KR102223950B1

KR102223950B1 - 친환경 난연성 가구 및 그 제조방법

Info

Publication number: KR102223950B1
Application number: KR1020200056343A
Authority: KR
Inventors: 심재우
Original assignee: 심재우
Priority date: 2020-05-12
Filing date: 2020-05-12
Publication date: 2021-03-04

Abstract

본 발명은 친환경 난연성 가구 및 그 제조방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 친환경 난연성 가구는 기재층, 상기 기재층 상에 위치하는 프라이머층, 상기 프라이머층 상부에 위치하는 제1 코팅층 및 상기 제1 코팅층 상부에 위치하는 제2 코팅층을 포함한다.
상기한 구성에 의해 본 발명에 따른 친환경 난연성 가구의 제조방법은 친환경 기능성 물질을 코팅하여 난연성 가구를 제조함으로써, 화재의 확산 및 유독가스의 발생을 억제함과 동시에 열전도를 차단하여 화재로 인한 인명참사를 예방할 수 있고 친환경적이고 내구성을 향상시킬 수 있는 친환경 난연성 가구를 제조할 수 있다.

Description

친환경 난연성 가구 및 그 제조방법{ECO-FRIENDLY FLAME-RETARDANT FURNITURE AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}

본 발명은 친환경 난연성 가구 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 친환경 기능성 물질을 코팅하여 난연성 가구를 제조함으로써, 화재의 확산 및 유독가스의 발생을 억제함과 동시에 열전도를 차단하여 화재로 인한 인명참사를 예방할 수 있고 친환경적이고 내구성을 향상시킬 수 있는 친환경 난연성 가구 및 그 제조방법에 관한 것이다.

가구는 각종 사물을 보관하거나 사용 중인 물건을 더욱 편안한 자세로 사용할 수 있도록 물건이 놓을 수 있는 공간을 제공하며, 일반적으로 원목, 합판, MDF, HDF, P/B, H/B 등으로 이루어진다.

이와 같이 목재를 주로 사용하는 가구는 재질적 특성상 습기의 영향을 비교적 많이 받게 되며, 이러한 습기는 가구 내에 곰팡이나 좀의 번식을 유발하는 것을 물론이고 심지어는 바퀴 벌레 등의 해충이 서식하기에 적합한 환경을 제공함으로써 가구를 사용하는 사용자측에서는 그 내부에 보관된 이불, 옷 또는 책 등의 물품이 변질되는 것을 방지하기 위하여 다양한 노력을 취하고 있지만, 아직까지는 그 효과가 미흡한 실정이다.

또한, 원목을 이용하는 경우 강도나 기타 여러 가지 면에서 바람직하다 하겠으나 원목 자체를 수입에 의존하여야 함에 따라 국익에 반할 뿐만 아니라 고가(高價)이고, 가공성에 한계가 있어 상당한 부담을 주게 되며, 이러한 점을 고려하여 합판, MDF 등과 같은 목재 재질 또는 파티클 보드로 구성되어 비교적 염가로 공급되고 있는 인조목이나 합성목 등이 널리 사용되고 있다.

종래의 인조목이나 합성목으로 된 가구재는 불연성을 가지며 운반 및 작업 상의 용이함을 위해 경량이 되도록 제작하는 것이 바람직하다. 또한, 싱크대 상판, 책장, 식탁 등에 사용되는 가구재의 특성상 고강도를 요구하는 제품이 많다.

이 중에서 불연성과 관련된 문제를 해소하기 위해, 종래의 가구재는 여러 가지 종류의 불연성 조성물을 포함시켜 제조하고 있다.

그러나 종래의 불연성 조성물은 가격을 낮추기 위해 다양한 종류의 화학 물질로 이루어진 불연제 또는 난연제 등을 사용하게 되는데, 이러한 화학 물질은 포르말린, 톨루엔, 휘발성 유기 물질 등을 포함하여 각종 알레르기성 질환이나 호흡기 질환과 같은 인체에 해로운 여러 가지 문제를 일으킬 뿐만 아니라 폐기시 환경 오염을 일으키는 문제점이 있었다.

국내등록특허 제10-1695624호(2017년 01월 06일 등록) 국내등록특허 제10-2020431호(2019년 09월 04일 등록) 국내등록특허 제10-2044658호(2019년 11월 07일 등록)

본 발명은 친환경 기능성 물질을 코팅하여 난연성 가구를 제조함으로써, 화재의 확산 및 유독가스의 발생을 억제함과 동시에 열전도를 차단하여 화재로 인한 인명참사를 예방할 수 있고 친환경적이고 내구성을 향상시킬 수 있는 친환경 난연성 가구 및 그 제조방법을 제공하는데 있다.

본 발명이 해결하고자 하는 다양한 과제들은 이상에서 언급한 과제들에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명에 따른 친환경 난연성 가구는 기재층, 상기 기재층 상에 위치하는 프라이머층, 상기 프라이머층 상부에 위치하는 제1 코팅층 및 상기 제1 코팅층 상부에 위치하는 제2 코팅층을 포함한다.

상기 프라이머층은 프라이머 조성물을 일정한 중량 비율로 배합하여 혼합한 후 상기 기재층 상부에 도포한 후 건조함으로써 형성되되, 상기 프라이머 조성물은 실리콘 혼합액 10 내지 30 중량부, 폴리비닐알콜(polyvinyl alcohol) 3 내지 6 중량부, 천연고무(Nature Rubber) 0.1 내지 1 중량부, 발수제 1 내지 5 중량부, 티오요소(Thiourea)류 화합물 0.1 내지 1.5 중량부, 폴리아크릴산 10 내지 20 중량부, 에틸렌글리콜 1 내지 3 중량부, 포타슘포메이트(PF) 0.1 내지 2 중량부, 글루콘산나트륨 0.5 내지 1.5 중량부, 소포제 0.01 내지 0.1 중량부, 방부제 0.01 내지 0.1 중량부 및 증류수 5 내지 10 중량부의 중량 비율로 혼합되어 제조될 수 있다.

상기 제1 코팅층은 상기 프라이머층 상부에 형성되고, 상기 제1 코팅층은 제1 코팅액 조성물을 상기 프라이머층 상부에 도포한 후 건조함으로써 형성되되, 상기 제1 코팅액 조성물은 팽창흑연분말 10 내지 20 중량부, 게르마늄 10 내지 20 중량부, 겔라이트 5 내지 15 중량부, 흑운모 5 내지 10 중량부, 맥반석 1 내지 3 중량부, 한지 5 내지 10 중량부, 폴리우레탄 수지 300 내지 700 중량부 및 분산제 5 내지 10 중량부의 중량 비율로 혼합되어 제조될 수 있다.

