KR102612707B1 - 준불연성 고압 성형 시트 및 이의 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 준불연성 고압 성형 시트 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.
Description
본 발명은 준불연성 고압 성형 시트 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.
건축구조물의 바닥은 콘크리트 및 시멘트로 되는 것이 일반적이다.
이때, 콘크리트 및 시멘트로 되는 건축구조물의 바닥이 그대로 노출될 경우 미감이 저하될 뿐만 아니라 냉기가 올라오게 되므로 건축구조물의 바닥에 바닥장식재를 시공하여 바닥장식재를 통해 건축구조물 바닥의 미감을 향상시키고 바닥으로부터 올라오는 냉기를 차단하고 있다.
이와 같은 바닥장식재의 하나로 원목마루가 있다.
원목마루는 원목을 얇게 켜 만든 것으로서, 원목으로 되는 특성상 터치감이 뛰어날 뿐만 아니라 습도 조절이 이루어질 수 있는 장점을 갖는다.
그러나, 원목마루는 지나치게 건조하거나 습할 경우 쉽게 변형되고, 외부 충격 등에 의해 쉽게 찍히거나 긁혀 손상되는 문제가 있었다.
또한, 바닥장식재의 하나로 온돌마루가 있다. 온돌마루는 합판으로 된 베이스층 상면에 표면층으로 얇은 천연무늬목을 라미네이팅하여 제조한 것으로서, 표면층이 원목이므로 원목의 터치감을 그대로 느낄 수 있는 장점을 갖는다. 그러나, 온돌마루는 원목마루와 유사하게 외부 충격 등에 의해 쉽게 찍히거나 긁혀 손상되는 문제점이 있었다.
상기와 같은 원목마루가 갖는 문제를 해소하고자 최근 등록실용신안 제20-0283034호(공고일 2002. 07. 31)에 개시된 바와 같은 강화마루가 제안된바 있다. 강화마루는 MDF(Medium Density Fibreboard) 또는 HDF(High Density Fiberboard)로 되는 베이스층 상면에 멜라민 수지 또는 페놀 수지와 같은 열경화성 수지로 함침된 종이 또는 섬유질 기재를 포함하는 표면층을 라미네이팅한 것으로서, 원목마루나 온돌마루에 비해 찍힘이나 긁힘에 강하여 표면 내구성은 상대적으로 강하나, 열경화성 수지를 표면층으로 사용하기 때문에 습기에 민감한 문제가 있었고, 또한, 사용자에게 차가운 느낌을 주며, 인위적인 인쇄 형태로 표현되는 표면은 원목마루에 비해 원목의 천연 질감이 많이 떨어지는 문제가 있었다.
한편, 최근 온돌마루가 갖는 문제를 해소하고자 강마루가 제안된바 있다. 강마루는 합판으로 된 베이스층 상면에 라미네이팅되는 표면층으로, 강화마루와 같이 멜라민 수지 또는 페놀수지 같은 열경화성 수지로 함침된 종이 또는 섬유질 기재를 포함하는 것으로, 상기 표면층은 강화마루와 같이 찍힘이나 긁힘에 강하여 손상이 최소화될 수 있는 장점을 갖는다.
이때, 상기 강화마루 또는 강마루의 표면층은 투명층 및 인쇄층을 더 구비할 수 있으며, 이러한 경우 투명층 및 인쇄층에 사용되는 수지도 멜라민 수지 또는 페놀수지 같은 열경화성 수지를 이용하였다.
즉, 종래의 강화마루 또는 강마루 등의 종래 바닥장식재에서 표면층에 포함되는 열경화성 수지 함침지, 크라프트층은 모두 멜라민 수지 또는 페놀 수지 등의 열경화성 수지를 이용하는 것으로, 상기 열경화성 수지 함침지, 크라프트층을 포함하는 표면층을 HPL(High Pressure Laminate)이라고 지칭한다.
최근에는 상기와 같은 기본적 바닥재 이외에 욕실 또는 주방 가구 상부장과 하부장 사이의 벽면 등 세라믹이 사용되고 있었으나, 이의 대체재 또한 HPL로 구성되고 있다.
