KR102340624B1 - Pvc 방염 판넬 및 그의 제조방법, 및 방염 도어 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 PVC 고형분 100 중량부를 기준으로 Mg(OH)2 20-100 중량부, 안티몬(Sb)계 화합물 1-40 중량부, 몰리브덴(Mo)계 화합물 1-30 중량부 및 칼슘보레이트(Ca3(BO3)2)계 화합물 1-40 중량부를 포함하는 PVC 방염 판넬 및 그의 제조방법, 그리고 상기 PVC 방염 판넬이 부착된 방염 도어를 제공한다. 상기 PVC 방염 판넬은 실내 인테리어 자재로 사용될 수 있으며, 특히 도어의 외표면에 적용되어 화재시 뛰어난 방염성능을 발휘한다.

Description

PVC 방염 판넬 및 그의 제조방법, 및 방염 도어{Flame-resistant PVC panel and method for manufacturing the same, and Flame-resistant door}
본 발명은 PVC 방염 판넬 및 그의 제조방법, 및 상기 PVC 방염 판넬이 부착된 방염 도어에 관한 것이다.
소득이 증대되면서 행복한 삶을 영위하기 위해 안전하고 쾌적한 주택 건설에대한 인간의 열망은 점점 더 커지고 있다. 특히, 실내 인테리어에 대한 관심은 크게 증가하고 있으며, 인테리어 자재에 대해서도 관심이 증가하고 있다.
실내 인테리어 건축자재로는 도어, 벽지, 천장재, 창호재, 바닥재 등을 들 수 있으며, 이들 중에서 도어는 실내 인테리어 공사 시에 공간미와 연결미(連結美)를 표현하기에 효과적이며, 인간과 공간의 소통을 통한 인테리어의 멋을 더해 줄 수 있기 때문에 실내 인테리어에서 차지하는 비중이 높은 편이다.
또한, 아파트, 다세대 주택, 단독주택뿐만 아니라, 불특정다수가 이용하는 기숙사, 오피스텔, 사무실, 호텔 등의 안전에 대한 인식이 커지면서 도어는 단순히 출입과 관련된 기능뿐만 아니라 안전에 있어서도 점점 더 중요한 역할을 부여 받고 있다. 즉, 도어는 화재 발생시 화재의 확산방지에 기여할 수 있는 방향으로 제조되도록 요구되고 있다. 예컨대, 화재 발생시 유독가스 및 연기발생으로 인해 신속한 대피가 어려우므로, 화재의 확산을 방지하기 위한 도어의 방염기능의 중요도가 점점 더 커지고 있다.
종래의 실내인테리어 도어 자재로는 원목, 합판, MDF, PB, ABS 등을 하부 기재로 하고, 하부 기재의 위에는 상부 기재로서 무늬목, HPM, LPM, PVC 시트 등의 자재를 접착시키고, 상기 상부 기재의 표면에 난연제를 코팅한 것이 사용되고 있다.
그러나 상기 난연제로는 휘발성 유기화합물이 사용되므로 인체에 해를 끼치며, 장시간 사용시 코팅된 난연제의 감소로 인하여 난연 및 방염 효과가 크게 저하되는 문제가 있었다. 또한, 상기와 같은 구성을 갖는 도어 자재는 상부 기재 자체에는 방염 기능이 전혀 부여되어 있지 않으므로 화재의 확산방지 기능을 수행하기에는 한계가 있었다.
등록실용신안공보 20-0414348
본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 판넬의 내부 및 외부 전체에 방염재를 분포시키는 것에 의해 방염기능을 부여함으로써 방염성능이 우수하면서도 외관도 아름다운 PVC 방염 판넬 및 그의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 상기 PVC 방염 판넬이 외표면에 부착된 방염 도어를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 PVC 고형분 100 중량부를 기준으로 Mg(OH)2 20-100 중량부, 안티몬(Sb)계 화합물 1-40 중량부, 몰리브덴(Mo)계 화합물 1-30 중량부 및 칼슘보레이트(Ca3(BO3)2)계 화합물 1-40 중량부를 포함하는 PVC 방염 판넬을 제공한다.