상기 제2 코팅층은 제2 코팅액 조성물을 상기 제1 코팅층 상부에 도포한 후 건조함으로써 형성되되, 상기 제2 코팅액 조성물은 자기유화형 에폭시 수지 20 내지 40 중량부, 아크릴 변성 폴리에스테르 수지 10 내지 15 중량부, 충진재 1 내지 5 중량부 및 경화제 2 내지 6 중량부의 중량 비율로 혼합되어 제조될 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 친환경 난연성 가구의 제조방법은 기재층을 준비하고, 상기 기재층 상에 프라이머 조성물을 도포한 후 건조하여 프라이머층을 형성하되, 상기 프라이머 조성물은 실리콘 혼합액 10 내지 30 중량부, 폴리비닐알콜(polyvinyl alcohol) 3 내지 6 중량부, 천연고무(Nature Rubber) 0.1 내지 1 중량부, 발수제 1 내지 5 중량부, 티오요소(Thiourea)류 화합물 0.1 내지 1.5 중량부, 폴리아크릴산 10 내지 20 중량부, 에틸렌글리콜 1 내지 3 중량부, 포타슘포메이트(PF) 0.1 내지 2 중량부, 글루콘산나트륨 0.5 내지 1.5 중량부, 소포제 0.01 내지 0.1 중량부, 방부제 0.01 내지 0.1 중량부 및 증류수 5 내지 10 중량부의 중량 비율로 혼합되어 제조되고, 상기 프라이머층 상에 제1 코팅액 조성물을 도포한 후 건조하여 제1 코팅층을 형성하되, 상기 제1 코팅액 조성물은 팽창흑연분말 10 내지 20 중량부, 게르마늄 10 내지 20 중량부, 겔라이트 5 내지 15 중량부, 흑운모 5 내지 10 중량부, 맥반석 1 내지 3 중량부, 한지 5 내지 10 중량부, 폴리우레탄 수지 300 내지 700 중량부 및 분산제 5 내지 10 중량부의 중량 비율로 혼합되어 제조되며, 상기 제1 코팅층 상에 제2 코팅액 조성물을 도포한 후 건조하여 제2 코팅층을 형성하되, 상기 제2 코팅액 조성물은 자기유화형 에폭시 수지 20 내지 40 중량부, 아크릴 변성 폴리에스테르 수지 10 내지 15 중량부, 충진재 1 내지 5 중량부 및 경화제 2 내지 6 중량부의 중량 비율로 혼합되어 제조된다.

기타 실시 예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명에 포함되어 있다.

본 발명에 따른 친환경 난연성 가구의 제조방법은 친환경 기능성 물질을 코팅하여 난연성 가구를 제조함으로써, 화재의 확산 및 유독가스의 발생을 억제함과 동시에 열전도를 차단하여 화재로 인한 인명참사를 예방할 수 있고 친환경적이고 내구성을 향상시킬 수 있는 친환경 난연성 가구를 제조할 수 있다.

본 발명의 기술적 사상의 실시예는, 구체적으로 언급되지 않은 다양한 효과를 제공할 수 있다는 것이 충분히 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명에 따라 제조된 친환경 난연성 가구의 단면을 보여주는 단면도이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 상세하게 후술되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미가 있는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 친환경 난연성 가구에 대하여 바람직한 실시예를 들어 상세하게 설명한다.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 친환경 난연성 가구는 기재층(100), 상기 기재층(100) 상에 위치하는 프라이머층(200), 상기 프라이머층(200) 상부에 위치하는 제1 코팅층(300) 및 상기 제1 코팅층(300) 상부에 위치하는 제2 코팅층(400)을 포함한다.

상기 기재층(100)은 통상의 가구를 제조하기 위한 재료일 수 있는데, 상기 기재층(100)은 원목, 합판, MDF, HDF, P/B, H/B 등으로 이루어질 수 있다.

예를 들어, 상기 합판은 목질판상재(Wood based panels)의 한 종류로, 목재 원목(Wood log)을 얇게 절삭한(Peeling) 단판(Veneer)을 여러 장 겹쳐 조판(Lay-up)하여 접착시켜(Gluing) 1장으로 만든 것이다. 구체적으로 한국산업표준(Korean Industrial Standard)에서 규정하는 보통합판(Ordinary plywood, KSF 3101)을 참조로 하면 합판의 종류는, 제조방법(일반(Standard plywood) 합판, 무취(Low emission) 합판, 난연(Fire retardant) 합판 등)으로 구분하거나, 접착성(내수성(Boiling water proof) 합판, 준내수성(Water proof) 합판, 비내수성(Standard) 합판 등으로 구분하거나, 구성수종(Wood species)(침엽수(Softwood) 합판, 활엽수(Hardwood) 합판, 침활엽수(Mixed species) 혼용 합판 등으로 구분하고 있다.

또는, 상기 고밀도 섬유판(HDF)은 합판의 빈약한 내구성 및 긁힘성 등의 단점을 보완하고, 합판과 강화마루의 장점을 합쳐 마련된 판재로서, 나무 본연의 질감을 살리되 고강도 표면 보호층을 제공하여 상대적으로 외부로부터의 충격에 강하도록 설계되고, 내수 합판을 활용하여 습기나 온도에 의한 구조 변형을 줄인 특징을 나타낼 수 있다.

상기 프라이머층(200)은 상기 기재층(100) 상에 위치하고 상기 기재층(100) 표면의 미세 균열이나 공극 사이로 침투하여 망상형 구조의 도막으로 경화함으로써, 상기 기재층(100) 표면으로 수분이 침투하는 경우 상기 수분에 의해 기재층(100) 표면이 변형되는 것을 방지할 수 있다.

상기 프라이머층(200)은 프라이머 조성물을 일정한 중량 비율로 배합하여 혼합한 후 상기 기재층(100) 상부에 도포한 후 건조함으로써 형성될 수 있는데, 상기 프라이머 조성물은 실리콘 혼합액 10 내지 30 중량부, 폴리비닐알콜(polyvinyl alcohol) 3 내지 6 중량부, 천연고무(Nature Rubber) 0.1 내지 1 중량부, 발수제 1 내지 5 중량부, 티오요소(Thiourea)류 화합물 0.1 내지 1.5 중량부, 폴리아크릴산 10 내지 20 중량부, 에틸렌글리콜 1 내지 3 중량부, 포타슘포메이트(PF) 0.1 내지 2 중량부, 글루콘산나트륨 0.5 내지 1.5 중량부, 소포제 0.01 내지 0.1 중량부, 방부제 0.01 내지 0.1 중량부 및 증류수 5 내지 10 중량부의 중량 비율로 혼합하여 제조될 수 있다.

상기 실리콘 혼합액은 용제를 혼합하여 교반한 상태에서 폴리디메틸실록산, 폴리아크릴 실리콘 및 알케닐기 함유 오르가노폴리실록산을 투입한 후, 실란 커플링제 및 촉매를 순차적으로 투입함으로써 실리콘 혼합액을 제조할 수 있다.

