KR102636478B1 - 준불연판넬의 제조방법 및 이로부터 제조된 준불연판넬 - Google Patents

준불연판넬의 제조방법 및 이로부터 제조된 준불연판넬 Download PDF

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Abstract

본 발명은 준불연판넬의 제조방법 및 이로부터 제조된 준불연판넬에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 시트간 접착강도가 우수하고 친환경적인 준불연판넬의 제조방법 및 이로부터 제조된 준불연판넬에 관한 것이다.
본 발명에 따른 준불연판넬의 제조방법은 S1) 석탄재를 포함하는 보드를 준비하는 단계; S2) 상기 보드의 적어도 일면 이상에 접착제를 도포하는 단계; S3) 상기 접착제가 도포된 보드 상에 멜라민 수지를 함유하는 멜라민시트를 적층하여 베이스판을 수득하는 단계; 및 S4) 상기 베이스판을 가압하여 상기 보드 상에 상기 접착제를 침투 및 경화시키는 단계;를 포함한다.

Description

준불연판넬의 제조방법 및 이로부터 제조된 준불연판넬 {Method for manufacturing semi-combustible panel and semi-combustible panel manufactured therefrom}
본 발명은 준불연판넬의 제조방법 및 이로부터 제조된 준불연판넬에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 시트간 접착강도가 우수하고 친환경적인 준불연판넬의 제조방법 및 이로부터 제조된 준불연판넬에 관한 것이다.
일반적으로, 준불연(난연, 불연) 패널은 석고를 주 재료로 하여 만들어 왔다. 석고 자체는 안정된 결정상태를 지니고 있어 습도, 온도 변화에 대해 안정성이 강하고, 시공 후에도 뒤틀림, 처짐, 균열등의 신축 변형의 염려가 없어 내장재로서 널리 사용되고 있다. 이러한 석고 패널 외에 세라믹 패널, 도자기 패널 등 불연성, 내화성 패널이 사용된다.
그러나, 이러한 석고 패널, 세라믹 패널, 도자기 패널은 제조에 따른 원료비 및 고온 소성처리에 의한 가공비가 매우 높아 비교적 원가가 과중되고, 내화성 등의 면에서도 미흡한 단점이 있다.
한편 발전시설 중 화력발전은 환경의 영향을 받는 수력발전, 풍력발전 및 시설설치 지역의 제약을 받는 원자력 발전과는 다르게 전력의 수요가 많은 대도시에도 건설이 가능하며 건설비용이 경제적이고 건설기간이 짧은 장점을 가지고 있어 우리나라는 정부차원에서 화력발전소 건설을 증강하고 있다.
화력발전은 주 에너지원으로 석탄을 사용하기 때문에 화력발전의 설비와 발전량이 증가하면 석탄재의 발생량도 그에 비례해서 매년 증가한다. 석탄재란 화력발전소에서 유무연탄을 연소한 후 발생하는 재(Ash)로서 비산재(Fly Ash)와 바닥재(Bottom Ash)로 구분되며, 석탄을 연소하면 약 1할의 석탄재가 발생하게 된다. 따라서 화력발전소 사용에 따라 폐석탄재가 다량 발생하며 환경오염의 방지, 폐기물의 자원화 및 재활용 촉진의 필요성이 세계 각국 정부의 중요한 관심사로 부각되고 있는 실정이다.
국가적으로나 산업현장에서나 그 처리에 대한 문제로 어려움을 겪고 있는 석탄재를 제품의 원료로 사용함으로써 폐기물을 유효자원화하는 기술이야 말로 환경오염원을 원천적으로 제거할 수 있는 기술로서 환경오염문제를 해결, 유효자원의 재자원화 효과에 의한 자원 확보 및 지역 주민의 생활의 질 개선 등의 효과를 가져올 수 있다. 나아가 우리나라와 같이 자원이 풍부하지 않은 나라에서 상당한 부가가치를 창출할 수 있다는 점에서 더욱 적극적 활용의 필요성이 요구된다.
