클립과 우선적으로 접촉되는 상부의 둥글림 구조 및 상기 고정클립과 결합 후 상기 고정 클립과 만나서 상기　흡음　천장패널의 이탈을 방지하는 하부 사각형 단면 구조를 가지는 것을 특징으로 하는,　흡음　천장　패널에 관한 내용을 개시하고 있다.

한편, 천장재는 화재시 불꽃이 번지는 것을 차단할 수 있는 기능을 수행해야 한다. 그러나, 종래 문헌들의 경우 천장재가 흡음성과 함께 불연성을 만족해야 한다는 사실을 전혀 시사하고 있지 않거나, 이를 시사하고 있더라도 흡음 및 난연성 정도의 수준을 나타내고 있을 뿐이다.

특히, 수지 복합재료를 이용한 천장재의 경우에는 주재료인 수지의 특성상 화재에 취약할 수 있다.

그러므로, 우수한 흡음 성능 뿐 아니라 불연 성능을 나타낼 수 있는 천장재의 개발이 요구되고 있는 실정이다.

대한민국 등록특허 제1830831호 (2018.02.13.)

본 발명은 우수한 흡음성 및 불연성을 나타내는 금속 천장재를 제공하는 데 목적이 있다.

본 발명은 일면 이상에 도장된 불연 바인더층을 포함하고, 1 이상의 타공 홀이 구비된 금속 강판; 및 상기 불연 바인더층 상에 구비된 실리카포;를 포함하는 불연 흡음 금속 천장재를 제공한다.

본 발명에 따른 금속 천장재는 흡음성이 우수하면서도 불연성을 띠는 이점이 있다.

도 1 내지 4는 본 발명의 몇몇 실시형태에 따른 불연 흡음 금속 천장재를 나타낸 도이다.
도 5 내지 9는 실험예의 결과 도이다.

이하, 본 발명에 대하여 더욱 상세히 설명한다.

본 발명에서 어떤 부재가 다른 부재 "상에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 직접 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 개재되는 경우도 포함한다.

본 발명에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

본 발명의 한 양태는, 일면 이상에 도장된 불연 바인더층(20)을 포함하고, 1 이상의 타공 홀(40)이 구비된 금속 강판(10); 및 상기 불연 바인더층(20) 상에 구비된 실리카포(30);를 포함하는 불연 흡음 금속 천장재(100)에 관한 것이다.

본 발명에 따른 불연 흡음 금속 천장재(100)를 도 1에 도시하였다. 구체적으로 상기 도 1을 참고하면, 불연 바인더층(20)이 일면에 도장되고, 1 이상의 타공 홀(40)이 구비된 금속 강판(10)과, 불연 바인더층(20) 상에 실리카포(30)가 구비된다.

본 발명에 따른 불연 흡음 금속 천장재(100)는, 흡음 성능이 우수하면서도 불연성을 띠는 우수한 이점을 가지고 있다.

구체적으로, 종래에는 천장재에 색상을 제공하는 도료가 불연성을 가지지 못하거나, 흡음 천장재에 사용되는 흡음재가 불연성을 가지지 못하였으며, 또는 유색 천장재가 불연성을 가지더라도 흡음재로 사용되는 부직포, 펠트, 시트 등과 같은 원단이 불연성을 가지지 못하여 불연성과 흡음성을 동시에 가지는 천장재의 제공이 어려웠다. 특히, 내화성 탄소섬유(약 1,000℃)를 이용하는 경우에도 건축자재 불연성 시험규격을 만족하지 못하는 문제가 있었으나, 본 발명에 따른 불연 흡음 금속 천장재(100)는 흡음 성능이 우수하면서도 천장재 자체가 불연성을 띠는 매우 우수한 효과를 나타낸다.

상기 불연 바인더층(20)은 아크릴 우레탄 수지(AUD; Acrylic Urethane Dispersion), 수분산성 폴리우레탄 수지(PUD; Poly Urethane Dispersion), 폴리에스터 수지, 아크릴 수지 및 에폭시 수지로 이루어진 군에서 선택되는 1 이상의 수지를 포함할 수 있으나 이에 한정되지는 않는다.

다만, 상기 불연 바인더층(20)이 전술한 수지를 포함하는 경우 불연성이 더욱 우수하여 바람직하다.