일예로, HPL의 경우, 다양한 색채나 디자인을 표현할 수 있으므로 건축용 파티션 패널의 디자인 구현 측면에서 많은 장점을 갖고 있지만, 난연성 소재라는 특성상 불연성까지 제공하지는 못한다는 한계점을 갖고 있었으며, 다른예로, 알루미늄 시트의 경우, 금속 소재의 특성 상 불연성을 제공하는 장점이 있지만, 다양한 색채나 디자인을 인쇄나 도장 등을 통해 구현하기 어렵다는 한계점을 갖고 있었다.
기존 HPL의 경우 불연성 소재가 아닌 일반 난연성 소재를 사용하게 되고 이 경우 화재 발생시 연소에 의한 가스 발생 문제로 인체에 심각한 문제를 줄 수 있는 위험이 발생하는 등의 문제가 발생하고 있다.
이를 해결하기 위해 제품 디자인 및 색상 측면에서 난연성 제품의 개발과 동시에 연소에 대한 안정성을 확보하기 위해 다양한 연구들이 시도되고 있으나 두께의 문제, 소재 문제에 따라 실내 주방 또는 욕실에 사용되지 못하는 문제가 있었다.
따라서, 화재 발생시 HPL 자체가 일부 연소가 이루어짐에도 가스 발생을 줄일 수 있는 HPL의 개발을 시도하고 있으나, 현재까지는 만족 할만한 결과를 얻지 못하고 있는 실정이며, 이에 대한 연구가 지속적으로 이루어지고 있다.
본 발명은 유리 섬유에 무기물과 바인더를 혼합한 액을 함침이나 코팅하여 크라프트층을 형성하고, 함침지를 적층한 구조의 준불연성 고압 성형 시트로, 세라믹 대체제로 욕실이나 주방 가구 상부장과 하부장 사이의 벽면에 사용될 수 있는 준불연성 고압 성형 시트 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.
본 명세서의 일 실시상태는 준불연성 크라프트 층; 및 상기 준불연성 크라프트 층의 일면 또는 양면에 구비된 함침 기재;를 포함하는 준불연성 고압 성형 시트로, 상기 준불연성 크라프트 층은 유리 섬유 및 상기 유리 섬유의 일면 또는 양면에 구비된 준불연성 코팅 조성물을 포함하는 준불연성 코팅층을 포함하고, 상기 준불연성 코팅 조성물은 투명성 무기질 입자; 열경화성 수지; 및 바인더를 포함하고, 상기 바인더는 스티렌 부타디엔 고무; 및 실리콘 수지 바인더를 포함하고, 상기 스티렌 부타디엔 고무:실리콘 수지 바인더의 중량 비율이 60:40 내지 70:30이며, 상기 준불연성 코팅층은 상기 유리 섬유에 대향하는 면에서의 상기 실리콘 수지 바인더의 함량 대비, 상기 유리 섬유에 대향하는 면의 반대면에서의 실리콘 수지 바인더의 함량이 더 높은 것인 준불연성 고압 성형 시트를 제공한다.
본 명세서의 일 실시상태는 상기 준불연성 코팅층은 상기 유리 섬유에 대향하는 면으로부터, 상기 준불연성 코팅층에 대향하는 반대면의 방향으로, 상기 실리콘 수지 바인더의 함량이 높아지는 농도 구배를 갖는 준불연성 고압 성형 시트를 제공한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 준불연성 코팅층의 두께는 1μm 이상 20mm 이하인 것인 준불연성 고압 성형 시트를 제공한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 준불연성 코팅 조성물 100 중량부 기준 상기 바인더는 20 중량부 이상 50 중량부 이하로 포함되는 것인 준불연성 고압 성형 시트를 제공한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 준불연성 코팅 조성물 100 중량부 기준 상기 투명성 무기질 입자는 10 중량부 이상 30 중량부 이하로 포함되는 것인 준불연성 고압 성형 시트를 제공한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 준불연성 코팅 조성물 100 중량부 기준 상기 열경화성 수지는 60 중량부 이상 80 중량부 이하로 포함되는 것인 준불연성 고압 성형 시트를 제공한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 투명성 무기질 입자는 유리 분말 또는 실리카 분말 중 어느 하나 이상의 재질로 이루어진 것인 준불연성 고압 성형 시트를 제공한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 열경화성 수지는 멜라민 수지, 요소수지, 페놀수지, 불포화폴리에스테르수지, 우레탄수지 에폭시 수지, 폴리에스테르수지, 아크릴수지, 폴리비닐 에세테이트수지 중 선택된 하나 이상을 포함하는 것인 준불연성 고압 성형 시트를 제공한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 준불연성 크라프트 층은 1층 또는 다층 구조인 것인 준불연성 고압 성형 시트를 제공한다.