최근에는 이러한 문제점을 해결하기 위해, 대한민국 등록특허공보 제10-1098266호에는 석탄재를 활용한 내화 보드 제조방법에 개시된 바와 같이, 석탄재를 활용한 내화보드에 관한 기술이 개발되었다. 이와 같이 석탄재를 주재료로한 패널(보드)는 석고에 비해 가볍고, 내화성, 내열성 및 강도가 더욱 우수하다. 아울러, 환경오염을 초래하는 폐기물을 재사용함에 따라 환경오염 문제를 해결할 수 있다.
종래 석탄재를 이용한 판넬은 건축용 내장재로 사용될 경우에 유려한 미관을 위해 모양지(시트)가 접착된다. 그러나 판넬에 모양지를 그대로 접착할 경우 접착성이 떨어짐으로써, 다양한 디자인이 요구되는 건축 내장재 및 가구, 싱크대 등의 인테리어자재로는 사용이 제한되는 단점이 있다.
이에, 대한민국 등록특허공보 제10-1695624호에 가구 및 건축재에 적용 가능한 친환경 준불연 패널 및 그 제조방법이 개시되었다. 이와 같은 패널 제조방법은 석탄재 패널의 일면 또는 양면에 일면 또는 양면에 별도의 표면재를 적층하여서 다양한 디자인의 표현이 가능하도록 하였으나, 특정 표면재만 가능하다는 단점이 있다는 한계가 여전히 존재한다. 또한, 석탄재 패널과 표면재 간의 접착력이 크게 높지 않아, 실질적으로 인테리어자재로 사용할 시, 하자가 빈번히 발생한다는 단점이 있다.
: 대한민국 등록특허공보 제10-1098266호 : 대한민국 등록특허공보 제10-1695624호
본 발명의 목적은 시트간 접착강도가 우수하고 친환경적인 준불연판넬의 제조방법 및 이로부터 제조된 준불연판넬를 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 준불연판넬의 제조방법은 S1) 석탄재를 포함하는 보드를 준비하는 단계; S2) 상기 보드의 적어도 일면 이상에 접착제를 도포하는 단계; S3) 상기 접착제가 도포된 보드 상에 멜라민 수지를 함유하는 멜라민시트를 적층하여 베이스판을 수득하는 단계; 및 S4) 상기 베이스판을 상온에서 가압하여 상기 보드 상에 상기 접착제를 침투 및 경화시키는 단계;를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 준불연판넬 제조방법에 있어서, 상기 S3)단계 이후, 상기 S4) 단계 이전, S3-1) 상기 베이스판을 롤러에 투입하여 상기 보드 상에 접착제를 침투시키는 단계;를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 준불연판넬 제조방법에 있어서, 상기 S4) 단계에서, 가압은 135 내지 160kgf/㎠ 압력 하에 수행될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 준불연판넬 제조방법에 있어서, 상기 S4) 단계에서, 가압은 20 내지 60시간 동안 수행될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 준불연판넬 제조방법에 있어서, 상기 접착제는 KS M 3700에 의거하여 측정한 점도가 85 내지 98 Pa·s 일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 준불연판넬 제조방법에 있어서, 상기 접착제는 수성 난연 접착제일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 준불연판넬 제조방법에 있어서, 상기 접착제는 베이스수지 100중량부에 대하여 가소제 1 내지 6중량부를 함유하고, 상기 베이스수지는 비닐아세테이트-에틸렌 공중합체를 포함하며, 상기 가소제는 사이클로헥산 디카르복실레이트계 화합물을 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 준불연판넬은 석탄재를 함유하는 보드; 상기 보드의 적어도 일면 상에 접착제가 도포되어 형성된 접착층; 상기 보드와 상기 접착층 사이에 위치하며, 상기 보드 및 상기 접착제가 혼재하는 접착강화층; 및 상기 접착층 상에 적층된 멜라민시트;를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 준불연판넬에 있어서, 상기 보드의 전체두께(D)에 대하여 상기 접착강화층이 차지하는 두께는 0.01D 내지 0.3D일 수 있다.