상기 불연 바인더층(20)은 전술한 수지를 포함하는 불연 바인더층(20) 형성용 조성물을 이용하여 형성될 수 있으며, 이때, 상기 불연 바인더층(20) 형성용 조성물 전체 100 중량부에 대하여 상기 수지를 12 내지 14 중량부, 바람직하게는 10 내지 12 중량부, 더욱 바람직하게는 8 내지 10 중량부로 포함할 수 있으며 이 경우 불연 성능이 우수하면서도 내구성이 우수하여 바람직하다.

본 발명에 있어서, 상기 금속 강판(10)은 칼라 강판일 수 있다. 구체적으로, 상기 금속 강판(10)은 전술한 무기계 안료를 포함하는 불연 바인더층(20)이 코팅됨으로써, 각종 칼라를 띨 수 있으며, 또는 상기 금속 강판(10)에 무기계 안료를 이용하여 색상을 구현한 후 상기 불연 바인더층(20)이 코팅될 수도 있다. 상기 금속 강판(10)에 상기 무기계 안료를 이용하여 색상을 구현하는 것은, 당업계에서 사용하는 통상적인 방법을 이용할 수 있으며, 본 발명에서 이를 한정하지는 않는다.

구체적으로, 상기 불연 바인더층(20)은 무기계 안료를 더 포함할 수 있으나 이에 한정되지는 않는다.

본 발명에 있어서, 상기 무기계 안료는 본 발명에 따른 불연 흡음 금속 천장재(100)가 컬러를 구현하면서 불연성능을 가지게 하는 역할을 수행할 수 있다.

상기 무기계 안료는 통상적으로 페인트에 적용 가능한 무기계 안료인 경우 특별히 제한되지 않으며, 예컨대 카올린 카본블랙, 산화물, 크롬산염, 황화물, 산화물, 페르시안화물, 규산염 및 인산염으로 이루어진 군에서 선택되는 1 이상을 이용할 수 있으나, 특히 실리카 기반의 세라믹 소재를 포함하는 것이 바람직하다.

요컨대, 본 발명에 있어서, 상기 무기계 안료는 실리카 기반의 세라믹 소재일 수 있으며, 필요에 따라 추가의 무기계 안료를 더 포함할 수 있다.

상기 무기계 안료로서, 실리카 기반의 세라믹 소재를 사용하는 경우 불연성능이 더욱 우수한 이점이 있다.

상기 무기계 안료는 상기 불연 바인더층(20) 형성용 조성물 전체 100 중량부에 대하여 5 내지 15 중량부, 바람직하게는 8 내지 12 중량부, 더욱 바람직하게는 6 내지 10 중량부로 포함될 수 있다.

상기 무기계 안료가 상기 범위 내로 포함되는 경우 발색성이 우수하면서도 내구성이 우수하며 불연성능을 만족하기 때문에 바람직하다.

상기 불연 바인더층(20) 형성용 조성물은 전술한 수지, 무기계 안료 외에도 본 발명의 목적을 저해하지 않는다면, 당업계에서 통상적으로 사용하는 용제, 기타 첨가제 등을 더 포함할 수 있으며, 본 발명에서 상기 용제, 기타 첨가제 등을 한정하지는 않는다.

상기 불연 바인더층(20)의 형성방법은 본 발명에서 특별히 한정하지는 않는다. 예컨대, 상기 불연 바인더층(20)은 상기 아크릴계 수지를 포함하는 상기 불연 바인더층(20) 형성용 조성물을 상기 금속 강판(10)의 적어도 일면에 코팅하고 경화시킴으로써 형성될 수 있다.

상기 코팅은 스프레이를 사용하여 상기 불연 바인더층(20) 형성용 조성물을 분사하거나 붓을 이용하여 도포함으로써 수행될 수 있으나, 이에 한정되지는 않고 당업계에서 통상적으로 사용하는 방법을 적용할 수 있다.

상기 불연 바인더층(20)은 두께가 18 내지 45㎛, 바람직하게는 25 내지 35㎛, 더욱 바람직하게는 27 내지 30㎛로 형성될 수 있으나 이에 한정되지는 않는다. 다만, 상기 불연 바인더층(20)의 두께가 18㎛ 미만인 경우 내화성이 저하되는 현상이 다소 발생할 수 있고, 45㎛ 초과인 경우 건조 시 상기 불연 바인더층(20)의 균열 및 박리 현상이 다소 발생할 수 있으므로 상기 범위를 만족하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 불연 흡음 금속 천장재(100)는, 1 이상의 타공 홀(40)이 구비된 금속 강판(10)을 포함한다.