또한, 본 발명은, PVC 고형분 100 중량부를 기준으로 Mg(OH)2 20-100 중량부, 안티몬(Sb)계 화합물 1-40 중량부, 몰리브덴(Mo)계 화합물 1-30 중량부 및 칼슘보레이트(Ca3(BO3)2)계 화합물 1-40 중량부를 혼합하여 컴파운드를 형성하는 단계; 상기 컴파운드를 카렌다 압연에 의해 판넬로 성형하는 단계; 및 선택적으로 상기 판넬의 한 쪽 표면에 엠보공정에 의해 무늬를 성형하는 단계;를 포함하는 PVC 방염 판넬의 제조방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 하부 기재, 상기 하부 기재의 하나 이상의 외면에 부착되는 상부기재를 포함하는 도어로서, 상기 상부기재로 제1항의 PVC 방염 판넬을 구비한 것을 특징으로 하는 방염 도어를 제공한다.
본 발명의 PVC 방염 판넬은 판넬 표면에 방염재를 도포하거나 부착하는 것이 아니라, 판넬 내외부에 골고루 Mg(OH)2, 안티몬(Sb)계 화합물 저발연제인 몰리브덴(Mo)계 화합물과 칼슘보레이트(Ca3(BO3)2)계 화합물을 방염재로 분산시킴으로써 뛰어난 방염효과를 제공한다.
또한, 상기 PVC 방염 판넬은 도어 표면에 적용되는 경우 방염기능뿐만 아니라, 도어의 내구성, 내습성, 내마모성, 내열성, 및 내산성도 향상시킨다.
본 발명의 PVC 방염 판넬의 제조방법은 판넬의 구성성분들을 한꺼번에 혼합하여 카렌다 공정(선택적으로 엠보공정 실시)에 의하여 PVC 방염 판넬을 제조하므로 매우 효율적이다.
본 발명의 방염 도어는 화재시 화재의 확산을 방지함은 물론 유독가스의 발생량을 감소시키어 소화 및 인명구조에 필요한 시간을 연장시키는 효과를 제공한다.
도 1은 본 발명의 PVC 방염 판넬의 모식적으로 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 발명의 PVC 방염 판넬이 외표면에 부착된 방염 도어의 일 형태를 도시한 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예 1에 따른 PVC 방염 판넬에 대한 연기밀도 시험 결과를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예 2에 따른 PVC 방염 판넬에 대한 연기밀도 시험 결과를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예 1에 따른 PVC 방염 판넬에 대한 방염성능 검사 결과를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예 2에 따른 PVC 방염 판넬에 대한 방염성능 검사 결과를 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예 1에 따른 PVC 방염 판넬에 대한 방염성 물질 형식승인 시험 결과를 나타내는 도면이다.
본 발명은 PVC(Polyvinyl chloride) 고형분 100 중량부를 기준으로 Mg(OH)2 20-100 중량부, 안티몬(Sb)계 화합물 1-40 중량부, 몰리브덴(Mo)계 화합물 1-30 중량부 및 칼슘보레이트(Ca3(BO3)2)계 화합물 1-40 중량부를 포함하는 PVC 방염 판넬에 관한 것이다.
상기 PVC 방염 판넬은 주택의 실내 인테리어 자재로 사용될 수 있으며, 특히, 도어의 외표면에 적용되는 경우(도 2 참고) 바람직하게 사용될 수 있다. 상기와 같이 도어의 외표면에 적용되는 경우 도어의 내구성, 내습성, 내마모성, 내열성, 내산성, 및 방염기능을 크게 향상시킨다.
상기 PVC 방염 판넬은 0.2mm~5mm의 두께를 가질 수 있으며, 보통 0.4mm~3mm로 제조될 수 있다.
상기 PVC 방염 판넬은 PVC 고형분 100 중량부를 기준으로 Mg(OH)2 20-100 중량부, 안티몬(Sb)계 화합물 1-40 중량부, 몰리브덴(Mo)계 화합물 1-30 중량부 및 칼슘보레이트(Ca3(BO3)2)계 화합물 1-40 중량부를 혼합한 후, 카렌다 압연에 의해 판넬을 형성하고, 선택적으로 상기 판넬의 한 쪽 표면에 엠보공정에 의해 무늬를 성형하는 방법에 의해 제조될 수 있다.