본 발명에 따른 준불연판넬 제조방법은 접착제가 보드 상에 침투 및 경화되어 보드와 시트간의 접착력이 높은 준불연판넬을 제조할 수 있다.
또한, 가압을 유지한 상태로 접착제의 침투 및 경화가 이루워짐에 따라 제조되는 난연패널의 밴딩을 방지하여 고품질의 준불연판넬의 제조가 가능하다.
본 발명에 따른 준불연판넬은 접착강화층이 형성되어 보드와 시트간의 접착력이 높아 다양한 건축자재로 활용이 가능하다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 준불연판넬 제조방법을 모식화한 블록도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 준불연판넬의 사시도,
도 3은 도 2에 도시된 준불연판넬의 단면도,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 준불연판넬 제조 시 사용한 가압기 사진이다.
본 명세서에서 사용되는 기술 용어 및 과학 용어에 있어서 다른 정의가 없다면, 이 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 통상적으로 이해하고 있는 의미를 가지며, 하기의 설명 및 첨부 도면에서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 설명은 생략한다.
또한, 본 명세서에서 사용되는 단수 형태는 문맥에서 특별한 지시가 없는 한 복수 형태도 포함하는 것으로 의도할 수 있다.
또한, 본 명세서에서 특별한 언급 없이 사용된 단위는 중량을 기준으로 하며, 일 예로 % 또는 비의 단위는 중량% 또는 중량비를 의미하고, 중량%는 달리 정의되지 않는 한 전체 조성물 중 어느 하나의 성분이 조성물 내에서 차지하는 중량%를 의미한다.
또한, 본 명세서에서 사용되는 수치 범위는 하한치와 상한치와 그 범위 내에서의 모든 값, 정의되는 범위의 형태와 폭에서 논리적으로 유도되는 증분, 이중 한정된 모든 값 및 서로 다른 형태로 한정된 수치 범위의 상한 및 하한의 모든 가능한 조합을 포함한다. 본 발명의 명세서에서 특별한 정의가 없는 한 실험 오차 또는 값의 반올림으로 인해 발생할 가능성이 있는 수치범위 외의 값 역시 정의된 수치범위에 포함된다.
본 명세서의 용어, '포함한다'는 '구비한다', '함유한다', '가진다' 또는 '특징으로 한다' 등의 표현과 등가의 의미를 가지는 개방형 기재이며, 추가로 열거되어 있지 않은 요소, 재료 또는 공정을 배제하지 않는다.
종래 석탄재를 이용한 판넬은 건축용 내장재로 사용될 경우에 유려한 미관을 위해 모양지(시트)가 접착된다. 그러나 판넬에 모양지를 그대로 접착할 경우 접착성이 떨어짐으로써, 다양한 디자인이 요구되는 건축 내장재 및 가구, 싱크대 등의 인테리어자재로는 사용이 제한되는 단점이 있다. 이에, 석탄재 패널의 일면 또는 양면에 일면 또는 양면에 별도의 표면재를 적층하여서 다양한 디자인의 표현이 가능하도록 하였으나, 특정 표면재만 가능하다는 단점이 있다는 한계가 여전히 존재한다. 또한, 석탄재 패널과 표면재 간의 접착력이 크게 높지 않아, 실질적으로 인테리어자재로 사용할 시, 하자가 빈번히 발생한다는 단점이 있다.
본 발명에 따른 준불연판넬 제조방법은 접착제가 보드 상에 침투 및 경화되어 보드와 시트간의 접착력이 높은 준불연판넬을 제조할 수 있으며, 다양한 소재의 시트(모양지)를 보드 상에 견고하게 접착시킬 수 있어 다양한 심미감을 가지는 준불연판넬의 제조가 가능하다. 또한, 가압을 유지한 상태로 접착제의 침투 및 경화가 이루워짐에 따라 제조되는 난연패널의 밴딩을 방지하여, 평탄도가 높은 고품질의 준불연판넬의 제조가 가능하다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 준불연판넬의 제조방법이 도시된 블록도가 도시되어 있다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 준불연판넬의 제조방법은 S1) 석탄재를 포함하는 보드를 준비하는 단계; S2) 상기 보드의 적어도 일면 이상에 접착제를 도포하는 단계; S3) 상기 접착제가 도포된 보드 상에 멜라민 수지를 함유하는 멜라민시트를 적층하여 베이스판을 수득하는 단계; 및 S4) 상기 베이스판을 가압하여 상기 보드 상에 상기 접착제를 침투 및 경화시키는 단계;를 포함한다.