본 발명에 있어서, 상기 "타공 홀(hole, 40)"은 상기 금속 강판(10)의 일면으로부터 이에 대향하는 타면까지 관통하는 것을 일컫는다. 예컨대, 도 2를 참고하면, 상기 타공 홀(40)은 상기 금속 강판(10)의 일면과 상기 일면의 반대면을 수직으로 관통할 수 있다.

상기 타공 홀(40)은 상기 금속 강판(10)에 상기 불연 바인더층(20)이 도장된 후, 프레스 공법을 이용하여 형성될 수도 있고, 상기 금속 강판(10)에 상기 타공 홀(40)을 먼저 형성한 후, 상기 타공 홀(40)이 구비된 상기 금속 강판(10)에 상기 불연 바인더층(20)을 도장할 수도 있으나 이에 한정되지는 않는다. 다만, 바람직하게는 상기 불연 바인더층(20)을 먼저 상기 금속 강판(10)의 적어도 일면, 바람직하게는 양면 또는 전면에 도장하고 프레스 공법으로 타공 홀(40)을 형성하는 것이 공정적인 측면과 취급면에서 바람직하다.

상기 타공 홀(40)의 크기는 지름 1 내지 5mm 범위에서 타공될 수 있으며, 바람직하게는 1 내지 3mm, 더욱 바람직하게는 1 내지 2mm일 수 있다. 구체적으로 상기 타공 홀(40)의 지름은 KS 규격을 만족하는 것일 수 있으며, 더욱 구체적으로 1.8mm일 수 있다.

본 발명에 따른 불연 흡음 금속 천장재(100)의 특징을 설명하면, 불연 바인더층(20)이 도장된 금속 강판(10)으로 인하여 불연 성능이 나타나고, 상기 금속 강판(10)을 프레스 타공을 통하여 형성한 타공 홀(40)로 인하여 흡음성이 나타난다.

상기 타공 홀(40)의 형태는 사각형, 삼각형, 마름모, 육각형 등으로 이루어질 수 있으며, 반드시 원형일 필요는 없으나, 지름은 전술한 1 내지 5mm인 것이 바람직하다. 상기 타공 홀(40)의 지름이 상기 범위 내인 경우 흡음 효과가 우수하며, 이후 표면 처리 등의 과정에서 타공 홀(40)이 막힐 우려가 없으며, 천장재로서의 미관상으로도 우수하기 때문에 바람직하다.

요컨대, 상기 타공 홀(40)의 지름은 흡음 성능을 개선하기 위하여 소재의 두께, 흡음재의 특성에 따라 지름을 달리할 수 있으나, KS 규격을 만족하기 위해서 1.8mm일 수 있다.

상기 금속 강판(10)은 이에 한정되지는 않으나, 예컨대 알루미늄 강판, 갈바늄 강판, 냉연강판, 아연 도금　강판(전기아연도금, 용융아연도금), Zn-Al합금 도금　강판, Zn-Al-Mg합금 도금　강판, 알루미늄 도금　강판, 스텐레스　강판(오스테나이트계, 마르텐사이트계, 페라이트계, 페라이트·마르텐사이트 2상계를 포함함), 알루미늄판, 알루미늄 합금 강판, 동판 등을 사용할 수 있다.

본 발명의 일 실시형태에 있어서, 상기 금속 강판(10)은 알루미늄 강판, 갈바늄 강판, 알루미늄 합금 강판 또는 아연도금 강판일 수 있다. 구체적으로 상기 금속 강판(10)은 갈바늄 강판, 알루미늄 합금 강판 또는 아연도금 강판일 수 있으며, 이 경우, 불연성이 우수한 천장재의 제조가 가능하기 때문에 바람직하다.

본 발명의 또 다른 실시형태에 있어서, 상기 금속 강판(10)의 두께는 0.4 내지 0.7mm일 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다. 구체적으로, 상기 금속 강판(10)은 강판의 소재에 따라 적절한 두께를 가지는 것을 선택하여 사용할 수 있다. 예컨대, 상기 금속 강판(10)이 아연도금 강판 또는 갈바늄 강판인 경우 두께가 0.4 내지 0.45mm인 것을 사용할 수 있으며, 알루미늄 강판인 경우 두께가 0.6 내지 0.7mm인 것을 사용할 수 있으며, 제조공정상 ±0.2mm의 오차를 허용할 수 있다. 더욱 구체적으로, 알루미늄 강판의 경우 아연도금 강판 또는 갈바늄 강판에 비해 상대적으로 연성이기 때문에 두께를 더욱 두껍게 함으로써 내구성을 높일 수 있다.

