KR20090009370U

KR20090009370U - 연기밀도를 개선한 바닥재

Info

Publication number: KR20090009370U
Application number: KR2020080003351U
Authority: KR
Inventors: 강민구
Original assignee: 주식회사 케이씨씨
Priority date: 2008-03-14
Filing date: 2008-03-14
Publication date: 2009-09-17

Abstract

본 고안은 적층 구조의 폴리염화비닐수지 바닥재에 있어서 물리발포제와 인계 억연가소제를 사용하여 연소 시 연기밀도를 개선하는 특징을 갖는 연기밀도를 개선한 바닥재에 관한 것이다.

물리발포제, PVC 바닥재, 연기밀도

Description

연기밀도를 개선한 바닥재{Flooring Sheet having improved smoke density}

본 고안은 연기밀도를 개선한 바닥재에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로 다층 구조의 바닥재에 있어서 1~10 중량부의 물리 발포제와 10~30 중량부의 인계 억연 가소제를 적용하여 연기 밀도를 개선한 바닥재에 관한 것이다.

이전의 바닥재는 단순한 건물의 바닥 마감재 수준이었으나 현재에는 소방법의 강화 및 소비자의 욕구 다양화 등 바닥재에 대한 환경 변화에 대처할 수 있는 제품들이 제조되고 있다.

종래의 바닥재들은 난연 성능을 부여하기 위해 난연제를 첨가하였다. 첨가형 난연제는 난연 성분 물질을 물리적으로 혼합, 첨가, 분산하여 난연 효과를 얻는 것으로 주로 열가소성 플라스틱에 이용된다. 이 경우 플라스틱과 어느 정도 상용성이 있을 경우 가소화 역할을 하게 되면 그렇지 못한 경우는 충진제로 작용한다. 대표적인 난연 충진제로는 수산화 알루미늄이고 본 고안의 배합에서도 이 난연 충진제가 사용되었다. 수산화 알루미늄은 무독성(할로겐 비함유), 저발연성으로 가공기계 의 부식성이 적고 전기절연성도 우수하며 가격이 싸다. 또한 수산화 알루미늄은 기본적으로 흡열량이 470kcal/kg로 높고, 고분자의 온도가 낮도록 연소를 억제하고 냉각하는 작용을 가진다. 2차 가소제로 쓰인 불포화 인 화합물은 열분해에 의해 인산 메타인산 폴리메타 인산을 생성해, 인산층에 의해 보호층 형성과 폴리메타 인산에 탈수작용으로 생성된 그을음(char)에 의한 차단효과가 주로 작용한다.

그러나 2차 난연 가소제와 난연 충진제를 사용함으로서 종래의 바닥재는 난연성능을 만족하였지만 연기 밀도에 있어서 불만족하게 나타나는 문제점이 있었다.

본 고안은 종래의 난연 성능의 바닥재의 문제점을 개선하기 위해 안출된 것으로, 별도의 설비 없이 종래의 제조공정 및 설비를 이용하여 제조가 가능하고 연기밀도 개선의 효과가 큰 바닥재를 제조하는 것이다.

상기의 목적을 달성할 수 있는 본 고안의 연기밀도를 개선한 바닥재는 물리발포제 1~10 중량부와 인계 억연가소제 10~30 중량부를 첨가하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

상기 물리발포제는 화학발포제와는 달리 이소부탄, 이소펜탄 등의 액화가스를 염화비닐 수지 또는 아크릴수지, 또는 이들의 공중합체 수지로 캡슐화하여 제조한 것으로, 온도가 상승하면, 액화가스의 증기압은 커지고 동시에 액화가스를 둘러싸고 있는 수지가 연화되어 캡슐이 팽창함으로써 발포 셀(cell)을 형성시켜 부피를 증가시킨다. 이와 같은 물리발포제의 특성을 적용함으로써 단위 부피당 사용되는 SOL(졸) 양 즉, 에너지원 자체를 줄어들게 하고 인계 억연가소제를 적용함으로써 연기 밀도를 개선할 수 있다.

본 고안에 따른 물리발포제를 적용한 바닥재는 일반적인 바닥재의 제조공정과 동일한 공정으로 생산할 수 있는데, 이를 일반적인 바닥재를 일례로 본 고안에 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

본 고안은 다층구조를 가지는 바닥재로 칩(CHIP)층, 부직포층, 표면처리층에서 선택되는 1층 이상의 층을 가지는 연기밀도를 개선한 바닥재를 제공한다.