구체적으로, S1) 단계는 석탄재를 포함하는 보드를 준비하는 단계(보드준비단계)이다. 석탄재를 포함하는 보드는 석탄재를 함유하며 종래 내화, 준불연, 불연 및 난연성 보드로 알려진 것이라면 특별히 한정되지 않는다. 구체적으로, 석탄재는 내화성이 강한 실리카와 산화알루미늄을 포함하며 함량 정도는 통상적으로 실리카가 40 내지 60 wt%, 산화 알루미늄이 20 내지 40 wt% 의 범위로 알려져 있으나 석탄 채굴지역에 따라 성분 조성비가 다양하게 달라질 수 있음은 당연하다. 석탄재는 비산재와 바닥재로 분류되며 상기 S1) 단계의 석탄재를 포함하는 보드에 사용되는 석탄재는 비산재와 바닥재 어느 일방만으로 이루어질 수도 있고 혼합된 형태도 가능한다. 석탄재는 다공적인 구형 입자를 가지고 있어 가공성이 좋으며 입자 의 크기는 일반적으로 1 내지 200 μm, 바람직하게는 1 내지 100 μm 이다. 또한 필요한 경우에는 내화, 불연 및 난연 보드의 효율을 도모하는 차원에서 석탄재를 미분기로 10 μm 이하의 미세한 크기로 분쇄하는 것도 가능하다. 보드 내 석탄재의 함량은 특별히 한정되지 않는다. 난연 특성에 유리하게 석탄재 함량이 30 내지 70 wt%, 보다 유리하게는 40 내지 60wt%인 것을 사용할 수 있다. 상기 범위에서 후술할 S4) 단계 및 S3-1) 단계에서 접착제의 보드 표면 침투가 유리하다. 석탄재를 포함하는 보드는 이밖에 통상적인 무기점결제, 유기점결제, 강화제 및 기공형성제 등 기타 첨가제를 더 포함할 수 있음은 물론이다.
S1) 단계 이후, S2) 상기 보드의 적어도 일면 이상에 접착제를 도포하는 단계;를 수행한다.
S2) 단계(접착제도포단계)에서 도포는 종래 알려진 접착제 도포방법이라면 특별히 한정되지 않는다. 구체적으로, 도포하는 방법은 스프레더 코팅, 스핀코팅, 바코팅, 슬롯다이코팅, 스프레이코팅, 딥코팅, 및 그라비아 코팅 등의 통상의 방법을 사용할 수 있다. 구체적으로 스프레더를 이용하여 접착제를 석탄재를 포함하는 보드의 일면 또는 양면 상에 코팅할 수 있다.
S2) 단계에서 접착제가 보드 상에 도포되는 두께는 접착력을 나타낼 수 있는두께라면 특별히 한정되지 않는다. 일 예로, 0.01 내지 1㎝의 두께로 보드 상에 접착제가 도포될 수 있다.
접착제는 종래 건축용/산업용 접착제로 알려진 것이라면 특별히 한정되지 않는다. 구체적으로, 접착제는 수성 난연 접착제일 수 있다. 이와 같은 접착제는 친환경 적이고, 준불연판넬에 적용 시 보드의 난연 효능을 유지하는데 있어서 적합하다.
구체적으로, 접착제는 KS M 3700에 의거하여 측정한 점도가 85 내지 98 Pa·s , 더욱 구체적으로 90 내지 95Pa·s 일 수 있다. 상기 범위에서 보드 상에 접착제가 침투되되 표면 상에 접착제가 적절하게 남아 고 접착력을 발휘할 수 있다.