상기 단계에서 실리콘 혼합액은 용제 100 중량부에 대해 폴리디메틸실록산 30 내지 40 중량부, 폴리아크릴 실리콘 40 내지 70 중량부 및 알케닐기 함유 오르가노폴리실록산 15 내지 25 중량부의 중량 비율로 배합하고, 실란커플링제 1 내지 3 중량부 및 촉매 0.05 내지 0.1 중량부의 중량 비율로 배합되어 포함될 수 있다.

상기 용제는 톨루엔(toluene), 메틸에틸케톤(MEK) 및 에틸아세테이트(EA)를 혼합한 혼합 용제를 사용하는데, 상기 톨루엔, 메틸에틸케톤 및 에틸아세테이트는 2:3:2의 중량비율로 혼합될 수 있고, 상기 톨루엔, 메틸에틸케톤 및 에틸아세테이트를 혼합하여 혼합 용제를 제조한 후 상기 혼합 용제를 750 내지 850rpm의 속도로 5 내지 10분 동안 교반함으로써 제조될 수 있으며, 펠렛 형태로 뭉쳐진 섬유가 아스콘 내에서 각각의 섬유다발로 분산되어 혼합되기 용이하도록 하는 역할을 한다.

상기 폴리디메틸실록산은 실리콘계 수지로 하기의 [화학식 1]로 표시될 수 있는데, 상기 폴리디메틸실록산은 바인더 역할을 하며 프라이머 조성물에 포함되어 기재층(100) 표면의 내구성을 향상시키는 역할을 한다.

[화학식 1]

상기 [화학식 1]에서 m은 10~300의 정수이며, n은 10~300의 정수이고, 상기 폴리디메틸실록산의 점도는 500 내지 10,000cps일 수 있는데, 상기 폴리디메틸실록산의 점도가 500cps 미만인 경우에는 도포 및 건조성의 문제가 발생할 수 있고, 10,000cps를 초과하는 경우에는 점도 상승에 의한 평탄성 문제가 발생할 수 있다.

상기 폴리아크릴 실리콘은 톨루엔 60 중량부, 디메틸실리콘 및 실리콘 아크릴레이트가 1:1의 중량 비율로 혼합된 실리콘 오일 25 중량부, 메타메틸 아크릴(메타크릴산메틸, methamethyl acryl) 15 중량부, 메타 아크릴산(methacrylic acid) 0.8 중량부, 2-HEMA(hydroxyethyl methacrylate) 4 중량부 및 BPO(benzoyl peroxide) 0.5 중량부를 첨가한 후 115 내지 125℃에서 4 내지 6시간 동안 반응시켜 제조된 폴리아크릴 실리콘을 이용할 수 있다.

상기 알케닐기 함유 오르가노폴리실록산은 실리콘을 형성하기 위한 실리콘 폴리머로, 점도 520 내지 550mpa·s인 알케닐기 함유 오르가노폴리실록산을 사용할 수 있는데, 예를 들어, 상기 알케닐기는 비닐기, 프로페닐기 및 펜테닐기로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상일 수 있고, 상기 오르가노폴리실록산은 분자사슬 양쪽말단의 디메틸비닐실록시기가 봉쇄된 디메틸폴리실록산, 분자사슬 양쪽말단의 디메틸비닐실록산기가 봉쇄된 디메틸실록산·메틸비닐실록산 공중합체, 분자사슬 양쪽말단의 디메틸 비닐실록시기가 봉쇄된 디메틸실록산·메틸페닐실록산 공중합체 및 분자사슬 양쪽말단의 트리메틸실록시기가 봉쇄된 메틸비닐폴리실록산으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상일 수 있다.

상기 실란 커플링제는 에폭시 실란계, 아미노실란계 및 이소시아네이트 실란계로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상이 사용될 수 있는데, 예를 들어, 상기 실란 커플링제로 GPTMS(glycidoxypropyl trimethoxy silane)가 사용될 수 있다.

상기 촉매는 백금 또는 백금을 포함하는 백금계 킬레이트 촉매가 사용될 수 있는데, 예를 들어, 상기 백금계 킬레이트 촉매는 백금족 원소(예를 들어, Pt, Pd, Hr, Ru, Os, Ir) 중 하나와 염소이온, 또는 산소 및/또는 질소를 포함하는 유기분자와 단일 또는 다중으로 배위결합을 한 형태의 촉매를 의미할 수 있다.

상기 폴리비닐알콜(polyvinyl alcohol)은 우수한 선형성, 평평한 지그재그 입체형태(zig-zag conformation), 고결정성, pH 13.5 이상에서도 견디는 우수한 내알카리성, 우수한 접착성 등의 특성을 가지고 있다. 이러한 특성으로 인하여 폴리비닐알콜은 고강도 및 고탄성율의 폴리비닐알콜 섬유로의 응용이 가능하다.

상기 폴리비닐알콜은 전술한 바와 같은 우수한 물성적 특성과 다양한 적용 범위로 인해 그 응용이 확대되고 있다. 특히, 폴리비닐알콜을 이용한 고강도 및 고탄성율 겔의 제조 및 고성능 폴리비닐알콜 섬유 제조에 대한 많은 연구들이 이루어지고 있다.

그 예로서, 폴리비닐알콜은 고분자 필름을 이용한 막 분리기술에 적용가능하다. 고분자 필름은 화학 공업 분야를 비롯하여, 생물 공학, 자원, 에너지, 환경 등 매우 광범위한 분야에서 활용되고 있다. 특히, 액체 유기 혼합물 또는 유기물 수용액을 분리할 수 있는 투과 증발 분리법(pervaporation method)은 전통적인 증류법에 비하여 에너지 절약 및 장치 소형화 등 많은 이점이 있어, 무수알콜 제조 및 유기 혼합물의 분리 등에 널리 활용되고 있다. 따라서, 폴리비닐알콜은 고분자 필름 분야에서 그 활용도가 높다고 할 수 있다.

또한, 폴리비닐알콜은 전기방사 기술로 미세섬유를 제조하는 기술에 적용이 가능하다. 전기방사기술로 미세섬유를 제조하는 방법은 고분자 수지용액에 높은 전압을 인가하여 방사구에서 토출되어 나오는 용액에 액체 젯(jet)의 형성을 유도하 고, 이때 용매의 휘발 중에 전기적인 반발력에 의한 연속적인 잡아늘림으로 굵기가 미세한 섬유가 얻어지는 것을 특징으로 한다.

특히, 전기방사기술을 이용할 경우 3차원 망상구조인 웹의 형태로 섬유사가 콜렉터에 쌓이게 되는데 이러한 미세섬유는 높은 비표면적 및 장력을 비롯한 기계적 물성 향상, 화학적 물성 향상 그리고 세포생체재료 인식특성 등을 갖게 된다. 따라서, 폴리비닐알콜은 미세섬유, 필터를 포함한 산업용 소재, 광화학 센서 소재, 바이오메디컬 소재, 미용 소재 등 광범위한 분야에서 응용이 가능하다.