마지막으로, 본 출원은 스티렌 부타디엔 고무; 및 실리콘 수지 바인더를 포함하는 바인더; 투명성 무기질 입자; 및 열경화성 수지;를 포함하는 준불연성 코팅 조성물을 유리 섬유 상에 도포하는 단계; 상기 준불연성 코팅 조성물 상에 실리콘 수지 바인더를 포함하는 제2 준불연성 코팅 조성물을 도포하여 준불연성 크라프트 층을 형성하는 단계; 및 상기 준불연성 크라프트 층의 일면 또는 양면에 함침 기재를 적층하는 단계;를 포함하는 준불연성 고압 성형 시트의 제조 방법으로, 상기 스티렌 부타디엔 고무:실리콘 수지 바인더의 중량 비율이 60:40 내지 70:30이며, 상기 준불연성 코팅층은 상기 유리 섬유에 대향하는 면에서의 상기 실리콘 수지 바인더의 함량 대비, 상기 유리 섬유에 대향하는 면의 반대면에서의 실리콘 수지 바인더의 함량이 더 높은 것인 준불연성 고압 성형 시트의 제조 방법을 제공한다.
본 명세서의 일 실시상태의 준불연성 코팅층은 준불연성 코팅 조성물에 투명성 무기질 입자; 열경화성 수지; 및 바인더를 포함하는 것으로, 구체적으로 스티렌 부타디엔 고무:실리콘 수지 바인더의 중량 비율이 60:40 내지 70:30이며, 상기 준불연성 코팅층은 상기 유리 섬유에 대향하는 면에서의 상기 실리콘 수지 바인더의 함량 대비, 상기 유리 섬유에 대향하는 면의 반대면에서의 실리콘 수지 바인더의 함량이 더 높은 것인 준불연성 고압 성형 시트를 제공한다.
즉, 세라믹 대체제로 욕실이나 주방 가구의 상부장과 하부장 사이에 사용되는 것으로, 불연성의 재질로 제작이되지 않지만, 상기와 같은 함량 조절을 통하여 화재시 가스 발생량을 최소로할 수 있는 특징을 갖게 된다.
일반적으로 바인더로 상기 두 바인더가 혼합되어 사용되며 특히 스티렌 부타디엔 고무는 무기질 입자의 분산 및 열경화성 수지의 안정성을 위해 반드시 사용되어야 한다. 하지만 스티렌 부타디엔 고무는 연소시 유독 가스를 발생시키는 물질로 알려져 있다. 이에 본 출원에 따른 준불연성 코팅층의 경우 실리콘 수지 바인더와 스티렌 부타디엔 고무의 배치를 조절한 것으로 구체적으로 상대적으로 표면측에 실리콘 수지 바인더의 비율을 높게 형성함에 따라 화재가 발생하여도 유독 가스가 초반에 배출되지 않고, 수 시간이 경과 후 유독 가스가 발생하는 것을 주된 특징으로 한다.
본 출원에 따른 준불연성 고압 성형 시트는 불연성으로 제조되는 것이 아닌, 연소가 이루어지지만 이에 따른 유독 가스 발생을 화재 시간에 따라 조절하여 화재 발생시 바로 유독 가스 발생이 되는 것을 억제하여 안정성을 확보할 수 있는 특징을 갖게 된다.
또한, 본 출원에 따른 준불연성 고압 성형 시트는 불이 잘 붙지 않으며, 붙더라도 잘 타지 않는 재질의 제품으로, 연소시 열이 전파되는 속도가 느리며 또한 유독가스의 발생량 또한 적은 것을 주된 특징으로 한다.
본 발명을 설명하기에 앞서, 우선 몇몇 용어를 정의한다.
본 명세서에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.
본 명세서에 있어서, 'p 내지 q'는 'p 이상 q 이하'의 범위를 의미한다.
이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 도면을 참고로 하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 이하의 설명에 한정되지 않는다.