구체적으로 접착제는 베이스수지 100중량부에 대하여 가소제 1 내지 6중량부를 함유하고, 베이스수지는 비닐아세테이트-에틸렌(VAE) 공중합체를 포함하며, 가소제는 사이클로헥산 디카르복실레이트계 화합물을 포함할 수 있다. 이와 같은 접착제는 베이스 수지로 비닐아세테이트-에틸렌 공중합체를 포함함에 따라 종래 난연 접착제에 사용되는 합성 고무 라텍스와 비교하여 브롬계 난연제를 사용하지 않기 때문에 친환경적이다. 또한, 우수한 난연성을 가지고 친환경의 사이클로 헥산 디카르복슬레이트계 화합물을 가소제로 적용함에 따라 접착력은 높히되 친환경 소재로 적용할 수 있다.
베이스수지는 비닐아세테이트-에틸렌(VAE) 공중합체를 포함하는 것으로, 유리하게는 비닐아세테이트-에틸렌(VAE) 공중합체 만을 사용한 것일 수 있다. 베이스수지는 비닐아세테이트-에틸렌(VAE) 공중합체가 수성 매질, 구체적으로는 비닐아세테이트-에틸렌(VAE) 공중합체 입자가 물 중에 분산된, 수성 에멀젼일 수 있다. 이때, 상기 베이스 수지의 입자의 평균 입자 직경은 특별히 한정되지 않는다. 구체적으로, 베이스 수지 입자의 평균 입자 직경은 100nm 내지 3㎛, 보다 구체적으로는 700nm 내지 2㎛일 수 있다. 평균 입자 직경은 광학현미경 관찰법, 광산란 측정법 등의 통상의 입자 크기 분포 측정방법에 따라 측정될 수 있다.
비닐아세테이트-에틸렌(VAE) 공중합체는 중량평균분자량이 100,000 g/mol 내지 700,000 g/mol 이하인 것일 수 있다. 상기 범위에서 우수한 접착특성을 가지고, 후속하는 S4) 단계 및 S3-1) 단계에서 보드 표면에 침투 가능한 적절한 점도를 가질 수 있다. 비닐아세테이트-에틸렌(VAE) 공중합체의 중량평균분자량(Mw)은, 각각 GPC(gel permeation chromatography)에 의해 측정한 폴리염화비닐 및 폴리스티렌 환산 수치를 의미할 수 있다.
가소제는 사이클로 헥산 디카르복슬레이트계 화합물로, 구체적으로 C4-10의 알킬기를 2개 포함하는 사이클로헥산 디카르복실레이트계 화합물일 수 있다. 사이클로헥산 디카르복실레이트계 화합물에 있어서, 두개의 알킬기는 서로 동일하거나 상이할 수 있다. 보다 구체적으로는 두개의 알킬기는 서로 동일하며, C4-10의 알킬기일 수 있고, 보다 구체적으로는 두개의 알킬기는 n-부틸 등과 같은 C4-8의 직쇄형 알킬이거나; 또는 에틸헥실, 이소노닐 등과 같은 C6-10의 분지쇄형의 알킬일 수 있다. 상기와 같은 가소제는 베이스수지인 비닐아세테이트-에틸렌(VAE) 공중합체와 더불어 접착성 및 저온 안정성을 개선시킬 수 있다.