상기 천연고무(Natural rubber: NR)는 식물에서 생산되는 원료를 이용한 고무로서, 주로 고무나무에서 생산된 원료를 이용한다. 상기 천연고무는 일반적인 천연고무 또는 변성 천연고무일 수 있다.

일반적인 천연고무는 천연고무로서 알려진 것이면 어느 것이라도 사용될 수 있고, 원산지 등이 한정되지 않는다. 또한, 일반적인 천연고무는 시스-1,4-폴리이소프렌을 주사슬로서 포함하지만, 요구 특성에 따라서 트랜스-1,4-폴리이소프렌을 포함할 수도 있다.

따라서, 상기 천연고무에는 시스-1,4-폴리이소프렌을 주사슬로서 포함하는 천연고무 외에, 예컨대 남미산 사포타과의 고무의 일종인 발라타 등 트랜스-1,4-폴리이소프렌을 주사슬로서 포함하는 천연고무도 포함할 수 있다.

상기 변성 천연고무는, 상기 일반적인 천연고무를 변성 또는 정제한 것을 의미한다. 예컨대, 상기 변성 천연고무로는 에폭시화 천연고무(epoxidized natural rubber), 탈단백 천연고무(Deprotein Natural Rubber), 수소화 천연고무 등을 들 수 있다.

상기 발수제는 메틸하이드로겐폴리실록산, 디메틸폴리실록산, 폴리테트라플로오르에틸렌, 플로오르에틸렌프로필렌, 테트라플로오르에틸렌 페르플루오트알킬비닐에테르, 폴리불화비닐라덴 및 호모폴리머 폴리불화비닐라덴로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상이 사용될 수 있다.

상기 티오요소류 화합물은 혼화제가 안정적으로 유지되도록 하기 위하여 포함될 수 있는데, 상기 티오요소류 화합물은 티오요소 (NH₂)₂CS 또는 일반식 (R1R2N)(R3R4N)C=S(여기서, R1, R2, R3, R4는 각각 독립적으로 수소 원자, 에틸기 또는 메틸기에서 선택되는 어느 하나임)로 표현되는 티오요소 유도체를 포함할 수 있다.

상기 폴리아크릴산은 감수제로 유동성을 부여하기 위하여 사용될 수 있다. 본 발명에서 상기 폴리아크릴산은 당해 기술분야에서 공지된 통상의 물질이 사용될 수 있는데, 예를 들어, 상기 폴리아크릴산으로 WRM50(LG화학 사(社))이 사용될 수 있다.

상기 에틸렌글리콜(ethylene glycol)은 동결온도를 저감하기 위하여 사용될 수 있다.

상기 포타슘포메이트(PF)는 어는점이 매우 낮아 저온에서의 응결촉진 기능을 수행하므로 방동제로 사용될 수 있으며, 강도 증진의 역할도 수행할 수 있다.

상기 글루콘산나트륨(sodium gluconate)은 급결방지를 위해 사용될 수 있고, 상기 소포제는 성분들의 혼합시 발생하는 기포를 제거하기 위하여 사용될 수 있는데, 상기 소포제는 당해 기술분야에서 공지된 통상의 물질이 사용될 수 있는데, 예를 들어, 상기 소포제로는 Agitan 295(독일 Munzing 사(社))가 사용될 수 있다.

상기 방부제는 혼화제의 장기 보관시 부패하는 것을 방지하기 위하여 사용되는 것으로, 상기 방부제는 당해 기술분야에서 공지된 통상의 물질이 사용될 수 있는데, 예를 들어, 상기 방부제로는 PG100(씨디아이 사(社))이 사용될 수 있다.

상기 증류수는 상기 프라이머 조성물에 포함되는 성분들을 혼합하기 위하여 사용되는 것으로, 종류에 한정되지 않으나 불순물이 없고 깨끗하게 정제된 증류수를 사용하는 것이 바람직하다.

상기 제1 코팅층(300)은 상기 프라이머층(200) 상부에 형성되고, 상기 제1 코팅층(300)은 제1 코팅액 조성물을 상기 프라이머층(200) 상부에 도포한 후 건조함으로써 형성될 수 있는데, 상기 제1 코팅액 조성물은 팽창흑연분말 10 내지 20 중량부, 게르마늄 10 내지 20 중량부, 겔라이트 5 내지 15 중량부, 흑운모 5 내지 10 중량부, 맥반석 1 내지 3 중량부, 한지 5 내지 10 중량부, 폴리우레탄 수지 300 내지 700 중량부 및 분산제 5 내지 10 중량부의 중량 비율로 포함될 수 있다.

상기 팽창흑연분말은 팽창흑연을 분말화한 것으로, 일반적으로 흑연은 탄소원자의 6원자 고리가 평면적으로 무한히 연결된 평면형 거대분자가 층을 이루어 포개어진 광물로서, 그 성질은 전기의 양도체이고, 또한 폴리센의 층상구조로 인해 유연하고 활성(滑性)이 있으며, 쪼개지기는 쉽지만 거대 분자여서 반응성이 낮은 특징이 있다.

그러나 흑연은 폴리센 구조의 탄소 평면 사이가 반데르발스 힘으로 연결되어 있을 뿐이어서 탄소원자 사이의 간격인 14.2㎚에 비하여 35.5㎚로 넓기 때문에 층 사이의 틈새에 다른 원자를 삽입하여 층간화합물을 만들 수 있다. 즉, 흑연결정의 망상평면을 유지한 채로 평면 사이의 틈새에 많은 원자나 분자 또는 이온을 삽입하여 층간화합물을 만드는 것이다.

즉, 흑연의 층 사이에 황산과 같은 산을 도포한 층간화합물 또는 잔류화합물을 1000℃에 가까운 온도로 급가열하면, 산이 기화되어 가스가 발생되고 그 가스의 팽창압에 의해 흑연 층간이 수십 내지 수백 배로 팽창하는데, 이를 팽창흑연이라 한다.

본 발명에서 상기 팽창흑연은 화재발생시 온도가 180℃ 이상으로 상승하는 과정에서 팽창흑연이 30 내지 50배로 팽창하며 숯(Char)을 형성하기 때문에 불연성과 함께 단열성능을 부여하는 역할을 수행할 수 있다.

상기 게르마늄은 희귀원소로 회백색의 광택을 가진 반금속원소이며 신비의 약리작용까지 지닌 반도체로 지구상에 존재하는 원소 가운데 기(氣)에 가장 가깝고 또 기가 강한 원소로서 신비의 원소 생명의 원소 기적의 물질로 알려져 있다.

이러한 게르마늄은 유기게르마늄(Ge132)과 무기게르마늄(Ge32)으로 나눌수 있는데 유기게르마늄만이 우리 인체에 사용할 수 있으며 유기게르마늄은 먹는 산소이며 수소가 많은 항산소로 현대과학에서 밝혀져 있다.