도 1에 나타낸 바와 같이, 본 고안의 바닥재는 기재층(1), 기재층(1) 위에 차례로 접착층(21), 칩(CHIP)층(22), 표면처리층(23)이 적층되며, 기재층(1) 아래로는 부직포층 (11)으로 이루어진 구조이다.

도 2는 인계 억연가소제와 물리발포제가 함유된 바닥재의 단면도로서, 기재층(1), 기재층(1) 위에 차례로 상부층(25), 투명층(24), 표면처리층(23)이 적층되며, 기재층(1) 아래로는 하부층(12)으로 이루어진 구조이다. 여기서, 상부층(25)은 상기 도 1의 접착층(21)을, 투명층(24)은 색상과 무늬를 넣지 않는 층이며, 하부층(12)는 상기 부직포층(11)을 의미한다.

본 고안에 따른 바닥재의 예로서, 도1 에 도시된 구조의 바닥재에서, 기재층(1)은 유리섬유 매트에 PVC페이스트 수지 100중량부, 가소제 30~70중량부, 인계 억연가소제 10~30 중량부, 물리발포제 1~10중량부, 충진제 100~200중량부, 난연 무기물 10~100 중량부, 안정제 2~5중량부, 희석제 3~10 중량부를 넣어 함침시켜 제조한다. 부직포층(11)은 기재층이 겔화 드럼(gelling drum)에 완전히 통과하기 전에 기재층 후(back)면에 부직포가 함께 투입되어 형성된다.

상기 기재층 위에 접착층(21)을 적층하는데 적층방법은 공지의 나이프코타, 바코타, 스크린 코타 등을 이용하여 코팅한 후 160~180℃의 겔링 드럼이나 오븐을 이용하여 충분히 겔링하는 방법이나, 카렌다를 이용한 압연가공 시트를 제작하여 가열 합판하는 방법으로 적층이 가능하다.

상기 접착층은 PVC페이스트 수지 100중량부, 가소제 30~70중량부, 안정제 2~5 중량부, 희석제 3~8중량부, 인계 억연가소제 10~30 중량부, 물리발포제 1~10중량부, 충진제 100~200중량부, 난연 무기물 10~100 중량부를 정량 투입하여 고속 임펠러가 있는 믹서기에서 10분간 혼합하여 내부 온도를 20~40℃가 되게 유지하는 졸(Sol) 가공방법이나, PVC스트레이트 수지 100 중량부, 가소제 50~70중량부, 안정제 1~5중량부, 물리발포제 1~10중량부, 인계 억연가소제 10~30 중량부, 난연 무기물 10~100 중량부, 충진제 100 ~200 중량부를 정량 투입하여 슈퍼 믹서기에서 5~20분간 혼합하여 카렌다에서 압연 가공해서 얻은 시트를 가열 합판하여 얻을 수 있다.

이와 같이 기재층(1)에 접착층(21)을 적층하여 얻어진 반제품 위에 색상과 무늬를 표현하기 위해서 칩(CHIP)층을 적층한다. 적층 방법은 칩(CHIP) 산포 ROLL을 이용한다.

다음으로 상기 칩(CHIP)층(22) 위에 표면처리층(23)을 형성시킨다. 표면처리층(23)은, 예를 들어 자외선 경화형 폴리우레탄 도료를 투명층 또는 칩층 위에 10~25㎛ 두께로 적층하여 1~10m/min의 속도로 100~300Watt/in 출력의 UV램프 4~8개를 사용하여 경화시킴으로써 형성된다.

바닥재의 구성층 중 적어도 한층 이상에 1~10 중량부의 물리발포제와 10~30중량부의 인계 억연가소제를 혼합하여 적층시킨 본 고안에 따른 바닥재는 기존의 바닥재 제조설비 및 공정으로 제조 가능하며, 물리발포제와 억연가소제를 일정량 적용함으로써 종래의 바닥재 보다 연기 밀도를 개선한 바닥재를 제조할 수 있다.

위와 같은 적층 방법으로 시편을 제조하여 종래의 바닥재와 비교한 결과 아래와 같은 결과 값을 획득할 수 있었다. 본 고안에서 사용한 시편의 제조방법은 다음과 같다.