본 명세서의 일 실시상태는 준불연성 크라프트 층; 및 상기 준불연성 크라프트 층의 일면 또는 양면에 구비된 함침 기재;를 포함하는 준불연성 고압 성형 시트로, 상기 준불연성 크라프트 층은 유리 섬유 및 상기 유리 섬유의 일면 또는 양면에 구비된 준불연성 코팅 조성물을 포함하는 준불연성 코팅층을 포함하고, 상기 준불연성 코팅 조성물은 투명성 무기질 입자; 열경화성 수지; 및 바인더를 포함하고, 상기 바인더는 스티렌 부타디엔 고무; 및 실리콘 수지 바인더를 포함하고, 상기 스티렌 부타디엔 고무:실리콘 수지 바인더의 중량 비율이 60:40 내지 70:30이며, 상기 준불연성 코팅층은 상기 유리 섬유에 대향하는 면에서의 상기 실리콘 수지 바인더의 함량 대비, 상기 유리 섬유에 대향하는 면의 반대면에서의 실리콘 수지 바인더의 함량이 더 높은 것인 준불연성 고압 성형 시트를 제공한다.
본 출원에 따른 준불연성 고압 성형 시트는 불연성으로 제조되는 것이 아닌, 연소가 이루어지지만 이에 따른 유독 가스 발생을 화재 시간에 따라 조절하여 화재 발생시 바로 유독 가스 발생이 되는 것을 억제하여 안정성을 확보할 수 있는 특징을 갖게 된다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 함침 기재는 셀룰로오스지에 내마모 실리카 또는 알루미나가 고르게 분포되어 함유된 오버레이지를 멜라민수지로 함침시켜 제조할 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 함침 기재는 최 하단에 80 ∼ 300g/㎡인 크라프트 층의 중량대비 0.3 ∼ 0.6의 중량비율로 레졸형 페놀수지를 함침한 후, 80 ∼ 220℃의 오븐에서 10 ∼ 60초간 건조 및 반경화시킨 제1층과, 그 상단에는 80 ∼ 300g/㎡인 크라프트 층의 중량대비 0.4 ∼ 1.5의 중량비율로 멜라민수지가 함침되도록 함침한 후 이를 80 ∼ 220℃의 오븐에서 0.5 ∼ 3분간 건조 및 반경화시킨 제2층을 적층 후 결합하여 형성할 수 있다.
본 출원에 따른 함침 기재의 상부에 오버레이어 층을 추가로 포함할 수 있으며, 이는 투명성을 갖는 장식 층으로 활용될 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서 상기 함침 기재의 두께는 1mm 이상 50mm 이하를 만족할 수 있다.
또 다른 일 실시상태에 있어서, 상기 함침 기재의 두께는 1mm 이상 50mm 이하, 5mm 이상 40mm 이하일 수 있으며, 10mm 이상 30mm 이하, 구체적으로 20mm일 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 함침 기재는 준불연성 크라프트층의 양면에 구비될 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 함침 기재는 준불연성 크라프트층의 일면에 구비될 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 준불연성 크라프트 층은 유리 섬유 및 상기 유리 섬유의 일면 또는 양면에 구비된 준불연성 코팅 조성물을 포함하는 준불연성 코팅층을 포함할 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 준불연성 코팅층은 상기 준불연성 코팅 조성물을 그대로 포함할 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 준불연성 코팅층은 상기 준불연성 코팅 조성물의 경화물을 포함할 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 준불연성 코팅층은 상기 준불연성 코팅 조성물의 건조물을 포함할 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 준불연성 코팅 조성물은 투명성 무기질 입자; 열경화성 수지; 및 바인더를 포함하고, 상기 바인더는 스티렌 부타디엔 고무; 및 실리콘 수지 바인더를 포함할 수 있다.
이 때 상기 바인더는 스티렌 부타디엔 고무; 및 실리콘 수지 바인더를 포함하고, 상기 스티렌 부타디엔 고무:실리콘 수지 바인더의 중량 비율이 60:40 내지 70:30일 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 스티렌 부타디엔 고무:실리콘 수지 바인더의 중량 비율이 60:40 내지 70:30, 바람직하게는 65:35 내지 70:30일 수 있으며, 보다 구체적으로 70:30을 만족할 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 준불연성 코팅 조성물 100 중량부 기준 상기 바인더는 20 중량부 이상 50 중량부 이하, 바람직하게는 25 중량부 이상 40 중량부 이하, 더욱 바람직하게는 30 중량부를 만족할 수 있다.
