KR200432875Y1 - 전도성 페놀릭 판 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전도성 페놀릭 판에 관한 것이다. 특히, 환경친화적이며 전도 물성 및 정전기 방지 성능이 우수할 뿐만 아니라 인쇄 무늬의 모양이 시각적으로 잘 관찰될 수 있도록 구현한 전도성 페놀릭 판에 대한 것이다.

페놀릭 판

Description

전도성 페놀릭 판{Conductive Phenolic Panel}

도 1은 본 발명의 일 실시상태에 따른 전도성 페놀릭 판의 단면도;

도 2는 본 발명의 다른 실시상태에 따른 전도성 페놀릭 판의 단면도; 및

도 3은 본 발명의 또 다른 실시상태에 따른 전도성 페놀릭 판의 단면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 간단한 설명>

301: 전도성 부직포 시트 302: 페놀 수지 함침 크라프트지

303: 페놀 수지 함침 크라프트지 304: 투명지

본 발명은 전도성 페놀릭 판에 관한 것이다. 특히, 환경친화적이며 전도 물성 및 정전기 방지 성능이 우수할 뿐만 아니라 인쇄 무늬의 모양이 시각적으로 잘 관찰될 수 있게 구현한 전도성 페놀릭 판에 대한 것이다.

사무 자동화 및 전산화가 대중화 됨에 따라 전산 제어실, 사무실 공간, 항공 관제실, 은행 등 기타 PC가 설치된 공간에서는 도전 기능을 갖는 바닥 소재를 사용하고 있다. 이는 프로그램을 정전기로부터 보호하는 데 중요한 역할을 한다.

현재, 여러 형태의 바닥재가 사용되고 있으나, 가장 많이 사용되고 있는 전도성 바닥재로는 열가소성 수지를 사용한 PVC 바닥재이다. 이는 PVC에 전도성 카본블랙을 혼합하여 라미네이트화시킨 바닥재이다. 보통 2~4mm 정도의 두께를 갖는 제품이 많이 사용되고 있다. 이는 가공성 및 생산성 면에서 여러 가지 장점을 가지고 있으나, 환경친화적인 면에서는 소각 시 발생되는 다이옥신 및 인체에 해로운 유해물질을 배출함으로써 환경친화적이지 못한 문제점을 가지고 있다. 또한, 제품의 두께를 얇게 생산할 수 없으며, 바닥재의 두께 편차가 심하게 발생하며 사용 중에 표면이 쉽게 오염되거나 변형되는 문제를 가지고 있다. 더욱이, 제품의 눌림 강도가 약해서 정밀 측정기 및 무거운 실험설비 사용 시 수시로 수평 밸런스를 조정하여야 하는 불편함이 발생되기도 한다.

또 다른 제품의 유형으로는 열경화성 수지를 이용한 멜라민 화장판으로서 일부 생산되고 있으나, 이 또한 여러 가지 문제점을 내포하고 있다.

멜라민 화장판은 무색 투명한 멜라민 수지를 사용한다는 점이다. 일반적으로, 멜라민 화장판은 멜라민 수지를 함침 건조시킨 모양지와; 페놀 수지를 함침 건조시킨 크라프트지를 조합하여 열경화시킨 얇은 라미네이트 판인 것이다.

한국 공개특허 제2002-7750호에는 제조 과정에서 멜라민 수지에 전도성 물질 및 첨가제를 수지에 혼합하여 함침 건조시킨 전도성 멜라민 화장판이 개시되어 있다. 그러나, 첨가제들이 대부분 분말로 구성되어 있기 때무에 수지에 혼합 사용 시 전도성 물질들이 침전되어 작업 시마다 품질이 불균해지는 문제점이 야기된다.

또한, 전도성 물질들이 색소를 함유하고 있기 때문에 모양지 층의 선명도를 흐리게 하여 무늬의 질감을 알아보기 어렵게 하는 문제점이 있다. 더욱이, 전도성의 기능을 부여하기 위해서는 도전 첨가제의 피막 층이 인쇄 층 전체 면적에 균일하게 형성되어야 하기 때문에 첨가되는 투입량을 다량 투입하여야만이 원하는 물성을 기대할 수 있게 된다. 이는 제조 원가의 상승을 가져온다.

