KR20140072139A - 낮은 총 연소열을 갖는 장식 필름 - Google Patents

낮은 총 연소열을 갖는 장식 필름 Download PDF

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Abstract

장식 시트는 장식 베이스 층; 장식 베이스 층의 일 표면 상에 배치된 접착제 층; 및 접착제 층과 반대쪽의 베이스 층의 표면 상에 배치된 투명 층을 포함한다. 베이스 층은 최대 50 중량%의 불연성 무기 충전제를 포함할 수 있다. 이 시트는 현재 입수가능한 장식 시트에 비하여 감소된 연소열 또는 감소된 가연성을 갖는다.

Description

낮은 총 연소열을 갖는 장식 필름 {DECORATIVE FILM HAVING LOW GROSS HEAT OF COMBUSTION}
본 발명은 무엇보다도 장식 필름, 특히, 낮은 총 연소열, 예컨대 제곱미터당 4 메가줄 미만의 총 연소율, 또는 낮은 가연성을 갖는 장식 필름에 관한 것이다.
장식 필름, 예컨대 다이-낙(Di-Noc)(등록상표) 시트 (쓰리엠 컴퍼니(3M Company))는 벽, 천장 등을 위한 디자인 또는 미적 특징부로서 사용될 수 있다. 그러한 시트는 흔히 높은 총 연소열을 갖는다. 기계적 특성을 유지하면서 더 낮은 연소열 또는 더 낮은 가연성을 갖는 성형 시트(forming sheet)는 제조 및 디자인의 수많은 난제(challenge)를 제시한다.
본 발명은, 특히, 총 연소열이 제곱미터당 4 메가줄 이하인 장식 시트를 기술한다. 실시 형태에서, 장식 시트는 표준 GB/T 14402-2007 [건축 재료 및 제품에 대한 화재 시험 반응(Reaction to Fire Tests for Building Materials and Products) - 연소열의 측정(Determination of Heat of Combustion)]에 따라 또는 표준 ISO 1716에 따라 산소 봄베 열량측정법(oxygen bomb calorimetry)으로 측정할 때 총 연소열이 제곱미터당 4 메가줄 이하이다. 일부 실시 형태에서, 본 명세서에 기술된 장식 시트는 ASTM E84 [건축 재료의 표면 연소 특성에 대한 표준 시험 방법(Standard Test Method for Surface Burning Characteristics of Building Materials)]에 따라 시험할 때 화염 확산 지수(Flame Spread Index)가 15 이하이거나 연기 발생 지수(Smoke Developed Index)가 50 이하이다.
실시 형태에서, 장식 시트는 장식 베이스 층, 장식 베이스 층의 일 표면 상에 배치된 접착제 층, 및 접착제 층과 반대쪽의 베이스 층의 표면 상에 배치된 투명 층을 포함한다. 베이스 층은 하나 이상의 불연성 무기 충전제를 10% 내지 50%의 중량 퍼센트로 포함할 수 있다. 이 장식 시트는 두께가 90 마이크로미터 내지 250 마이크로미터이고, 표준 GB/T 14402-2007을 사용하여 산소 봄베 열량측정법으로 측정할 때 총 연소열이 제곱미터당 4.0 메가줄 이하이다.
실시 형태에서, 장식 시트는 장식 베이스 층, 장식 베이스 층의 일 표면 상에 배치된 접착제 층, 및 접착제 층과 반대쪽의 베이스 층의 표면 상에 배치된 투명 층을 포함한다. 베이스 층은 하나 이상의 불연성 무기 충전제를 10% 내지 50%의 중량 퍼센트로 포함할 수 있다. 이 장식 시트는 두께가 90 마이크로미터 내지 250 마이크로미터이고, ASTM E84에 따라 시험할 때 화염 확산 지수가 15 이하이거나 연기 발생 지수가 50 이하이다.
실시 형태에서, 장식 시트는 장식 베이스 층, 장식 베이스 층의 일 표면 상에 배치된 접착제 층, 및 접착제 층과 반대쪽의 베이스 층의 표면 상에 배치된 투명 층을 포함한다. 장식 베이스 층은 폴리비닐클로라이드 및 하나 이상의 불연성 무기 충전제를 포함한다. 불연성 무기 충전제는 장식 베이스 층의 10 중량% 내지 50 중량%를 구성한다. 장식 베이스 층은 두께가 60 마이크로미터 내지 150 마이크로미터이다. 접착제 층은 두께가 15 마이크로미터 내지 50 마이크로미터이다. 투명 층은 폴리비닐리덴 플루오라이드를 포함하고 15 마이크로미터 내지 50 마이크로미터의 두께를 갖는다. 이 장식 시트는 두께가 90 마이크로미터 내지 250 마이크로미터이고, 산소 봄베 열량측정법으로 측정할 때 총 연소열이 제곱미터당 4.0 메가줄 이하이다. 이 장식 시트는 또한 ASTM E84에 따라 시험할 때 화염 확산 지수가 15 이하이거나 연기 발생 지수가 50 이하일 수 있다.