본 출원에 따른 준불연성 크라프트 층은 유리 섬유 상에 상기 조성을 만족하는 코팅층을 갖는 것을 특징으로 한다. 이에 따라 세라믹 대체제로 욕실이나 주방가구 상부장과 하부장 사이 벽면에 사용할 수 있는 특징을 갖게 되며, 특히 준불연성을 만족할 수 있다. 더욱이 바인더로 상기 비율을 사용하는 것으로 함께 포함되는 무기질 입자 및 열경화성 수지와의 상용성 및 분산성을 개선할 수 있으며, 또한 화재시 발열량을 낮출 수 있으며 끈적거림 없이 상기 함침 기재와 접합도도 증가될 수 있는 특징을 갖게 된다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 준불연성 코팅층은 상기 유리 섬유에 대향하는 면에서의 상기 실리콘 수지 바인더의 함량 대비, 상기 유리 섬유에 대향하는 면의 반대면에서의 실리콘 수지 바인더의 함량이 더 높은 것인 준불연성 고압 성형 시트를 제공한다.
즉, 상기 준불연성 코팅층은 상기 유리 섬유에 대향하는 면으로부터, 상기 준불연성 코팅층에 대향하는 반대면의 방향으로, 상기 실리콘 수지 바인더의 함량이 높아지는 농도 구배를 갖는 준불연성 고압 성형 시트를 제공한다.
일반적으로 바인더로 상기 두 바인더가 혼합되어 사용되며 특히 스티렌 부타디엔 고무는 무기질 입자의 분산 및 열경화성 수지의 안정성을 위해 반드시 사용되어야 한다. 하지만 스티렌 부타디엔 고무는 연소시 유독 가스를 발생시키는 물질로 알려져 있다. 이에 본 출원에 따른 준불연성 코팅층의 경우 실리콘 수지 바인더와 스티렌 부타디엔 고무의 배치를 조절한 것으로 구체적으로 상대적으로 표면측에 실리콘 수지 바인더의 비율을 높게 형성함에 따라 화재가 발생하여도 유독 가스가 초반에 배출되지 않고, 수 시간이 경과 후 유독 가스가 발생하는 것을 주된 특징으로 한다.
즉, 연소가 이루어지는 경우 코팅층의 내부부터 연소가 이루어지는 것이 아닌 표면부터 이루어지는게 보통이며, 이에 따라 표면부에 유독 가스 발생량이 높은 스티렌 부타디엔 고부의 함량을 줄이고, 대신 가스 발생이 적은 실리콘 수지 바인더를 포함하여, 화재시 일정 시간동안 유독 가스 발생량을 억제하여 인명 피해를 막을 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 준불연성 코팅층의 두께는 1μm 이상 20mm 이하인 것인 준불연성 고압 성형 시트를 제공한다.
또 다른 일 실시상태에 있어서, 상기 준불연성 코팅층의 두께는 1μm 이상 20mm 이하, 바람직하게는 10μm 이상 20mm 이하, 더욱 구체적으로 바람직하게는 50μm 이상 10mm 이하일 수 있으며, 구체적으로 5mm일 수 있다.
상기 두께 범위를 만족하는 경우 외장재로써의 두께가 적절한 범위를 만족할 수 있으며, 화재 발생에 따른 문제를 해결할 수 있는 특징을 갖게 된다.
본 출원에 있어서, 상기 준불연성 코팅 조성물 100 중량부 기준 상기 투명성 무기질 입자는 10 중량부 이상 30 중량부 이하, 바람직하게는 10 중량부 이상 20 중량부 이하일 수 있으며, 구체적으로 10 중량부를 포함할 수 있다.
본 출원에 있어서, 상기 준불연성 코팅 조성물 100 중량부 기준 상기 열경화성 수지는 60 중량부 이상 80 중량부 이하, 구체적으로 60 중량부 이상 70 중량부 이하일 수 있으며, 구체적으로 60 중량부를 만족할 수 있다.
상기와 같이 준불연성 코팅 조성물이 전술한 함량 및 조성을 만족함에 따라 외관이 중요한 고압 성형 시트에 있어서 외관 특성이 우수하며, 또한 분산성 및 점도를 개선할 수 있는 특징을 갖게 된다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 투명성 무기질 입자는 유리 분말 또는 실리카 분말 중 어느 하나 이상의 재질로 이루어진 것인 준불연성 고압 성형 시트를 제공한다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 투명성 무기질 입자는 유리 분말을 포함할 수 있다.