본 발명에 따른 불연 흡음 금속 천장재(100)는 상기 금속 강판(10)의 일면 이상에 도장된 불연 바인더층(20)을 포함한다. 또한, 본 발명에 따른 불연 흡음 금속 천장재(100)는 상기 불연 바인더층(20) 상에 구비된 실리카포(30)를 포함한다.

요컨대, 본 발명에 따른 불연 흡음 금속 천장재(100)는 금속 강판(10)과 실리카포(30) 사이에 구비된 불연 바인더층(20)을 포함한다. 상기 불연 바인더층(20)은 상기 금속 강판(10)의 양면에 도장될 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시형태에 있어서, 상기 불연 바인더층(20)은 상기 금속 강판(10)의 전면에 도장될 수 있다. 상기 불연 바인더층(20)이 상기 금속 강판(10)의 전면에 도장되는 경우, 불연 성능이 더욱 극대화되어 바람직하다. 다만, 상기 불연 바인더층(20)이 상기 금속 강판(10)의 전면에 도장되는 경우, 상기 실리카포(30)는 상기 불연 바인더층(20)의 일면에만 접하도록 구비될 수 있다.

요컨대, 본 발명에 따른 불연 흡음 금속 천장재(100)는, 불연 바인더층(20)이 전면에 도장된 금속 강판(10)과, 그 금속 강판(10)의 상부에 구비되는 실리카포(30)를 포함할 수 있다.

도 1을 참고하면, 상기 실리카포(30)는 상기 불연 흡음 금속 천장재(100)의 상측에 구비되어, 설치된 천장재를 외부에서 바라볼 때에는 상기 실리카포(30)가 외부로 표현되지 않아 디자인적으로도 우수하다.

본 발명의 또 다른 실시형태에 있어서, 상기 불연 바인더층(20);과 상기 실리카포(30); 사이에 구비된 불연 접착층(50)을 더 포함할 수 있으며, 이를 도 3에 도시하였다.

구체적으로, 상기 실리카포(30)는 상기 불연 접착층(50)을 통하여 상기 불연 바인더층(20), 더욱 구체적으로는 상기 불연 바인더층(20)이 도장된 상기 금속 강판(10)과 접착될 수 있다.

본 발명에 따른 불연 흡음 금속 천장재(100)가, 일반적인 바인더층이 아닌, 불연 바인더층(20)을 포함하는 경우, 상기 불연 흡음 금속 천장재(100) 자체가 불연성능을 나타낼 수 있기 때문에 바람직하다. 요컨대, 본 발명에 따른 불연 흡음 금속 천장재(100)는, 금속 강판(10) 뿐 아니라, 상기 불연 흡음 금속 천장재(100)에 포함되는 다른 구성 또한 불연성능을 만족할 수 있는 우수한 성능을 나타낸다.

상기 불연 접착층(50)은 불연성 접착제를 이용하여 형성될 수 있으며, 상기 불연성 접착제는 당업계에서 통상적으로 사용하는 것을 이용할 수 있다.

구체적으로, 상기 불연성 접착제는 시판되고 있는 것, 예컨대 아크릴계 불연성 접착제 등을 구입하여 사용하여도 무방하고, 액상 규산나트륨, 수산화알루미늄 및 미분말 실리카를 적절한 함량비, 예컨대 6~8: 1~3: 1~2의 중량비로 혼합하여 사용할 수 있으나 이에 한정되지는 않는다.

상기 불연성 접착제의 경우 점성에 따라 실리카포(30)를 결합하는 방법을 달리 할 수 있다. 예컨대, 점성이 낮아 물에 가까운 경우 스프레이 분사 방법으로 실리카포(30)에 부착하고, 점성이 다소 높아 스프레이 분사가 어려운 경우, 스템프 방식으로 상기 불연성 접착제를 찍어서 실리카포(30)에 찍는 방식으로 부착할 수 있다.

또한, 점성이 매우 높아 반죽 형태인 상기 불연성 접착제의 경우에는 버티 작업 형태로 주걱으로 바르는 형태로서 부착할 수 있으나 이에 한정되지는 않는다.