본 발명의 PVC 방염 판넬에 있어서, Mg(OH)2는 방염 또는 난연 성능을 부여하기 위하여 사용되며, PVC 고형분 100 중량부를 기준으로 20-100 중량부, 더욱 바람직하게는 50-100 중량부로 사용될 수 있다. 상기 Mg(OH)2가 20 중량부 미만으로 포함되는 경우, 방염 또는 난연성능이 저하되며, 100 중량부를 초과하는 경우에는 가공성이 저하되며, 불량률이 높아지며, 판넬의 강도가 약화된다.
상기 Mg(OH)2는 평균입경이 0.5㎛~2.0㎛, 더욱 바람직하게는 0.5㎛~1.0㎛인 것을 사용하는 것이 바람직하다. 평균입경이 2.0㎛를 초과하는 경우에는 균일한 분산을 유지하기 어려우며 표면상태를 요철 없이 미려하게 형성할 수 없다.
본 발명의 PVC 방염 판넬에 있어서, 안티몬(Sb)계 화합물은 연소시 상기 Mg(OH)2의 방염 또는 난연 성능을 향상시키기 위한 보조 역할로 사용되며, PVC 고형분 100 중량부를 기준으로 1-40 중량부, 더욱 바람직하게는 1-10 중량부로 사용될 수 있다. 상기 안티몬(Sb)계 화합물이 1 중량부 미만으로 포함되는 경우, 상기 Mg(OH)2의 방염 또는 난연 성능을 향상시키기 어려우며, 40 중량부를 초과하는 경우에는 가공성이 저하되며, 불량률이 높아지며, 판넬의 강도가 약화된다.
상기 안티몬(Sb)계 화합물은 평균입경이 0.5㎛~2.0㎛, 더욱 바람직하게는 0.5㎛~1.0㎛인 것을 사용하는 것이 바람직하다. 평균입경이 2.0㎛를 초과하는 경우에는 균일한 분산을 유지하기 어려우며 표면상태를 요철 없이 미려하게 형성할 수 없다.
본 발명의 PVC 방염 판넬에 있어서, 몰리브덴(Mo)계 화합물은 저발연제로 사용되며, PVC 고형분 100 중량부를 기준으로 1-30 중량부로, 더욱 바람직하게는 1-10 중량부로 사용될 수 있다. 상기 몰리브덴(Mo)계 화합물이 1 중량부 미만으로 포함되는 경우, 저발연 성능을 발휘하기 어려우며, 30 중량부를 초과하는 경우에는 가공성이 저하되며, 불량률이 높아지는 단점이 발생한다.
상기 몰리브덴(Mo)계 화합물은 평균입경이 0.5㎛~2.0㎛, 더욱 바람직하게는 0.5㎛~1.0㎛인 것을 사용하는 것이 바람직하다. 평균입경이 2.0㎛를 초과하는 경우에는 균일한 분산을 유지하기 어려우며 표면상태를 요철 없이 미려하게 형성할 수 없다.
본 발명의 PVC 방염 판넬에 있어서, 칼슘보레이트(Ca3(BO3)2)계 화합물은 상기 몰리브덴(Mo)계 화합물의 저발연 성능을 향상시키기 위한 보조 감연제로 사용되며, PVC 고형분 100 중량부를 기준으로 1-40 중량부로, 더욱 바람직하게는 10-20 중량부로 사용될 수 있다. 상기 칼슘보레이트(Ca3(BO3)2)계 화합물이 1 중량부 미만으로 포함되는 경우, 상기 몰리브덴(Mo)계 화합물의 저발연 성능을 향상시키기 어려우며, 40 중량부를 초과하는 경우에는 가공성이 저하되며, 불량률이 높아지는 단점이 발생한다.
상기 칼슘보레이트(Ca3(BO3)2)계 화합물은 평균입경이 0.5㎛~2.0㎛, 더욱 바람직하게는 0.5㎛~1.0㎛인 것을 사용하는 것이 바람직하다. 평균입경이 2.0㎛를 초과하는 경우에는 균일한 분산을 유지하기 어려우며 표면상태를 요철 없이 미려하게 형성할 수 없다.
본 발명의 PVC 방염 판넬에 있어서 Mg(OH)2, 안티몬(Sb)계 화합물, 몰리브덴(Mo)계 화합물 및 칼슘보레이트(Ca3(BO3)2)계 화합물은 중량비로 10~40 : 1~4 : 1~4 : 1~10으로 포함되는 것이 카렌다 가공시 작업이 용이함은 물론 도어가 요구하는 물성에 바람직하다.