여기서, 상술한 유리 분말이나 실리카 계열의 무기질 입자는 알루미나에 비해 내마모성이 낮은 문제점이 있다. 하지만, 본 발명에서의 무기질 입자는 투명성이 있는 유리 분말이나 실리카 계열의 분말을 이용하기 때문에 함침 기재에 그라비아 인쇄를 통해 형성된 무늬나 모양의 은폐성이 적어 다량을 첨가할 수 있게 되어 표면 및 내부가 균일한 내마모성이 확보될 수 있도록 작용하게 된다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 투명성 무기질 입자는 입도가 0.1 ∼ 100㎛인 것을 사용할 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 열경화성 수지는 멜라민 수지, 요소수지, 페놀수지, 불포화폴리에스테르수지, 우레탄수지 에폭시 수지, 폴리에스테르수지, 아크릴수지, 폴리비닐 에세테이트수지 중 선택된 하나 이상을 포함하는 것인 준불연성 고압 성형 시트를 제공한다.
구체적으로 상기 열경화성 수지는 페놀 수지 및 아크릴수지를 포함할 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 준불연성 고압 성형 시트는 함침 기재/크라프트 층/함침 기재로 구성될 수 있으며, 이 때 상기 준불연성 크라프트 층은 1층 또는 다층 구조인 것인 준불연성 고압 성형 시트를 제공한다.
상기 크라프트 층을 다층으로 사용하여 고압 성형 시트의 두께를 조정할 수 있으며, 일반적으로 3층 또는 6층의 구조가 사용될 수 있다.
본 출원에 있어서, 스티렌 부타디엔 고무; 및 실리콘 수지 바인더를 포함하는 바인더; 투명성 무기질 입자; 및 열경화성 수지;를 포함하는 준불연성 코팅 조성물을 유리 섬유 상에 도포하는 단계; 상기 준불연성 코팅 조성물 상에 실리콘 수지 바인더를 포함하는 제2 준불연성 코팅 조성물을 도포하여 준불연성 크라프트 층을 형성하는 단계; 및 상기 준불연성 크라프트 층의 일면 또는 양면에 함침 기재를 적층하는 단계;를 포함하는 준불연성 고압 성형 시트의 제조 방법으로, 상기 스티렌 부타디엔 고무:실리콘 수지 바인더의 중량 비율이 60:40 내지 70:30이며, 상기 준불연성 코팅층은 상기 유리 섬유에 대향하는 면에서의 상기 실리콘 수지 바인더의 함량 대비, 상기 유리 섬유에 대향하는 면의 반대면에서의 실리콘 수지 바인더의 함량이 더 높은 것인 준불연성 고압 성형 시트의 제조 방법을 제공한다.
상기 제조 방법에 있어서, 각 조성 및 함량은 전술한 바와 동일하다.
본 출원의 제조 방법에 있어서, 상기와 같이 준불연성 코팅 조성물을 도포하고, 그 상부에 제2 준불연성 코팅 조성물을 도포함에 따라 전술한 바와 같은 바인더의 함량 비율을 조절할 수 있다.
즉, 상기와 같이 준불연성 코팅 조성물을 도포하고, 그 상부에 제2 준불연성 코팅 조성물을 도포하는 경우 중간에 믹싱층이 공존하게되고 이에 따라 스티렌 부타디엔 고무 및 실리콘 수지 바인더가 농도 구배를 갖는 것을 특징으로 한다.
이 때 상기 준불연성 코팅 조성물의 점도가 상기 제2 준불연성 코팅 조성물의 점도보다 낮게 형성되어야 전술한 농도 구배 및 비율을 만족할 수 있다.
이하에서는 본 발명의 실시 예 및 제조예를 통하여 본 발명에 따른 기술을 더욱 상세하게 설명하기로 한다.
<제조예>
[함침 기재 형성]
멜라민 수지과 포름알데히드 또는 아크릴 수지와 포름알데히드, 가소제등을 혼합하고 교반, 가열하여 수지상의 물질을 합성하였으며, 이 때 해당 두께는 20mm 였다.
[준불연성 크라프트 층 형성]
- 준불연성 코팅 조성물의 제조
바인더로 스티렌 부타디엔 고무:실리콘 수지 바인더를 55:45의 중량비율로 준비하였고, 해당 바인더, 투명성 무기질 입자로 유리 분말, 열경화성 수지로 페놀 수지 및 아크릴수지로 이루어진 물질을 혼합하여 준불연성 코팅 조성물을 제조하였다.