보다 구체적인 예로는 디(2-에틸헥실)사이클로헥산-1,4-디카르복실레이트 (Di(2-ethylhexyl)cyclohexane-1,4- dicarboxylate; DEHCH), 디이소노닐사이클로헥산-1,2-디카르복실레이트(Diisononyl cyclohexane-1,2- dicarboxylate; DINCH), 디(2-에틸헥실)사이클로헥산-1,2-디카르복실레이트 (Di(2-ethylhexyl)cyclohexane- 1,2-dicarboxylate; DOCH), 또는 디부틸사이클로헥산-1,4-디카르복실레이트(Dibutyl cyclohexane-1,4- dicarboxylate; DBCH) 등을 들 수 있으며, 이들 중 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물이 사용될 수 있다. 유리하게, 가소제는 디이소노닐사이클로헥산-1,2-디카르복실레이트(Diisononyl cyclohexane-1,2- dicarboxylate; DINCH)일 수 있다. DINCH는 베이스수지인 비닐아세테이트-에틸렌(VAE) 공중합체와 더불어 후속하는 S4) 단계에서, 상기 범위로 접착제의 점도를 유지시키고, 이에 접착제의 보드 침투 및 경화가 적절하게 이루워지도록 할 수 있다.
S3) 단계(시트적층단계)는 상기 접착제가 도포된 보드 상에 멜라민 수지를 함유하는 멜라민시트를 적층하여 베이스판을 수득하는 단계;이다. 멜라민시트는 종래 사용되는 멜라민 시트라면 특별히 한정되지 않는다. 구체적으로, 기재를 멜라민수지에 침지한 멜라민 함침지를 사용할 수 있다. 접착제가 도포된 보드의 일면 또는 양면에 멜라민 시트를 적층시켜 베이스판을 제조한다.
S4) 단계(2차침투단계)는 S3) 단계에서 수득한 베이스판을 상온에서 가압하여 보드 상에 상기 접착제를 침투 및 경화시키는 단계;를 포함한다.S4) 단계에서, 가압은 135 내지 160kgf/㎠ 압력, 구체적으로 140 내지 160kgf/㎠ 하에 수행될 수 있다. 이때, 가압은 가열 없이 상온(20±5℃)에서 수행되는 것을 특징으로 한다. 또한 가압은 상온에서 20 내지 60시간, 구체적으로 40 내지 50시간 동안 수행될 수 있다. 이와 같은 가압조건에서 접착제가 보드의 표면에 침투할 수 있다. 이와 같은 가압에 의해 접착제는 보드의 표면 및 표면상 모두에 위치하여 보드와 시트 간의 접착력을 더욱 강화 시킬 수 있다. 이때, 보드의 표면은 외부에 노출된 영역을 의미하며, 보드의 두께(D)에 있어서, 0.2D 이하인 영역을 의미할 수 있다. 표면상이라함은 표면에 접촉되어 있는 것을 의미한다. 또한, 이와 같은 S4) 단계는 가압된 상태로 접착제의 경화가 완료됨에 따라 경화제에 경화의한 보드의 밴딩 및 시트의 주름을 방지할 수 있어 더욱 고품질의 난연패널을 제조할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 준불연판넬 제조방법에 있어서, 상기 S3)단계 이후, 및 상기 S4) 단계 이전, S3-1) 상기 베이스판을 롤러에 투입하여 상기 보드 상에 접착제를 침투시키는 단계;를 더 포함할 수 있다. S3-1) 단계(1차침투단계)의 롤러는 S2) 단계에서 접착제의 도포시 사용되는 스프레더의 롤러를 사용할 수 있으나 이와 달리 별도의 롤러를 통해 수행될 수 있음은 물론이다. S3-1) 단계에서 1차 접착제가 보드에 투입됨에 따라 S4) 단계에서 접착제의 보드 침투가 더욱 원할하게 일어나 보드 표면에 균일하게 접착제의 침투가 수행될 수 있다. 이에, 더욱 강한 접착력으로 멜라민 시트를 보드 상에 접착시킬 수 있어 더욱 우수한 내구성을 가지는 준불연판넬의 제조가 가능하다. 아울러, S3-1) 단계는 롤러에 의해 멜라민 시트와 접착제 사이 또는 접착제와 보드 사이에 형성되는 기포를 제거하여 균일한 표면을 가지는 고품질 준불연판넬의 제조가 가능하다.
도 2 내지 도 3에는 본 발명의 일 실시예에 따른 준불연판넬이 도시되어 있다.