본 발명의 PVC 방염 판넬에 사용되는 방염 및 난염 성분으로서, 상기 Mg(OH)2와 상기 안티몬(Sb)계 화합물 이외에 Al(OH)3, ZnS 등의 사용도 고려해 볼 수 있지만, 이들을 포함하는 경우에 잔염(불꽃이 남음) 및 잔신(연기가 남음)이 발생될 수 있어 PVC 방염 판넬을 제조하기에는 적합하지 않다.
또한, 본 발명은
PVC 고형분 100 중량부를 기준으로 Mg(OH)2 20-100 중량부, 안티몬(Sb)계 화합물 1-40 중량부, 몰리브덴(Mo)계 화합물 1-30중량부 및 칼슘보레이트(Ca3(BO3)2)계 화합물 1-40 중량부를 혼합하여 컴파운드를 형성하는 단계;
상기 컴파운드를 카렌다 압연에 의해 판넬로 성형하는 단계; 및
선택적으로 상기 판넬의 한 쪽 표면에 엠보공정에 의해 무늬를 성형하는 단계;를 포함하는 PVC 방염 판넬의 제조방법에 관한 것이다.
상기 제조공정에 대해서는 전술된 PVC 방염 판넬에 기재된 발명의 내용이 그대로 적용될 수 있다.
상기와 같은 제조방법에 의하면 효율적으로 PVC 방염 판넬을 제조하는 것이 가능하므로 바람직하다.
또한, 본 발명은, 도 2에 도시된 바와 같이, 하부 기재, 상기 하부 기재의 하나 이상의 외면에 부착되는 상부기재를 포함하는 도어로서,
상기 상부기재로 제1항의 PVC 방염 판넬을 구비한 것을 특징으로 하는 방염 도어에 관한 것이다.
이하에서, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다. 그러나, 하기의 실시예는 본 발명을 더욱 구체적으로 설명하기 위한 것으로서, 본 발명의 범위가 하기의 실시예에 의하여 한정되는 것은 아니다. 하기의 실시예는 본 발명의 범위 내에서 당업자에 의해 적절히 수정, 변경될 수 있다.
실시예 1: PVC 방염 판넬의 제조
PVC 고형분 100 중량부를 기준으로 평균입경이 1㎛인 Mg(OH)2 65 중량부, 평균입경이 1㎛인 안티몬(Sb)계 화합물 3 중량부, 평균입경이 1㎛인 몰리브덴(Mo)계 화합물 4 중량부 및 칼슘보레이트(Ca3(BO3)2)계 화합물 15 중량부를 혼합하여 컴파운드를 형성하였다.
상기 컴파운드를 카렌다 압연에 의해 판넬로 성형하고, 판넬의 한 쪽 표면에 엠보공정에 의해 무늬를 성형하여 두께가 0.6mm인 PVC 방염 판넬을 제조하였다.
실시예 2: PVC 방염 판넬의 제조
PVC 고형분 100 중량부를 기준으로 평균입경이 1㎛인 Mg(OH)2 65 중량부, 평균입경이 1㎛인 안티몬(Sb)계 화합물 3 중량부, 평균입경이 1㎛인 몰리브덴(Mo)계 화합물 4 중량부 및 칼슘보레이트(Ca3(BO3)2)계 화합물 15 중량부를 혼합하여 컴파운드를 형성하였다.
상기 컴파운드를 카렌다 압연에 의해 판넬로 성형하고, 판넬의 한 쪽 표면에 엠보공정에 의해 무늬를 성형하여 두께가 1.3mm인 PVC 방염 판넬을 제조하였다.
시험예: PVC 방염 판넬의 특성 평가
(1) 기본 물성 평가
상기 실시예에서 제조된 PVC 방염 판넬의 충격강도 등을 낙구충격법 방법으로 평가하였다. 그 결과 본 발명의 PVC 방염 판넬은 충분한 강도와 내구성을 갖춘 것으로 확인되었다.