또한, 바닥재 소재는 기본적으로 내마모성이 요구되므로 투명 종이를 모양지 상층에 적층하고 열경화시키는 것이 통상적인데, 이는 전술한 바와 같이 전도성 물질 자체가 불투명한 물질이어서 무늬 층의 형상이 가리워지는 결과를 가져오게 되는 문제점이 있다.

한편, 전산실 바닥재나 일반 사무실 등의 여러 용도에 이중 바닥재가 사용되어지고 있다. 이는 컴퓨터를 사용하는 경우, 전선이 많은 이유로 해서 설치 또는 철거를 용이하게 하기 위함이다.

이중 바닥재는 표면재와 후면재로 구성될 수 있는 데, 여기서는 후면재 전도성 소재에 관한 것으로, 정전기 방지 기능을 갖는 소재를 사용하고, 전도성 기능을 갖도록 하는 것이 일반적이다.

현재, 후면재로는 0.15~0.25mm의 얇은 두께의 알루미늄 판과 카본 처리된 페놀릭 판을 접착 사용하는 경우가 있다. 이는 정전기로부터 컴퓨터의 프로그램과 사용하는 작업자의 건강을 보호하는 데 목적이 있다. 또한, 헬스 장에서 사용되는 런닝머신 기계에 사용되는 벨트 가이드 판과 같이 회전마찰이 발생되는 곳의 정전 기 발생을 방지하고자 하는 데 또 다른 목적이 있다.

또한, 이들 장소에서는 카본 처리된 페놀릭 판 또는 저압 멜라민 화장판, 전도성 오일을 사용하기도 한다. 이는 합성 나일론 계열의 섬유 벨트가 회전하면서 발생되는 강한 정전기를 예방하기 위함이다.

현재, 사용되고 있는 이중 바닥재의 대표적인 표면 재료로는 PVC 전도성 바닥재 또는 전도성 카페트, 전도성 멜라민 화장판 등 여러 형태의 소재가 사용되고 있다. 그러나, 이중 바닥재 후면에 사용되는 전도성 소재는 알루미늄 박막 또는 전도성 카본 처리된 페놀 수지 함침 기재를 열경화시킨 시트판이 사용되어지고 있다.

그러나, 알루미늄 박막의 경우 가격이 비싸고, 장기간 사용 시 바닥에서 발생되는 습기에 의한 부식 등으로 내습에 약하다. 또한 전도성 카본을 함유한 페놀 수지를 함침시킨 크라프트지를 열경화시킨 시트 판인 경우, 작업 과정이 어렵고 가격이 비싸며 이중 바닥재 접착 가공이나 운반 시 제품 표면에 카본이 오염되어 시공 후에 세척을 하여야 하는 번거로움이 발생된다.

본 발명은 전도성 물질의 침전 문제와 도포량의 불균일로 인한 전도 물성의 저하 및 그 불균일성을 해결할 수 있도록 구현한 전도성 페놀릭 판을 제공하는 데 목적이 있다.

상기의 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명은 페놀 수지를 함침시킨 크라프트지, 혹은 흑색 잉크가 함유된 페놀 수지를 함침시킨 크라프트지; 및 상기 크라프트지 상부에 적층하고 열경화시켜 합지시킨 전도성 부직포 시트로 구성되는 전도성 페놀릭 판을 제공한다.

이하, 본 발명을 상세히 설명한다.

본 발명은 페놀 수지를 함침시킨 크라프트지와; 상기 크라프트지 상면에 전도성 부직포 시트를 적층하여 열경화시킨 전도성 페놀릭 판을 포함한다. 이때, 상기 크라프트지는 흑색 잉크가 함유된 페놀 수지가 함침된 것을 사용할 수 있다.

선택적으로, 멜라민 수지를 함침시킨 투명지를 상기 적층물 상면에 추가적으로 적층하여 전도성 페놀릭 판을 형성할 수 있다. 여기서, 상기 투명지는 투명 의 표면 보호지인 것으로, 상기 페놀릭 판의 내마모성을 증가시키고 적층물의 전체적인 표면을 보호하는 역할을 한다. 여기서, 상기 멜라민 수지가 함침된 투명지는 그 단위평량이 20 내지 30 g/㎡, 함침 수지량이 70 내지 75 중량%, 및 휘발분(물)이 6.5 내지 7.5 중량%인 것이 바람직한 바, 상기한 범위에서 합지에 적합한 강도 및 평활성을 얻을 수 있기 때문이다.