본 발명에 따른 불연 흡음 금속 천장재(100)는 상기 불연 바인더층(20) 상에 구비된 실리카포(30)를 포함한다.

상기 실리카포(30)는 흡음재 역할을 수행한다. 구체적으로, 상기 타공 홀(40)을 통해 유입된 음향 주파수가 상기 실리카포(30)에 흡수되어, 반사되는 소리를 감소시켜 더욱 우수한 흡음성의 부여가 가능하다. 더욱 구체적으로 본 발명에 따른 불연 흡음 금속 천장재(100)는 상기 타공 홀(40)이 형성됨에 따라 흡음 성능이 나타나고, 상기 실리카포(30)를 포함함에 따라 상기 흡음 성능을 극대화시킬 수 있다. 구체적으로, 본 발명에 따른 실리카포(30)를 포함하는 경우, 사운드텍스 등과 같은 기존의 고성능 흡음재를 사용하는 경우와 동급의 우수한 흡음 성능을 나타내면서, 여기에 불연성을 나타내는 우수한 효과가 있다.

상기 실리카포(30)는 산화규소를 원료로 한 섬유를 직조해서 만든 것을 일컬을 수 있으며, 당업계에서 통상적으로 이해되는 것으로서 해석될 수도 있다.

구체적으로, 상기 실리카포(30)는 SiO₂가 약 96% 이상인 고순도 실리카 섬유로 만들어진 단열포로 연속 사용 온도 1200 ℃, 순간 사용온도 1600 ℃까지 사용 가능하며, 고온에서도 인장강도를 유지함을 물론 내유성, 내마모성이 우수하면서도 인체에 해가 없고 유리 섬유 등과 같은 피부 자극이 없는 이점이 있다.

본 발명의 또 다른 실시형태에 있어서, 상기 실리카포(30)의 두께는 0.5 내지 1mm, 바람직하게는 0.6 내지 0.7mm, 더욱 바람직하게는 0.63 내지 0.65mm일 수 있다. 구체적으로, 상기 실리카포(30)는 편직 형태로 제조되며, 원사의 굵기가 표준화되어 두께가 대부분 일정하나, 상기 범위를 만족하는 경우에는 우수한 흡음성과 함께 우수한 불연성을 가지는 불연 흡음 금속 천장재(100)의 제공이 가능하기 때문에 바람직하다.

상기 금속 강판(10)은 측면에 일정 높이를 가지는 테두리부를 구비하고 있을 수 있다. 예컨대 도 4와 같이 금속 강판(10)이 테두리부를 구비하고 있는 오목한 구조를 이루고 있는 경우, 상기 실리카포(30)는 상기 금속 강판(10)의 오목한 구조 내에 삽입되는 형태로 구비될 수 있으나 이에 한정되지는 않는다. 이때, 상기 실리카포(30)의 하단에는 상기 불연 접착층(50)이 더 구비될 수도 있으나 역시 이에 한정되지 않는다.

구체적으로, 상기 금속 강판(10)의 오목한 부분에는 상기 불연 접착층(50)과 상기 불연 접착층(50)의 상단에 접착되는 상기 실리카포(30)가 구비될 수 있다.

상기 도 4와 같이 금속 강판(10)이 테두리부를 구비하고 있는 경우, 천장재로서의 시공이 용이하기 때문에 바람직하다. 예컨대, 상기 테두리부는 경량철골 시스템에서 클립 바 시공에 적용을 용이하게 하기 위하여 구비될 수 있으며, T-바, M-바 등의 시공할 때는 구비되지 않을 수 있으나 이에 한정되지는 않는다.

본 발명에 있어서 상기 불연 흡음 금속 천장재(100)의 제조방법을 한정하지는 않는다. 예컨대, 상기 불연 흡음 금속 천장재(100)의 제조방법은, 아연도금강판, 알루미늄 강판, 갈바늄 강판 등과 같은 금속 강판(10)에 소비자가 요구하는 색상을 갖도록 도료를 도포한 뒤 불연 바인더층(20)을 형성하거나, 또는 안료를 포함하는 불연 바인더층(20) 형성용 조성물을 이용하여 불연 바인더층(20)을 형성함으로써 색상이 형성된 컬러 금속 강판(10)을 얻는다.