또한, 게르마늄은 이온화된 항산소를 공급할 수 있어서 세포를 활성화시키고 발육을 촉진하며 산성수를 인체에 유익한 알카리수로 바꾸어주며 원적외선을 발산하여 생리활성과 신진대사 강화를 가능하게 할 수 있는 활성물질이다.

상기 게르마늄은 원적외선을 많이 방출하는 것으로 알려져 있는데, 상기 원적외선은 파장이 4~1000μm의 범위로 피부 깊숙히 침투하여 열로 바뀌는데 이러한 흡수작용은 5~30μm의 파장대에 밀집되어 있다. 진동수 파장이 인체에 흡수되면, 생체 안에서 원자와 분자가 공진운동을 일으키며 열에너지로 변해 각 세포가 활성화되어 대사가 촉진될 수 있다.

즉, 게르마늄(Germanium, Ge)은 내열성이 우수하고 저열팽창성의 특성을 가지고 있으며, 다른 산화물보다 높은 원적외선을 방사하는 것으로 알려져 있어 원적외선 방사 재료로써 많은 연구에 사용되고 있으며, 게르마늄이 피부에 접촉하면 게르마늄 이온이 체내에 들어가 공명, 공진운동을 하며 섭취 시에도 각종 유해물질과 함께 20~30 시간 안에 몸 밖으로 배출되므로 중독이나 부작용이 전혀 없으며, 탈취, 항곰팡이, 제습, 공기정화, 온열 등의 기능을 수행할 수 있다.

상기 겔라이트(Ge-lite)는 포졸란이라고 불리우며, 게르마늄이 약 2.0ppm 함유되어 있고 다량의 원적외선과 음이온을 함유하고 있는 것으로 대표적으로는 화산재, 규산백토, 규산토 등이 있다. 즉, 상기 겔라이트는 황토의 약 180배에 해당하는 원적외선을 방출하여 식물의 성장을 촉진하고 습도조절기능이 있으며, 음이온과 인체 활성에너지를 방출하고 유해 전자파 차단 기능이 있고, 탈취 및 살균효과와 중금속 중화 효과도 제공한다.

상기 겔라이트는 상술한 조성물들과 같이 흡착제로 작용하여 탈황석고와 시멘트에서 배출되는 유해성분을 흡착 제거하며, 라돈과 같은 방사능 물질과 전자파를 차단하며, 암모니아와 같은 악취성분을 제거할 수 있다.

상기 흑운모는 황토보다 약 3배 이상 원적외선 방사율(94%)이 높으며, 게르마늄 함유량이 다량 함유되어 있으며 발암 물질도 제거시키는 효능이 있기 때문에 인체에 유해한 독소로 인하여 발생하는 질병에 효과적이며 원적외선의 작용은 피부의 40~50㎜까지 침달하는 것으로 알려져 있다.

또한, 흑운모의 화학 성분은 K(Mg,Fe)₃(OH)₂ALSi₃O₁₂이고, 판상 또는 인상을 이루며 흔히 육각형 또는 능면체를 나타낸다. 그리고 밑면에 쪼개짐이 완전하고 박편은 탄성을 가지는데 금운모에 비하여 작으며, 색상은 흑색·갈흑색·녹흑색 등을 띄며, 쪼개짐면은 진주 광택이 있고 때로는 금속광택을 가진다. 굳기는 25~30이며, 비중은 27~31이다.

상기 맥반석은 화성암류 중의 석영변암에 속하는 암석으로 풍화되어 깨지기 쉬운 것이 특징이다. 맥반석은 도자기의 원료로 쓰이는 백색점토와 같이 카오린화(도토화)되어 있는 경우가 많으며, 흑운모도 거의 산화철의 형태이다. 맥반석은 유해물질 제거 및 중금속 분해 작용, 미네랄 용출작용 , 수질조절 및 정수작용, 풍부한 산소함유량, 원적외선 방사작용 등이 있다고 알려져 있고, 외관은 황백, 연한 황갈색 또는 담채색의 돌 속에 붉은 반점 및 하얀 반점이 총총히 박혀있다.

상기 맥반석의 주성분은 무수규산(SiO₂)과 산화알루미늄(Al₂O₃)이며, 1㎤당 3만∼15만개의 다층다공질로 구성되어 있고, 비표면적이 넓어 오염물질, 중금속 등을 흡착, 분해하는 작용을 하며, 또한 시멘트 독성중화, 항균, 방충 및 강한 탈취력을 보인다고 알려져 있다. 40여종 이상의 미네랄이 용출되는 맥반석은 신진대사와 피부 건강 관리에도 효과가 있다고 알려져 화장품 등에도 사용되고 있다. 맥반석은 수질조절 및 정수작용을 하여 산성이나 강한 알칼리성 물을 약알칼리성(pH 7.2~7.4)으로 조절하며, 정수작용을 하여 정수기에 필터로 사용되고 있다. 맥반석은 물에 담그면 COD(화학적 산소요구량), BOD(생물학적 산소요구량)가 낮아져 방부작용도 가능하다. 또한, 맥반석은 원적외선 방사에 의하여 식품의 선도유지, 맛의 증가, 혈액순환 및 신진대사 촉진 등에 효과가 있다고도 알려져 있다.

상기 한지(Korean Paper, 韓紙)는 닥나무나 삼지닥나무 껍질을 주원료로 하여 한국 고유의 기법으로 뜬 종이를 말하는 것으로, 질기고 수명이 오래가는 것 외에도 보온성과 통풍성이 뛰어나고, 특히, 수명이 50~100년 정도면 누렇게 황화현상을 일으키며 삭아버리는 양지(洋紙)에 비해, 상기 한지는 수명이 천년 이상이나 장구한 것으로 세월이 흐를수록 독특한 문양이 도드라지고 그 결이 고와지는 특성을 가지고 있다.

상기 폴리우레탄 수지는 예를 들어, 아크릴 변성 폴리우레탄 수지가 사용될 수 있는데, 상기 아크릴 변성 폴리우레탄 수지는 상기 혼합액을 구성하는 조성물을 상기 고밀도 섬유판(100) 상에 부착하는 바이더 또는 접착제로 작용할 수 있다.

상기 아크릴 변성 폴리우레탄은 하기의 제조방법으로 제조된 아크릴 변성 폴리우레탄이 사용될 수 있다.

먼저, 디이소시아네이트(Diisocyanate), 폴리올(Polyol) 및 유기용제(Organic Solvent)를 준비한 후 혼합하여 혼합액을 제조할 수 있는데, 상기 혼합액은 디이소시아네이트 1 몰(mol) 및 폴리올 0.5 내지 1.5 몰(mol)의 비율로 준비되고, 상기 유기용제는 혼합액 전체 함량 중에서 60 내지 70 중량%(wt%)로 포함되도록 할 수 있다.