- 제2 준불연성 코팅 조성물의 제조
바인더로 실리콘 수지, 투명성 무기질 입자로 유리 분말, 열경화성 수지로 페놀 수지 및 아크릴수지로 이루어진 물질을 혼합하여 준불연성 코팅 조성물을 제조하였다.
이 후 유리 섬유 상에 상기 준불연성 코팅 조성물을 도포하고, 바로 이어 상기 제2 준불연성 코팅 조성물을 도포하였으며, 그 결과 하기 표 1과 같은 비율을 만족하는 준불연성 크라프트 층을 형성하였다.
| 두께 | 바인더 비율 (스티렌 부타디엔 고무:실리콘 수지 바인더) |
바인더 함량 (스티렌 부타디엔 고무:실리콘 수지 바인더) |
|
| 실시예 1 | 5mm | 70:30 | 표면측= 5:95내측=95:5 |
| 실시예 2 | 6mm | 70:30 | 표면측= 5:95내측=95:5 |
| 비교예 1 | 5mm | 70:30 | 표면측= 70:30내측= 70:30 |
| 비교예 2 | 5mm | 30:70 | 표면측= 5:95내측=95:5 |
| 비교예 3 | 5mm | 70:30 | 표면측= 95:5내측=5:95 |
| 비교예 4 | 5mm | 30:70 | 표면측= 30:70내측= 30:70 |
상기 표 1에서 비교예 1 및 비교예 4는 전술한 제2 준불연성 코팅 조성물을 도포하지 않고, 상기 준불연성 코팅 조성물만 도포하여 농도 구배를 이루지 않고, 해당 바인더의 농도가 어느 곳이나 동일한 경우를 나타내는 경우에 해당한다.
비교예 2 및 비교예 3은 농도 구배를 동일하게 가지나 비교예 2는 스티렌 부타디엔 고무의 비율이 너무 낮게 형성된 경우에 해당하며, 비교예 3은 전체 바인더의 비율은 만족하나 농도 구배가 반대로 이루어진 경우에 해당한다.
상기에서 제조된 준불연성 크라프트 층을 3층으로 적층하고 그 양측에 전술한 함침 기재를 적층하여 준불연성 고압 성형 시트를 제조하였다.
세로 × 가로의 사이즈가 각각 99±1 ㎜ 가 되도록, 시험체를 잘라내어, 각각의 시험체를 준비하였다. 이어서, 그들 시험체에 대해서, 콘 칼로리미터 (주식회사 토요 정기 제작소 제조 CONE III) 를 사용하여, ISO-5660 의 규정에 준거한, (재)일본 건축 종합 시험소 편저 「방내화 성능 시험·평가 업무 방법서 4.12.1 발열성 시험·평가 방법」에 따라서, 가열 시간 : 1시간 및 4시간에 있어서의 총발열량 및 유독 가스 발생량을 각각 측정하였다.
해당 결과를 표 2에 나타내었다.
| 열방출률 실험 | 가스유해성 시험 | 유독 가스 발생량(ml/ M2) | 발열량 (MJ/M2) | |||
| 1시간 후 | 6시간 후 | 1시간 후 | 6시간 후 | |||
| 실시예 1 | O | O | 4 | 60 | 7.2 | 10.3 |
| 실시예 2 | O | O | 5 | 50 | 7.5 | 11.1 |
| 비교예 1 | X | X | 60 | 50 | 7.2 | 10.3 |
| 비교예 2 | X | X | 2 | 40 | 27.2 | 32.2 |
| 비교예 3 | X | X | 70 | 10 | 15.2 | 16.2 |
| 비교예 4 | X | X | 20 | 25 | 17.2 | 21.4 |
상기 표 2에서 열방출률 실험은 KS F ISO 5660-1의 조건을 만족하면 O로 그렇지 않으면 X로 표시하였고, 가스 유해성 실험은 KS F 2271의 조건을 만족하면 O로 그렇지 않으면 X로 각각 표기하였다. 해당 시험 기관은 한국 소방산업기술원이다.
상기 실시예 및 비교예를 통하여 확인하였을 때 본 출원에 따른 준불연성 고압 성형 시트는 화재시 초기 유독 가스 발생량을 줄일 수 있음과 동시에 발열량 또한 낮은 것을 특징으로 함을 알 수 있다.