상기 컬러 금속 강판(10)은 제조 공정에 따라 롤 형태로 가공장비에 투입되거나, 일정 크기를 갖는 시트 형태로서 투입된다.

그 후, 타공 홀(40) 형성, 필요에 따라 형상 성형하고, 실리카포(30)를 부착함으로써 불연 흡음 금속 천장재(100)의 제조가 가능하다.

이때, 제품 성형 후 타공 홀(40)을 형성할 수 있으며, 이때 타공 홀(40)은 성형 과정에서 타공 홀(40)을 형성하는 금형의 구조 및 프레스 장비에 형태에 따라 다양한 형상으로 제작이 가능하나, 실리카포(30)를 부착하기 이전에 타공 홀(40)을 형성한다.

예컨대, 소재 시트(금속 강판(10))를 가공, 소재를 타공한 뒤, 피어싱, 브래킹 등의 포밍작업, 밴딩 작업을 거칠 수 있으나 이에 한정되지 않는다.

본 발명에 따른 불연 흡음 금속 천장재(100)는 흡음성이 우수하면서도 불연성을 띠는 이점이 있으며, 이로 인하여 음향실, 음악연습실, 음식점, 실버타운, 건강회복실, 주거공간, 건강체육시설, 전시보존 공간 등의 특화된 기능적 설계 공간에 이용될 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.

이하, 본 명세서를 구체적으로 설명하기 위해 실시예를 들어 상세히 설명한다. 그러나, 본 명세서에 따른 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 명세서의 범위가 아래에서 상술하는 실시예들에 한정되는 것으로 해석되지는 않는다. 본 명세서의 실시예들은 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 명세서를 보다 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다. 또한, 이하에서 함유량을 나타내는 "%" 및 "부"는 특별히 언급하지 않는 한 중량 기준이다.

실시예

아크릴계 수지를 이용한 불연 바인더층이 전면에 도장된, 두께 0.4mm의 갈바늄 강판에 1 이상의, 지름이 1.8mm인 원형의 타공 홀을 프레스 타공을 이용하여 형성하였다.

그 후, 불연 바인더층이 도장된 갈바늄 강판의 일면에 아크릴계 불연성 접착제(ECO-3015Z, 에코켐텍)를 스프레이 분사한 뒤, 0.65mm 두께의 실리카포를 접착시켜 불연 흡음 금속 천장재를 제조하였다.

실험예

제조된 불연 흡음 금속 천장재의 불연성 시험, 가스 유해성 시험 및 흡음 시험을 수행하였다.

(1) 불연성 시험

KS F ISO 1182에 의거하여 실시예에 따라 제조된 불연 흡음 금속 천장재 시험체의 불연성 시험 테스트를 수행하였으며, 이 결과를 하기 표 1 및 도 5 내지 7에 각각 나타내었다.

구체적으로, 로를 750℃로 올린 후 불연 흡음 금속 천장재 시험체를 로에 넣고 20분 동안 가열하였다. 더욱 구체적으로 노 내 열전대의 경균온도를 10분 동안 750℃±5℃로 유지시키고, 시험체의 질량을 0.01g까지 측정하고 시험체홀더에 삽입 후 노 내에 투입하고, 20분 가열한 후 시험체홀더를 노 내에서 제거한 뒤, 데시케이터 내에서 시험체를 냉각시킨 후 질량을 측정하였다.

가열시험 개시 후 20분간 가열로내의 최고온도가 최종평형온도를 20K 초과 상승하지 않아야 하며(단, 20분 동안 평형에 도달하지 않으면 최종 1분간 평균온도를 최종평형온도로 한다), 가열종료 후 시험체의 질량 감소율이 30% 이하여야 한다. 이때 시험은 시험체에 대하여 총 3회 실시하였다.

시험항목	시험기준	결과
		1	2	3
불연성시험 (KS F ISO 1182)	가열시험 개시 후 20분간 가열로 내의 최고온도가 최종평형온도를 20K 초과 상승하지 않을 것	1.8	2.3	1.5
	가열 종료 후 시험체의 질량 감소율 30% 이하일 것	0.4	0.4	0.4
	가열로 내 온도 그래프	도 5 참조	도 6 참조	도 7 참조

그 결과, 표 1 및 도 5 내지 7에서 보듯이, 가열로내 온도 상승 값이 1.8K, 2.3K, 1.5K으로 측정되어 평균적으로 약 1.87K이 상승하였으며, 가열종료 후 시험체의 질량 감소율은 0.4%로서 불연성 소재의 기준을 만족하는 것을 알 수 있다.