도 2 내지 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 준불연판넬은 본 발명에 따른 준불연판넬은 석탄재를 함유하는 보드(10); 상기 보드(10)의 적어도 일면 상에 접착제가 도포되어 형성된 접착층(30); 상기 보드(10)와 상기 접착층(30) 사이에 위치하며, 상기 보드(10) 및 상기 접착제가 혼재하는 접착강화층(20); 및 상기 접착층(30) 상에 적층된 멜라민시트(50);를 포함할 수 있다. 이와 같은 준불연판넬은 접착강화층(20)에 의해 보드(10)와 시트(50)간의 접착력이 높아 다양한 건축자재로 활용이 가능하다.
구체적으로, 이와 같은 준불연판넬은 상술한 본 발명의 준불연판넬의 제조방법을 통해 제조된 것일 수 있다.
석탄재를 함유한 보드(10), 접착제 및 멜라민 시트(50)는 상술한 제조방법의 석탄재 보드, 접착제 및 멜라민 시트와 동일한 구성으로 이하 상세한 설명은 생략한다.
접착강화층(20)은 보드(10)와 접착층(30) 사이에 형성된 것으로, 보드 표면에 접착층의 일부 접착제가 침투되어 형성된 것이다. 이에, 보드(10) 표면은 석탄재 및 기타 첨가제와 접착제가 혼재한다. 이와 같은 접착강화층(20)을 포함하는 준불연판넬은 보드(10)와 멜라민 시트(50)간의 접착력이 강해져 더욱 우수한 내구성을 가질 수 있다. 이에 인테리어 소재에 적용이 용이하다.
구체적으로, 접착강화층(20)이 보드의 전체두께(D)에 대하여 차지하는 두께는 특별히 한정되지 않는다. 보드(10)가 두꺼울수록 접착강화층(20)이 차지하는 두께는 얇을 수 있다. 구체적으로, 보드의 전체두께(D)에 대하여 상기 접착강화층(20)이 차지하는 두께는 0.01D 내지 0.3D, 더욱 구체적으로, 0.1 내지 0.2D일 수 있으나 이에 한정되지 않음은 물론이다. 다만, 상기 범위에서 접착강화층(20)이 목적하는 효과를 얻을 수 있으며, 보드의 압축강도를 저하시키지 않을 수 있다.
이하, 실시예 및 비교예를 바탕으로 본 발명을 더욱 상세히 설명한다. 다만, 하기 실시예 및 비교예는 본 발명을 더욱 상세히 설명하기 위한 하나의 예시일 뿐, 본 발명이 하기 실시예 및 비교예에 의해 제한되는 것은 아니다.
[실시예 1]
석탄재 보드 (비산재 50w% 함유) 양면에 스프레더를 통해 접착제(6500, 점도:93 Pa·s, (주)성우플러스)를 도포한 후, 멜라민시트(두께 0.7㎜)를 적층하여 베이스판을 제조하였다. 이후, 베이스판을 가압기(도 4)을 통해 양면을 상온(20±5℃)에서 150kgf/㎠ 압력으로 48시간동안 가압하여 준불연판넬을 제조하였다.
[실시예 2]
실시예 1에 있어서, 베이스판을 가압하기 전 스프레더의 롤러에 베이스판을 투입한 후 가압한 것을 제외하고, 실시예 1과 동일한 방법으로 준불연판넬을 제조하였다.
[실시예 3]
실시예 1에 있어서, 상기 가압을 130kgf/㎠ 압력으로 48시간동안 수행한 것을 제외하고, 실시예 1과 동일한 방법으로 준불연판넬을 제조하였다.
[실시예 4]
실시예 1에 있어서, 상기 가압을 150kgf/㎠ 압력으로 1시간동안 수행한 것을 제외하고, 실시예 1과 동일한 방법으로 준불연판넬을 제조하였다.
[실시예 5]
실시예 1에 있어서, 상기 가압을 130kgf/㎠ 압력으로 1시간동안 수행한 것을 제외하고, 실시예 1과 동일한 방법으로 준불연판넬을 제조하였다.