상기 디이소시아네이트는 톨루엔 디이소시아네이트(Toluene diisocyanate(TDI)), 4,4'-디페닐메탄 디이소시아네이트(4,4'-Diphenylmethane diisocyanate(MDI)), 헥사메틸렌 디이소시아네이트(Hexamethylene diisocyanate(HDI)), 이소포론 디이소시아네이트(Isophorone diisocyanate(IPDI)) 및 4,4'-메틸렌비스(사이클로헥실 이소시아네이트)(4,4'-Methylenebis(cyclohexyl isocyanate)(HMDI)로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상이 사용될 수 있다.

상기 폴리올은 폴리에테르 폴리올 또는 폴리에스테르 폴리올 중에서 선택된 어느 하나 이상이 사용될 수 있다.

상기 유기용제는 톨루엔(Toluene), 메틸에틸케톤(Methyl ethyl ketone), 에틸아세테이트(Ethyl acetate), 아세톤(Acetone) 및 디메틸포름아미드(Dimethylformamide)로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상이 사용될 수 있다.

다음으로, 상기 디이소시아네이트, 폴리올 및 유기용제로 이루어진 혼합액을 반응시켜 이소시아네이트 말단기를 가지는 폴리우레탄(Isocyanate terminated Polyurethane)을 제조할 수 있는데, 상기 반응은 83 내지 88℃의 온도에서 3 내지 5 시간 동안 이루어질 수 있다.

그 다음으로, 상기 이소시아네이트 말단기를 가지를 폴리우레탄(Isocyanate terminated Polyurethane)에 하이드록시 그룹을 포함하는 모노머(Monomer(containing hydroxy group)) 0.1 내지 0.5 몰(mol)을 투입하면서 83 내지 87℃의 온도에서 2 내지 4 시간 동안 반응시켜 비닐 말단기를 가지는 폴리우레탄(Vinyl terminated Polyurethane)을 제조할 수 있다.

상기 하이드록시 그룹을 포함하는 모노머(Monomer(containing hydroxy group))는 2-하이드록시에틸 메타크릴레이트(2-Hydroxyethyl methacrylate), 2-하이드록시프로필 메타크릴레이트(2-Hydroxypropyl methacrylate), 2-하히드록시에틸 아크릴레이트(2-Hydroxyethyl acrylate) 및 알릴 알코올(Allyl alcohol로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상이 사용될 수 있다.

이어서, 상기 비닐 말단기를 가지는 폴리우레탄(Vinyl terminated Polyurethane)에 모노머를 투입하면서 반응시켜 아크릴 변성 폴리우레탄을 제조할 수 있는데, 상기 비닐 말단기를 가지는 폴리우레탄 및 모노머는 각각 비닐 말단기를 가지는 폴리우레탄 70 내지 90 중량% 및 모노머 10 내지 30 중량%의 중량 비율로 포함될 수 있다.

또한, 상기 비닐 말단기를 가지는 폴리우레탄에 모노머를 투입하면서 75 내지 80℃의 온도에서 1 내지 3 시간 동안 반응시킴으로써 상기 아크릴 변성 폴리우레탄 접착제를 제조할 수 있다.

상기 모노머는 스티렌(Styrene), 메틸 메타크릴레이트(methyl methacrylate), 아크릴로니트릴(Acrylonitrile), 아크릴릭 애시드(Acrylic acid) 및 아크릴 모노머(Acrylic monomer)로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상이 사용될 수 있다.

상기 분산제는 혼합액을 구성하는 조성물의 침전을 방지하고 분산 특성을 갖도록 하기 위하여 사용될 수 있는데, 예를 들어, 상기 분산제로는 폴리에스터 폴리디메틸실록산 공중합체(Polyether-polydimethylsiloxane copolymer), 디메틸올 부타논산(DMBA), 디메틸올 프로피온산(DMPA), 메틸렌디에탄올아민 및 폴리에틸렌옥사이드 유도체로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상이 사용될 수 있다.

상기 제2 코팅층(400)은 상기 제1 코팅층(300) 상부에 형성되어 난연성 가구의 고광택 및 표면 강도를 증진하기 위해 형성되고, 상기 제2 코팅층(400)은 제2 코팅액 조성물을 상기 제1 코팅층(300) 상부에 도포한 후 건조함으로써 형성될 수 있는데, 상기 제2 코팅액 조성물은 자기유화형 에폭시 수지, 아크릴 변성 폴리에스테르 수지, 충진재 및 경화제를 포함하여 제조될 수 있다.

즉, 상기 제2 코팅액 조성물은 자기유화형 에폭시 수지 20 내지 40 중량부, 아크릴 변성 폴리에스테르 수지 10 내지 15 중량부, 충진재 1 내지 5 중량부 및 경화제 2 내지 6 중량부의 중량 비율로 배합되어 혼합될 수 있다.

상기 자기유화형 에폭시 수지는 자체 내에 유화시킬 수 있는 활성기를 가지고 있는 에폭시 수지로, 상기 자기유화형 에폭시 수지는 에폭시 당량이 200 내지 230g/eq인 자기유화형 변성 에폭시 수지가 사용됨으로써, 도막의 강도, 내후성, 내수성 등의 물성을 현저히 개선할 수 있다.

상기 자기유화형 에폭시 수지는 20 내지 40 중량부가 사용되는데, 상기 자기유화형 에폭시 수지가 20 중량부 미만으로 포함되는 경우에는 제1 코팅층(300)과의 부착력 및 밀폐성이 떨어질 수 있고, 40 중량부를 초과하여 포함되는 경우에는 건조성이 지연되는 문제점이 발생할 수 있다.

상기 아크릴 변성 폴리에스테르 수지는 디올 80~90 중량% 및 트리올 10~20 중량%를 포함하는 다가 알코올을 무수산 40~50 중량% 및 지방족산 50~60 중량% 포함하는 다염기산과 축합 중합시켜 수산기값이 45~65mgKOH/g, 산값이 3mgKOH/g 이하, 유리전이온도가 5~20℃이며 중량평균분자량(Mw)이 2,500~3,500인 폴리에스테르 수지를 제조하고, 상기 폴리에스테르 수지 50~60 중량% 및 아크릴 단량체 40~50 중량%를 그래프트(graft) 시켜서 중량평균분자량(Mw) 5,000~7,000, 수산기값이 50~60mgKOH/g, 산값이 3mgKOH/g 이하, 및 유리전이 온도가 10~20℃ 범위인 아크릴 변성 폴리에스테르 수지를 제조할 수 있다.

상기 충진재는 경도, 도막 형성 및 광택을 조절하는 역할을 수행할 수 있는데, 예를 들어, 상기 충진재로는 탄산칼슘, 클레이, 탈크, 마그네슘 실리케이트, 카올린, 마이카, 실리카, 알루미늄 실리케이트, 알루미늄하이드록사이드, 황산바륨 및 바륨설페이트로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상을 사용함으로써, 경도, 내충격성, 방청성 등을 향상시킬 수 있다.