상기 페놀 수지가 함침된 크라프트지는 본 발명 분야에서 통상적으로 사용되는 것이면 모두 사용 가능하나, 바람직하게는 단위평량이 160 내지 250 g/㎡, 함침 수지량이 38 내지 41 중량%, 및 휘발분(물)이 9 내지 11 중량%인 것이 바람직한 바, 상기한 범위에서 상기 전도성 부직포 시트와 합지 시에 적합한 강도 및 평활성이 유지될 수 있기 때문이다. 여기서, 상기 페놀 수지가 함침된 크라프트지는 그 단위평량이 160 내지 250 g/㎡, 함침 수지량이 38 내지 41 중량%, 및 휘발분(물)이 9 내지 11 중량%인 것이 바람직한 바, 상기한 범위에서 상기 전도성 부직포 시트와 합지 시에 적합한 강도 및 평활성을 얻을 수 있기 때문이다.

또한, 상기 페놀 수지에 흑색 잉크를 혼합하여 사용할 수 있으며, 이 혼합액을 크라프트지에 함침시켜 사용할 수도 있다. 이와 같이, 흑색 잉크를 혼합하게 되면, 외관상 색상을 더욱 좋게 보이게 할 수 있다. 상기 흑색 잉크의 혼합 비율은 상기 페놀 수지 대비 5~7 중량%로 혼합하는 것이 바람직한 바, 이는 상기한 범위에서 검정 색상의 색도를 높일 수 있기 때문이다.

상기 전도성 부직포 시트는 부직포 제조 공정 중 섬유 층 생산단계에서, 미세 섬유질 층에 전도성 카본블랙을 처리하여 합지시킴으로써 뛰어난 도전 성능을 갖도록 구현한 것이다. 통상적으로 부직포의 단위평량은 여러 가지가 있으나, 본 발명의 실험 결과 40 g/㎡ 내지 60 g/㎡인 것이 바람직하였다. 상기한 범위에서 가장 좋은 도전 효과를 얻을 수 있고, 표면 저항값이 10^-2 내지 10^-4Ω으로 매우 우수하기 때문이다.

이상 살펴 본 바와 같은 전도성 페놀릭 판은, 페놀 수지 또는 흑색 잉크가 함유된 페놀 수지를 함침시킨 크라프트지와; 상기 크라프트지 상면에 전도성 부직포 시트를 적층하는 단계; 및 상기 적층물을 열경화시키는 단계를 포함하도록 구성 된 제조공정에 의하여 형성될 수 있다.

선택적으로, 상기 적층 단계는 멜라민 수지를 함침시킨 투명지를 상기 적층물 상면에 적층하는 단계를 추가적으로 포함할 수 있다.

여기서, 상기 열경화 조건은 통상적으로 멜라민 화장판을 성형하기 위한 조건을 사용할 수 있으나, 바람직하게는 성형 온도가 130℃ 내지 135℃, 가압프레스 성형 압력이 50 kg/㎠ 내지 100 kg/㎠, 및 유지 시간이 20-25분, 냉각 시간이 20분 내지 30분인 것이다. 상기한 범위에서 성형된 도전성 페놀릭 판은 표면재, 바닥재 등으로 이용될 때 파손되지 않고 제품의 모양이 변형됨이 없이 유의적으로 유지될 수 있기 때문이다.

이와 같이 제조된 완성품의 표면접지 전기저항 값은 10^-2 내지 10^-4 Ω인 것으로, 상기한 범위에서 전도성은 반영구적이며 정전기로부터 완벽하게 보호하여 주게 된다.

본 발명에 따른 전도성 페놀릭 판은 본 발명의 이해를 돕기 위해 첨부된 도면을 참고로 하여 보다 상세하게 설명된다. 그러나, 본 발명의 범위가 하기의 실시상태만으로 한정되거나 제한되지 않음은 물론이다.