[실시예 6]
실시예 1에 있어서, 상기 접착제의 점도가 84Pa·s 인 접착제를 사용한 것을 제외하고, 실시예1과 동일한 방법으로 준불연판넬을 제조하였다.
[실시예 7]
실시예 1에 있어서, 상기 접착제의 점도가 99Pa·s 인 접착제를 사용한 것을 제외하고, 실시예 1과 동일한 방법으로 준불연판넬의 제조하였다.
[비교예 1]
실시예 1에 있어서, 가압기의 가압판을 60℃로 가열한 것을 제외하고 실시예 1과 동일한 방법으로 준불연판넬의 제조하였다.
(실험 1)_접착력 측정
제조한 준불연판넬의 접착력을 측정하였다. 보드와 멜라민 시트간의 접착력(박리강도)는 180° 박리시험방법(ISO 8510-2)으로 측정하였다. 결과를 하기 표 1에 기재하였다.
(실험 2)_외관평가
제조된 준불연판넬의 표면 결함을 측정하여 외관평가를 하였다. 단위면적(20㎝×20㎝ )면적당 결함(기포) 수를 센 후, 각 샘플을 10점 척도법으로 평가하였다. 10에 가까울 수록 기포 갯수가
적은 것을 의미한다.
기포갯수 ~2 3~5 6~8 9~12 13~15 17~20 21~25 26~35 36~40 41~
환산점수 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1
구분 실시예1 실시예2 실시예3 실시예4 실시예5 실시예6 실시예7 비교예1
박리강도(gf/㎜) 24.56 27.31 19.22 18.92 17.23 17.80 21.22 15.27
외관평가 9 10 9 8 7 6 6 4
표 2를 참조하면 비교예에 비해 실시예들이 우수한 박리강도를 가지고 우수한 외관을 가짐을 확인할 수 있었다. 특히, 실시예 1 및 실시예 2의 경우 매우 우수한 박리강도 및 외관을 가짐을 확인할 수 있었다. 실시예 2의 경우 전혀 없는 미려한 외관을 가졌으며, 접착강도(박리강도)가 매우 높음을 알 수 있었다.
이상과 같이 본 발명에서는 특정된 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
10 : 보드 30 : 접착강화층
50 : 접착층 70 : 멜라민시트

Claims (9)

  1. S1) 40 내지 60wt%의 석탄재를 포함하는 보드를 준비하는 단계;
    S2) 상기 보드의 적어도 일면 이상에 접착제를 도포하는 단계;
    S3) 상기 접착제가 도포된 보드 상에 멜라민 수지를 함유하는 멜라민시트를 적층하여 베이스판을 수득하는 단계;
    S3-1) 상기 베이스판을 롤러에 투입하여 상기 보드 상에 접착제를 침투시키는 단계;
    S4) 상기 베이스판을 상온에서 가압하여 상기 보드 상에 상기 접착제를 침투 및 경화시키는 단계;를 포함하고,
    상기 S2)단계의 상기 접착제는 수성 난연 접착제로서, 점도가 85 내지 98 Pa·s 이며, 상기 접착제는 베이스수지 100중량부에 대하여 가소제 1 내지 6중량부를 함유하고, 상기 베이스수지는 중량평균분자량이 100,000 내지 700,000 g/mol인 비닐아세테이트-에틸렌 공중합체를 포함하며, 상기 가소제는 사이클로헥산 디카르복실레이트계 화합물을 포함하고,
    상기 S4)단계에서 가압은 135 내지 160kgf/㎠ 압력 하에서 20 내지 60시간 동안 수행되며,
    상기 보드의 표면에는 상기 접착제가 침투되어 접착강화층이 형성되며,
    상기 접착강화층이 차지하는 두께는 상기 보드의 두께(D)에 대하여 0.01D 내지 0.3D인, 준불연판넬의 제조방법.
  2. 삭제
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  8. 제1항의 제조방법에 의하여 제조되는 것을 특징으로 하는 준불연판넬.
  9. 삭제
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