실시예 1

기재층(1)은 유리섬유와 같은 기재층(1) 조성물을 적정두께로 나이프코타를 이용하여 0.7 mm로 코팅한 후 160~180℃ GELLING DRUM을 3~20m/min의 속도로 통과시키면서 겔(gel)화 시켜 형성하였다. 기재층의 조성물(SOL)은 PVC 페이스트 레진 100중량부, DOP 30~70중량부, 억연가소제 DPO 10~30중량부, 내열 안정제 3~5 중량부, 희석제 5~8중량부, 충진제 100~200중량부, 무기 난연제 50~100 중량제, 물리발포제 1~10 중량부를 정량 투입하여 고속 임펠러가 있는 믹서기에 10~20분간 혼합하여 제조한다. 부직포층(11)은 기재층이 겔화 드럼(gelling drum)에 완전히 통과하기 전에 기재층의 뒷(back)면에 부직포가 함께 투입되어 열합판함으로 형성한다. 다음으로 상기 반제품 위에 접착층을 적층한다. 적층방법은 나이프코타를 이용하여 코팅두께는 0.6~1.0mm 가 되도록 하였다.

접착층(21)의 조성물(SOL)은 PVC 페이스트 레진 100중량부, DOP 30~70중량부, 억연가소제 DPO 10~30중량부, 내열 안정제 3~5 중량부, 희석제 5~8중량부, 충 진제 100~200중량부, 무기 난연제 50~100 중량제, 물리발포제 1~10 중량부를 정량 투입하여 고속 임펠러가 있는 믹서기에 10~20분간 혼합하여 제조한다. 그 후 접착층(21)의 조성물(SOL)이 겔(GEL)화 되기 전 칩(CHIP) 산포기를 통하여 접착층 위로 PVC 칩(CHIP)을 산포시켜 칩(CHIP)층(22)을 형성시킨다. 이 때 반제품의 속도는 4~20m/min 로하고 칩(CHIP) 양은 반제품 1m당 1.8~2.1kg가 적당하다. 그 후 130~200℃의 프레스 롤을 통과시켜 열과 압력을 주어 PVC CHIP을 고정시킨다. 그 후 상기 반제품을 OVEN에 통과시켜 반제품이 발포를 함으로써 1.9~2.1mm 두께의 제품으로 제조한 후 접착층 위 표면처리층(23)을 형성시킨다. 표면처리층(23)은, KCC 제품인 자외선 경화형 폴리우레탄 도료를 칩층 위에 10~25㎛ 두께로 적층하여 1~10m/min의 속도로 100~300Watt/in 출력의 UV램프 5 개를 사용하여 경화시켜 형성하였다. 이와 같은 방법으로 본 고안의 제품을 제조하고 이를 평가하였다.

비교예 1

상기 실시예 1과 동일하되, 상기 억연 가소제 DPO 및 물리발포제를 첨가하지 않고 바닥제를 제조하였다.

[표 1]

구 분		비교예 1	실시예 1
연기밀도	25KW 비점염	698.4	472.1
연기밀도	50KW 비점염	745.3	351.2

*시험방법: ISO 5659-2:1994 & IMO Res. MSC .61(67) Part 2

*시험주관: 방재시험연구원

상기 표 1의 결과에서 보듯이 실시예 1의 경우 연기밀도가 매우 낮아짐을 알 수 있어, 본 고안의 물리발포제와 인계 억연가소제를 사용하는 경우 매우 우수한 연기밀도 감소효과를 가지는 것을 알 수 있었다.

도 1은 칩(CHIP)층과 물리발포제와 인계 억연가소제가 함유된 바닥재의 단면도.

도 2는 인계 억연가소제와 물리발포제가 함유된 바닥재의 단면도.

***도면의 주요부분에 대한 부호의 설명***

1 : 기재층 21 : 접착층

22 : 칩(CHIP)층 23 : 표면처리층

24 : 투명층 25 : 상부층

11 : 부직포 12 : 하부층

Claims

다층구조로 이루어진 바닥재에 있어서, 상기 바닥재는 물리발포제 1~10 중량부와 억연가소제 10~30중량부 첨가한 것을 특징으로 하는 연기밀도를 개선한 바닥재.
제 1항에 있어서,

상기 다층구조를 가지는 바닥재는 칩(CHIP)층, 부직포층, 표면처리층에서 선택되는 1층 이상의 층을 가지는 연기밀도를 개선한 바닥재.