(2) 가스 유해성 시험

KS F 2271에 의거하여 실시예에 따라 제조된 불연 흡음 금속 천장재 시험체의 가스 유해성 시험 테스트를 수행하였으며, 그 결과를 하기 표 2 및 도 8, 9에 나타내었다.

구체적으로 회전 바구리 속에 흰쥐(ICR계 암놈, 5주, 18~22g)를 8마리 넣은 다음 가열로 속에 시험체를 넣고 6분간(프로판 3분, 전열선 3분) 가열 후, 시험체가 타면서 나온 연소가스가 교반상자를 거쳐 회전바구니상자까지 가서 흰쥐에 끼치는 영향을 관찰하였다. 더욱 구체적으로 피검상자 내의 온도를 30

로 유지시키고, 실험용 흰 쥐를 1마리씩 넣은 회전바구니 8개를 피검상자 내에 투입하였다. 시험체를 가열로 내에 투입한 후 6분간 가열하고, 가열 개시 후 15분간 개개의 실험용 흰 쥐의 행동정지시간을 측정하였다. 이때, 실험용 쥐의 평균행동정지시간은 9분 이상이어야 하며, 시험은 시험체가 실내에 접하는 면에 대하여 2회 실시하였다.

시험항목	시험기준	시험결과
		1	2
가스유해성 시험 (KS F 2271)	실험용 쥐의 평균 행동정지 시간 9분 이상	14분 39초	12분 23초
* 실험용 쥐(Mouse) ① 계통: ICR계(F) ② 주령: 5주 ③ 평균 무게(g) : 18~22		* 배기온도곡선 및 실험용 쥐(Mouse) 행동 그래프 ① 시험체 1: 도 8 참조 ② 시험체 2: 도 9 참조

그 결과, 상기 표 2 및 도 8, 9에서 보듯이, 실험용 쥐의 평균 행동정지 시간이 14분 39초 및 12분 23초로 가스 유해성 측면에서 안전한 것을 알 수 있다.

(3) 흡음성 시험

KS F 2805:2014(잔향실법 흡음성능 측정방법)의 시험방법에 따라 흡음계수를 측정하였으며, 측정 주파수 대역은 1/3 옥타브밴드 중심 주파수로 100Hz~5000Hz였다. 공실 잔향시간과 시료설치시 잔향시간을 이용하여 흡음계수를 측정한 뒤, 흡음계수의 산술평균값(250, 500, 1,000, 2,000Hz)을 측정하였을 때 0.59로서 흡음등급 C에 해당하는 것을 확인하였다.

본 발명에 따른 불연 흡음 금속 천장재의 경우 C등급을 취득함으로써 흡음성이 우수함을 알 수 있다.

10: 금속 강판
20: 불연 바인더층
30: 실리카포
40: 타공 홀
50: 불연 접착층
100: 불연 흡음 금속 천장재

Claims (6)

1. 일면 이상에 도장된 불연 바인더층을 포함하고, 1 이상의 타공 홀이 구비된 금속 강판; 및
   상기 불연 바인더층 상에 구비된 편직 형태의 불연성 실리카포;
   를 포함하고,
   상기 불연 바인더층;과 상기 실리카포; 사이에 구비된 불연 접착층;을 포함하며,
   상기 불연 바인더층은 아크릴 우레탄 수지(AUD; Acrylic Urethane Dispersion), 수분산성 폴리우레탄 수지(PUD; Poly Urethane Dispersion), 폴리에스터 수지, 아크릴 수지 및 에폭시 수지로 이루어진 군에서 선택되는 1 이상의 수지를 포함하고,
   상기 타공 홀의 크기는 지름 1 내지 5mm 범위이며,
   상기 금속 강판은 알루미늄 강판, 갈바늄 강판, 알루미늄 합금 강판 또는 아연도금 강판이고,
   상기 실리카포의 두께는 0.5 내지 1 mm인, 불연 흡음 금속 천장재.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 불연 바인더층은 상기 금속 강판의 전면에 도장된 것인 불연 흡음 금속 천장재.
4. 삭제
5. 삭제
6. 제1항에 있어서,
   상기 금속 강판의 두께는 0.4 내지 0.7mm인 것인 불연 흡음 금속 천장재.

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