(2) 방염 특성 평가
상기 실시예에서 제조된 PVC 방염 판넬의 연기밀도 시험 및 방염성능 평가 시험을, 국민안전처고시 제2016-138호 방염성능기준 제7조(방염성능 평가 시험) 및 제8조(연기밀도 시험)에 근거하는, 한국소방산업기술원의 시험기준에 따라 각 3회씩 반복 실시하여, 실시예 1의 결과를 도 3 및 도 5에, 실시예 2의 결과를 도 4 및 도 6에 나타내었으며, 연기밀도시험(ASTM E 662)에서 기준 값인 400이하를 충족시켰으며, 방염성능 평가 시험에서, 하기 표 1에 나타낸 탄화면적, 탄화길이, 잔염 발생시간, 및 잔진 발생시간에 대한 기준을 충족시켰음을 확인할 수 있다.
Figure 112018124735511-pat00001
상기 평가 결과, 도 7에 나타낸 것과 같은 방염성 물질 형식승인 시험 결과를 받았으며, 본 발명의 PVC 방염 판넬은 충분한 방염성능을 갖춘 것으로 확인되었다.
10: PVC 방염 판넬 11: Mg(OH)2 입자
12: 안티몬계 화합물 입자 13: 몰리브덴계 화합물 입자
14: 칼슘보레이트계 화합물 입자 20: 도어의 하부 기재

Claims (8)

  1. PVC 고형분 100 중량부를 기준으로,
    평균입경 0.5㎛~2.0㎛의 Mg(OH)2 20-100 중량부,
    평균입경 0.5㎛~2.0㎛의 안티몬(Sb)계 난연제 1-40 중량부,
    평균입경 0.5㎛~2.0㎛의 몰리브덴(Mo)계 저발연제 1-30 중량부, 및
    평균입경 0.5㎛~2.0㎛의 칼슘보레이트(Ca3(BO3)2)계 화합물 1-40 중량부를 포함하고,
    상기 Mg(OH)2, 안티몬(Sb)계 난연제, 몰리브덴(Mo)계 저발연제 및 칼슘보레이트(Ca3(BO3)2)계 화합물은 10~40 : 1~4 : 1~4 : 1~10의 중량비로 포함되며,
    ZnS는 포함하지 않는, PVC 방염 판넬로서,
    상기 PVC 방염 판넬은 잔염 및 잔신이 발생하지 않는 것을 특징으로 하는, PVC 방염 판넬.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 PVC 방염 판넬은 도어의 외표면에 부착시키는 용도로 사용되는 것을 특징으로 하는 PVC 방염 판넬.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 PVC 방염 판넬은 0.2mm~5mm의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 PVC 방염 판넬.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 PVC 방염 판넬은 PVC 고형분 100 중량부를 기준으로 Mg(OH)2 20-100 중량부, 안티몬(Sb)계 난연제 1-40 중량부, 몰리브덴(Mo)계 저발연제 1-30 중량부 및 칼슘보레이트(Ca3(BO3)2)계 화합물 1-40 중량부를 혼합한 후, 카렌다 압연에 의해 판넬을 형성하고, 선택적으로 상기 판넬의 한 쪽 표면에 엠보공정에 의해 무늬를 성형한 것을 특징으로 하는 PVC 방염 판넬.
  7. PVC 고형분 100 중량부를 기준으로, 평균입경 0.5㎛~2.0㎛의 Mg(OH)2 20-100 중량부, 평균입경 0.5㎛~2.0㎛의 안티몬(Sb)계 난연제 1-40 중량부, 평균입경 0.5㎛~2.0㎛의 몰리브덴(Mo)계 저발연제 1-30 중량부 및 평균입경 0.5㎛~2.0㎛의 칼슘보레이트(Ca3(BO3)2)계 화합물 1-40 중량부를 혼합하여 컴파운드를 형성하는 단계;
    상기 컴파운드를 카렌다 압연에 의해 판넬로 성형하는 단계; 및
    상기 판넬의 한 쪽 표면에 엠보공정에 의해 무늬를 성형하는 단계;를 포함하며,
    상기 컴파운드에는 ZnS가 포함되지 않는 것이고,
    상기 Mg(OH)2, 안티몬(Sb)계 난연제, 몰리브덴(Mo)계 저발연제 및 칼슘보레이트(Ca3(BO3)2)계 화합물은 10~40 : 1~4 : 1~4 : 1~10의 중량비로 포함되는 것인, PVC 방염 판넬의 제조방법.
  8. 하부 기재, 상기 하부 기재의 하나 이상의 외면에 부착되는 상부기재를 포함하는 도어로서,
    상기 상부기재로 제1항의 PVC 방염 판넬을 구비한 것을 특징으로 하는 방염 도어.
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