상기 비교예 1 및 비교예 4는 전술한 제2 준불연성 코팅 조성물을 도포하지 않고, 상기 준불연성 코팅 조성물만 도포하여 농도 구배를 이루지 않고, 해당 바인더의 농도가 어느 곳이나 동일한 경우를 나타내는 경우에 해당한다. 구체적으로 상기 비교예 1은 본 출원에 따른 바인더 함량은 만족하나 농도구배를 이루지 않았으며, 비교예 4는 바인더 함량을 만족하지 않으며 농도구배를 이루지 않은 경우이다. 비교예 1은 초기 유독 가스 발생량이 실시예 대비 높게 형성되어 안정성에 큰 문제를 발생시키는 것을 확인할 수 있으며, 비교예 4도 초기 유독 가스 발생량이 높으며, 바인더 함량 범위 또한 만족하지 않아 발열량 또한 조절할 수 없었다.
비교예 2의 경우 본 출원과 같이 농도구배를 가지는 경우이나, 스티렌 부타디엔 고무의 함량이 낮은 경우로, 유독 가스 발생량은 만족하나 발열량이 급격하게 증가함을 알 수 있고, 비교예 3의 경우 초기 유독가스 발생량도 높으며, 또한 발열량 또한 늘어났음을 확인할 수 있었다.
Claims (10)
- 준불연성 크라프트 층; 및
상기 준불연성 크라프트 층의 일면 또는 양면에 구비된 함침 기재;를 포함하는 준불연성 고압 성형 시트로,
상기 준불연성 크라프트 층은 유리 섬유 및 상기 유리 섬유의 일면 또는 양면에 구비된 준불연성 코팅 조성물을 포함하는 준불연성 코팅층을 포함하고,
상기 준불연성 코팅 조성물은 투명성 무기질 입자; 열경화성 수지; 및 바인더를 포함하고,
상기 바인더는 스티렌 부타디엔 고무; 및 실리콘 수지 바인더를 포함하고,
상기 스티렌 부타디엔 고무:실리콘 수지 바인더의 중량 비율이 70:30이며,
상기 준불연성 코팅층은 상기 유리 섬유에 대향하는 면에서의 상기 실리콘 수지 바인더의 함량 대비, 상기 유리 섬유에 대향하는 면의 반대면에서의 실리콘 수지 바인더의 함량이 더 높으며,
상기 준불연성 코팅층은 상기 유리 섬유에 대향하는 면으로부터, 상기 준불연성 코팅층에 대향하는 반대면의 방향으로, 상기 실리콘 수지 바인더의 함량이 높아지는 농도 구배를 갖는 준불연성 고압 성형 시트. - 삭제
- 청구항 1에 있어서,
상기 준불연성 코팅층의 두께는 1μm 이상 20mm 이하인 것인 준불연성 고압 성형 시트. - 청구항 1에 있어서,
상기 준불연성 코팅 조성물 100 중량부 기준 상기 바인더는 20 중량부 이상 50 중량부 이하로 포함되는 것인 준불연성 고압 성형 시트. - 청구항 1에 있어서,
상기 준불연성 코팅 조성물 100 중량부 기준 상기 투명성 무기질 입자는 10 중량부 이상 30 중량부 이하로 포함되는 것인 준불연성 고압 성형 시트. - 청구항 1에 있어서,
상기 준불연성 코팅 조성물 100 중량부 기준 상기 열경화성 수지는 60 중량부 이상 80 중량부 이하로 포함되는 것인 준불연성 고압 성형 시트. - 청구항 1에 있어서,
상기 투명성 무기질 입자는 유리 분말 또는 실리카 분말 중 어느 하나 이상의 재질로 이루어진 것인 준불연성 고압 성형 시트. - 청구항 1에 있어서,
상기 열경화성 수지는 멜라민 수지, 요소수지, 페놀수지, 불포화폴리에스테르수지, 우레탄수지 에폭시 수지, 폴리에스테르수지, 아크릴수지, 폴리비닐 아세테이트수지 중 선택된 하나 이상을 포함하는 것인 준불연성 고압 성형 시트. - 청구항 1에 있어서,
상기 준불연성 크라프트 층은 1층 또는 다층 구조인 것인 준불연성 고압 성형 시트. - 삭제
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2023
- 2023-03-24 KR KR1020230038589A patent/KR102612707B1/ko active Active
Patent Citations (5)
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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