상기 경화제는 제2 코팅액 조성물에 포함되어 상기 제1 코팅층(300) 상에서 반응하여 경화시키는 기능을 수행하며, 상기 경화제로는 경화제수지 및 경화촉진제가 혼합되어 사용될 수 있다.

상기 경화제수지로는 변성 지방족 폴리아민이 사용될 수 있고, 상기 경화촉진제로는 2,4,6-트리디메칠아미노메칠 페놀이 사용될 수 있는데, 상기 경화제수지와 경화촉진제는 각각 경화제수지 10 내지 20 중량부 및 경화촉진제 3 내지 8 중량부의 중량비율로 혼합되어 사용될 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 친환경 난연성 가구의 제조방법에 대하여 더욱 구체적으로 설명하기로 한다.

먼저, 기재층(100)을 준비할 수 있다.

다음으로, 상기 기재층(100) 상에 프라이머 조성물을 도포한 후 건조하여 프라이머층(200)을 형성할 수 있다.

상기 프라이머 조성물은 실리콘 혼합액 10 내지 30 중량부, 폴리비닐알콜(polyvinyl alcohol) 3 내지 6 중량부, 천연고무(Nature Rubber) 0.1 내지 1 중량부, 발수제 1 내지 5 중량부, 티오요소(Thiourea)류 화합물 0.1 내지 1.5 중량부, 폴리아크릴산 10 내지 20 중량부, 에틸렌글리콜 1 내지 3 중량부, 포타슘포메이트(PF) 0.1 내지 2 중량부, 글루콘산나트륨 0.5 내지 1.5 중량부, 소포제 0.01 내지 0.1 중량부, 방부제 0.01 내지 0.1 중량부 및 증류수 5 내지 10 중량부의 중량 비율로 혼합되어 제조될 수 있다.

그 다음으로, 상기 프라이머층(200) 상에 제1 코팅액 조성물을 도포한 후 건조하여 제1 코팅층(300)을 형성할 수 있다.

상기 제1 코팅액 조성물은 팽창흑연분말 10 내지 20 중량부, 게르마늄 10 내지 20 중량부, 겔라이트 5 내지 15 중량부, 흑운모 5 내지 10 중량부, 맥반석 1 내지 3 중량부, 한지 5 내지 10 중량부, 폴리우레탄 수지 300 내지 700 중량부 및 분산제 5 내지 10 중량부의 중량 비율로 혼합되어 제조될 수 있다.

이어서, 상기 제1 코팅층(300) 상에 제2 코팅액 조성물을 도포한 후 건조하여 제2 코팅층(400)을 형성할 수 있다.

상기 제2 코팅액 조성물은 자기유화형 에폭시 수지 20 내지 40 중량부, 아크릴 변성 폴리에스테르 수지 10 내지 15 중량부, 충진재 1 내지 5 중량부 및 경화제 2 내지 6 중량부의 중량 비율로 혼합되어 제조될 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 친환경 난연성 가구에 대하여 바람직한 실시예를 들어 더욱 상세하게 설명한다.

< 실시예 >

고밀도 섬유판(HDF)으로 형성된 기재층, 상기 기재층 상에 위치하는 프라이머층, 상기 프라이머층 상부에 위치하는 제1 코팅층 및 상기 제1 코팅층 상부에 위치하는 제2 코팅층을 포함하도록 난연성 가구를 제조하였다.

여기서, 상기 프라이머층은 프라이머 조성물을 일정한 중량 비율로 배합하여 혼합한 후 상기 기재층 상부에 도포, 건조함으로써 형성하였는데, 상기 프라이머 조성물은 실리콘 혼합액 20 중량부, 폴리비닐알콜(polyvinyl alcohol) 5 중량부, 천연고무(Nature Rubber) 0.5 중량부, 발수제 3 중량부, 티오요소(Thiourea)류 화합물 1 중량부, 폴리아크릴산 15 중량부, 에틸렌글리콜 2 중량부, 포타슘포메이트(PF) 1 중량부, 글루콘산나트륨 1 중량부, 소포제 0.05 중량부, 방부제 0.05 중량부 및 증류수 8 중량부의 중량 비율로 배합하여 혼합 탱크에 투입한 후 균일하게 혼합함으로써 제조하였다.

또한, 상기 제1 코팅층은 제1 코팅액 조성물을 일정한 중량 비율로 배합하여 혼합한 후 상기 프라이머층 상부에 상기 제1 코팅액 조성물을 도포, 건조함으로써 형성하였는데, 상기 제1 코팅액 조성물은 팽창흑연분말 15 중량부, 게르마늄 15 중량부, 겔라이트 10 중량부, 흑운모 7 중량부, 맥반석 2 중량부, 한지 8 중량부, 폴리우레탄 수지 500 중량부 및 분산제 7 중량부의 중량 비율로 배합하여 혼합 탱크에 투입한 후 균일하게 혼합함으로써 제조하였다.

또한, 상기 제2 코팅층은 제2 코팅액 조성물을 일정한 중량 비율로 배합하여 혼합한 후 상기 제1 코팅층 상부에 상기 제2 코팅액 조성물을 도포, 건조함으로써 형성하였는데, 상기 제2 코팅액 조성물은 자기유화형 에폭시 수지 30 중량부, 아크릴 변성 폴리에스테르 수지 12 중량부, 충진재 3 중량부 및 경화제 4 중량부의 중량 비율로 배합하여 혼합 탱크에 투입한 후 균일하게 혼합함으로써 제조하였다.

1. 내마모성 실험

상기 실시예와 같이 제조된 친환경 난연성 가구의 내마모성을 측정하였고, 그 결과를 하기의 [표 1]에 나타내었다.

시험 방법 : KS F 3126 기준, (초기마모도+최종마모도)/2 = 350회 이상이면 합격

시료 규격 : 지름 100mm 실험용 원판을 제작하여 실험

품질 기준 : 마모륜 S-42로 회전수 200마다 새 마모륜으로 교체하여 실험

시험항목	마모륜	시험결과		결과	비고
		초기 마모점	최종 마모점
내마모성	S-42	495회	615회	555회	합격

상기 [표 1]을 참조하면, 실시예에 따라 제조된 친환경 난연성 가구의 내마모성 실험에서 초기 마모점은 495회이고, 최종 마모점은 615회를 나타냈고, 우수한 내마모성 특성을 보임을 확인할 수 있었다.

2. 물성 측정

상기 실시예와 같이 제조된 친환경 난연성 가구의 물성을 측정하여 하기의 [표 2]에 나타내었다.

구분	실시예	시험방법
내찍힘성(mm)	103	드라이버 낙하
내찍힘성(mm)	이상무	플라스틱 자
내캐스터성(caster, 의자바퀴)	이상무	55kg, 1000회 왕복
내스크래치성(N)	2.5	다이아몬드 칩
코인 스크래치성(coin scratch)	이상무	11kg x 500mm/sec
코인(coin) 찍힘성	이상무	1,000mm/sec

상기 [표 2]를 참조하면, 실시예에 따라 제조된 친환경 난연성 가구는 내구성이 향상됨을 확인할 수 있었다.