도 1은 본 발명의 일 실시상태에 따라 페놀 수지를 함침시킨 크라프트지(302)와; 상기 크라프트지(302) 상면에 전도성 부직포 시트(301)를 적층하여 열 경화시킨 전도성 페놀릭 판의 단면도를 나타낸 것이고, 도 2는 본 발명이 다른 실시예에 따라 흑색 잉크가 혼합된 페놀 수지를 함침시킨 크라프트지(303)와; 상기 크라프트지(303) 상면에 전도성 부직포 시트(301)를 적층하여 열경화시킨 전도성 페놀릭 판의 단면도를 나타낸 것이다.

구체적으로, 페놀 수지 혹은 흑색 잉크가 함유된 페놀 수지(중량비로 1:1~10)를 함침시킨 크라프트지(302, 303) 상면에 미세 섬유질 층에 전도성 카본블랙을 처리한 전도성 부직포 시트(301)를 적층한 후, 50-100 kg/㎠의 성형 압력, 132℃의 성형 온도로 유지하는 열경화 공정에 의하여 합지시킴으로써 전도성 페놀릭 판의 제조를 완료하였다. 이 경우, 완성품의 표면접지 전기저항 값은 10^-2~10^-4Ω으로, 전도 기능이 우수하고, 정전기로부터 완벽하게 보호될 수 있음을 확인하였다.

이와 같이, 열경화 처리 공정 동안, 페놀 수지 함침 크라프트지(302)에서 스며나오는 수지 접착액이 전도성 부직포 내면으로 흘러들어가 열경화됨으로써 기재층인 상기 크라프트지 층(302)과 합지된다. 이로써 얻어지는 전도성 페놀릭 판은 표면저항 계수 값이 우수하고, 어떤 부위를 측정하여도 매우 낮은 저항 값이 유지되었다. 이는 전도성 부직포 시트 층(301)이 실처럼 연속적으로 이어지는 미세한 섬유질 층으로 구성되어 연결되어지기 때문이다.

도 3은 도 1 혹은 도 2의 실시상태에 멜라민 수지가 함침된 투명지(304)를 추가적으로 적층시켜 형성한 전도성 페놀릭 판의 단면도를 나타낸 것이다. 그 열경화 조건은 도 1 혹은 도 2의 설명 부분에서 살펴 본 바와 같다.

이상과 같이 본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

이상에서 살펴 본 바와 같이, 본 발명에 따른 전도성 페놀릭 판은 전도성 물질의 침전 문제가 없으므로 도포량의 균일성이 확보되고, 이로 인한 전도 물성이 우수하며 정전기로부터 완벽하게 보호될 수 있는 유용한 효과를 제공할 수 있다.

Claims (7)

1. 페놀 수지, 또는 흑색 잉크가 함유된 페놀 수지를 함침시킨 크라프트지; 및 상기 크라프트지 상면에 적층되는 전도성 부직포 시트를 열경화시켜 형성된 전도성 페놀릭 판.
2. 제1항에 있어서, 상기 부직포 시트 상면에 멜라민 수지를 함침시킨 투명지가 추가적으로 적층된 전도성 페놀릭 판.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 페놀 수지가 함침된 크라프트지는 단위평량이 160 내지 250 g/㎡, 상기 함침 수지량이 38 내지 41 중량%, 및 휘발분이 9 내지 11 중량%인 전도성 페놀릭 판.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 멜라민 수지가 함침된 투명지는 단위평량이 20 내지 30 g/㎡, 상기 함침 수지량이 70 내지 75 중량%, 및 휘발분이 6.5 내지 7.5 중량%인 전도성 페놀릭 판.
5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 전도성 부직포 시트는 단위평량이 40 내지 60 g/㎡인 전도성 페놀릭 판.
6. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 흑색 잉크의 혼합비율은 상기 페놀 수지 대비 5 내지 7 중량%인 것인 전도성 페놀릭 판.
7. 제1항 및 제2항에 있어서, 상기 열경화 조건은 성형온도가 130 내지 135 ℃, 압착력이 50 내지 85 kg/㎡, 압착 유지시간이 20 내지 25분, 및 냉각시간이 20 내지 30분인 것인 전도성 페놀릭 판.

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