3. 발연성 측정

상기 실시예를 통해 제조된 친환경 난연성 가구의 발연성을 측정하였고, 이에 대한 측정 기준을 하기의 [표 3]에 나타내었고, 측정 결과를 하기의 [표 4]에 나타내었다.

등급	시험 항목		시험조건	적합기준
불연재료 (1급)	불연성 (전기로 연소)	최고온도와 최종평형 온도와의온도차(℃)	750℃, 20분 연소	20℃ 이하
	불연성 (전기로 연소)	질량감소율	750℃, 20분 연소	30% 이하
	가스유해성	평균행동정지시간	마우스	9분 이상
준불연재료 (2급)	콘칼로리미터	총열방출량(MJ/m²)	약 800℃, 10분 연소	8 MJ/m² 이하
		열방출율이 20kW/m²를 초과하는 시간(초)	약 800℃, 10분 연소	10초 이하
		심재의 전부용융, 관통하는 균열 및 구멍 등의 변화	육안	심재의 균열, 구멍 및 용융이 없을 것
	가스유해성	평균행동정지시간	마우스	9분 이상
난연재료 (3급)	콘칼로리미터	총열방출량(MJ/m²)	약 800℃, 5분 연소	8 MJ/m² 이하
		열방출율이 20kW/m²를 초과하는 시간(초)	약 800℃, 5분 연소	10초 이하
		심재의 전부용융, 관통하는 균열 및 구멍 등의 변화	육안	심재의 균열, 구멍 및 용융이 없을 것
	가스유해성	평균행동정지시간	마우스	9분 이상

		실시예	기준
콘칼로리미터	총방출률(MJ/m²)	4.12	8 MJ/m² 이하
	열방출율이 20kW/m²를 초과하는 시간(초)	0	10초 이하
	심재의 전부용융, 관통하는 균열 및 구멍 등의 변	없음	심재의 균열, 구멍 및 용융이 없을 것
발연		없음	-
판정		난연 2급 상당

상기 [표 4]에 나타낸 것처럼, 실시예에 따라 제조된 친환경 난연성 가구는 난연성이 우수하여 난연 2급에 해당하는 물성을 나타내는 것을 확인할 수 있었다.

이상, 본 발명의 바람직한 일 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 일 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

100; 기재층
200; 프라이머층
300; 제1 코팅층
400; 제2 코팅층

Claims

기재층, 상기 기재층 상에 위치하는 프라이머층, 상기 프라이머층 상부에 위치하는 제1 코팅층 및 상기 제1 코팅층 상부에 위치하는 제2 코팅층을 포함하고,
상기 프라이머층은 프라이머 조성물을 일정한 중량 비율로 배합하여 혼합한 후 상기 기재층 상부에 도포한 후 건조함으로써 형성되되, 상기 프라이머 조성물은 실리콘 혼합액 10 내지 30 중량부, 폴리비닐알콜(polyvinyl alcohol) 3 내지 6 중량부, 천연고무(Nature Rubber) 0.1 내지 1 중량부, 발수제 1 내지 5 중량부, 티오요소(Thiourea)류 화합물 0.1 내지 1.5 중량부, 폴리아크릴산 10 내지 20 중량부, 에틸렌글리콜 1 내지 3 중량부, 포타슘포메이트(PF) 0.1 내지 2 중량부, 글루콘산나트륨 0.5 내지 1.5 중량부, 소포제 0.01 내지 0.1 중량부, 방부제 0.01 내지 0.1 중량부 및 증류수 5 내지 10 중량부의 중량 비율로 혼합되어 제조되고,
상기 제1 코팅층은 상기 프라이머층 상부에 형성되고, 상기 제1 코팅층은 제1 코팅액 조성물을 상기 프라이머층 상부에 도포한 후 건조함으로써 형성되되, 상기 제1 코팅액 조성물은 팽창흑연분말 10 내지 20 중량부, 게르마늄 10 내지 20 중량부, 겔라이트 5 내지 15 중량부, 흑운모 5 내지 10 중량부, 맥반석 1 내지 3 중량부, 한지 5 내지 10 중량부, 폴리우레탄 수지 300 내지 700 중량부 및 분산제 5 내지 10 중량부의 중량 비율로 혼합되어 제조된 것을 특징으로 하는 친환경 난연성 가구.
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제 1항에 있어서,
상기 제2 코팅층은 제2 코팅액 조성물을 상기 제1 코팅층 상부에 도포한 후 건조함으로써 형성되되, 상기 제2 코팅액 조성물은 자기유화형 에폭시 수지 20 내지 40 중량부, 아크릴 변성 폴리에스테르 수지 10 내지 15 중량부, 충진재 1 내지 5 중량부 및 경화제 2 내지 6 중량부의 중량 비율로 혼합되어 제조된 것을 특징으로 하는 친환경 난연성 가구.
기재층을 준비하고,
상기 기재층 상에 프라이머 조성물을 도포한 후 건조하여 프라이머층을 형성하되, 상기 프라이머 조성물은 실리콘 혼합액 10 내지 30 중량부, 폴리비닐알콜(polyvinyl alcohol) 3 내지 6 중량부, 천연고무(Nature Rubber) 0.1 내지 1 중량부, 발수제 1 내지 5 중량부, 티오요소(Thiourea)류 화합물 0.1 내지 1.5 중량부, 폴리아크릴산 10 내지 20 중량부, 에틸렌글리콜 1 내지 3 중량부, 포타슘포메이트(PF) 0.1 내지 2 중량부, 글루콘산나트륨 0.5 내지 1.5 중량부, 소포제 0.01 내지 0.1 중량부, 방부제 0.01 내지 0.1 중량부 및 증류수 5 내지 10 중량부의 중량 비율로 혼합되어 제조되고,
상기 프라이머층 상에 제1 코팅액 조성물을 도포한 후 건조하여 제1 코팅층을 형성하되, 상기 제1 코팅액 조성물은 팽창흑연분말 10 내지 20 중량부, 게르마늄 10 내지 20 중량부, 겔라이트 5 내지 15 중량부, 흑운모 5 내지 10 중량부, 맥반석 1 내지 3 중량부, 한지 5 내지 10 중량부, 폴리우레탄 수지 300 내지 700 중량부 및 분산제 5 내지 10 중량부의 중량 비율로 혼합되어 제조되며,
상기 제1 코팅층 상에 제2 코팅액 조성물을 도포한 후 건조하여 제2 코팅층을 형성하되, 상기 제2 코팅액 조성물은 자기유화형 에폭시 수지 20 내지 40 중량부, 아크릴 변성 폴리에스테르 수지 10 내지 15 중량부, 충진재 1 내지 5 중량부 및 경화제 2 내지 6 중량부의 중량 비율로 혼합되어 제조되는 것을 특징으로 하는 친환경 난연성 가구의 제조방법.