실시 형태에서, 장식 시트는 장식 베이스 층, 장식 베이스 층의 일 표면 상에 배치된 접착제 층, 및 접착제 층과 반대쪽의 베이스 층의 표면 상에 배치된 투명 층으로 본질적으로 이루어지거나, 또는 이들로 이루어진다. 장식 베이스 층은 폴리비닐클로라이드 및 하나 이상의 불연성 무기 충전제를 포함한다. 불연성 무기 충전제는 장식 베이스 층의 10 중량% 내지 50 중량%를 구성한다. 장식 베이스 층은 두께가 60 마이크로미터 내지 150 마이크로미터이다. 접착제 층은 두께가 15 마이크로미터 내지 50 마이크로미터이다. 투명 층은 폴리비닐리덴 플루오라이드를 포함하고 15 마이크로미터 내지 50 마이크로미터의 두께를 갖는다.
본 명세서에 기술된 장치, 물품 및 방법의 하나 이상의 실시 형태는 종래의 장식 시트 또는 필름에 비하여 하나 이상의 이점을 제공할 수 있다. 이러한 이점들은 본 명세서에 제시된 개시 내용을 읽게 되면 당업자에게 용이하게 명백하게 될 것이다.
<도 1>
도 1은 일 실시 형태의 장식 시트 및 이형 라이너를 포함하는 시스템의 개략 단면도이다. 이러한 개략도는 반드시 척도를 따르는 것은 아니다.
하기의 상세한 설명에서는 첨부 도면을 참고하는데, 이 도면은 명세서의 일부를 형성하고, 이 도면에는 예로서 장식 시트의 일 실시 형태가 도시되어 있다. 본 발명의 범주 또는 사상으로부터 벗어남이 없이 다른 실시 형태가 고려되고 이루어질 수 있음을 이해하여야 한다. 따라서, 하기의 상세한 설명은 제한적인 의미로 취해져서는 안 된다.
본 명세서에서 사용되는 모든 과학 용어 및 기술 용어는 달리 언급하지 않는 한 기술 분야에서 통상적으로 사용되는 의미를 갖는다. 본 명세서에 제공된 정의는 본 명세서에 빈번하게 사용되는 특정 용어들의 이해를 용이하게 하기 위한 것이며 본 발명의 범주를 한정하고자 하는 것은 아니다.
본 명세서 및 첨부된 특허청구범위에서 사용되는 바와 같이, 단수 형태("a", "an" 및 "the")는 그 내용이 명백하게 다르게 지시하지 않는 한 복수의 지시 대상을 갖는 실시 형태를 포함한다.
본 명세서 및 첨부된 특허청구범위에서 사용되는 바와 같이, "또는"이라는 용어는 일반적으로 그 내용이 명백하게 다르게 지시하지 않는 한 "및/또는"을 포함하는 의미로 이용된다.
본 명세서에 사용된 바와 같이, "갖다", "갖는", "구비하다", "구비하는", "포함하다", "포함하는" 등은 이들의 비제한적인 의미(open ended sense)로 사용되며, 일반적으로 "~을 포함하지만 이로 한정되지 않는"을 의미한다. 용어 "~로 이루어진" 및 "~로 본질적으로 이루어진"은 용어 "포함하는" 등에 포함되는 것으로 이해될 것이다. 예를 들어, 접착제 층, 장식 베이스 층 및 투명 층을 포함하는 장식 시트는 접착제 층, 장식 베이스 층 및 투명 층으로 이루어지거나 또는 이들로 본질적으로 이루어질 수 있다.
"~로 본질적으로 이루어진"은 이것이 조성물, 물품, 시스템, 장치 또는 방법과 관련될 때, 그러한 조성물, 물품, 시스템, 장치 또는 방법이 조성물, 물품, 시스템, 장치 또는 방법의 단지 언급된 구성요소들 또는 단계들만을 포함하고, 선택적으로 조성물, 물품, 시스템, 장치 또는 방법의 기본적 특성 및 신규한 특성에 실질적으로 영향을 주지 않는 다른 구성요소들 또는 단계들을 포함한다는 것을 의미한다. 예를 들어, 본 명세서에 기술된 장식 시트는 낮은 총 연소열을 갖는다. 시트의 총 연소열을 상당히 증가시키는 (예를 들어, 제곱미터당 4 메가줄을 초과하는 연소열을 발생시키는) 구성요소들은, 일부 경우에, 시트의 기본적 특성 및 신규한 특성에 실질적으로 영향을 주는 것으로 여겨질 수 있다.
본 명세서에 언급된 임의의 방향, 예컨대 "상단", "하단", "좌측", "우측", "상부", "하부", "위", "아래", 및 다른 방향들 및 배향들은 도면을 참고하여 본 명세서에서 명확함을 위해 기술되고, 실제의 장치, 물품 또는 시스템 또는 그러한 장치, 물품 또는 시스템의 용도에 대해 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에 기술된 다수의 장치, 물품 또는 시스템은 다수의 방향들 및 배향들로 사용될 수 있다.
본 발명은, 특히, 총 연소열이 제곱미터당 4 메가줄 이하인 장식 시트를 기술한다. 전형적으로 현재 구매가능한 장식 시트는 실질적으로 더 높은 총 연소열을 갖는다. 본 명세서에 기재된 바와 같이, 장식 시트는 현재 입수가능한 시트에 비하여 총 연소열을 감소시키면서, 조작성(handleability), 작업성, 접착력, 내구성, 신율, 취급성(handling), 인쇄성 등을 포함한 바람직한 기계적 특성을 달성하도록 제조될 수 있다는 것을 알아내었다.
구매가능한 장식 시트와 유사한 기계적 특성을 갖지만 총 연소열이 더 낮은 장식 시트를 달성하기 위하여, 다양한 재료, 두께, 충전제 및 난연제(flame retardant)를 시험하거나 변형시켜 본 명세서에 기재된 장식 시트에 적합한 성분들 및 층들을 확인하였다.
감소된 총 연소열은, 불연성 무기 충전제를 장식 시트의 장식 베이스 층 내로 포함시킴으로써 시트의 기계적 특성 또는 제조 가능성(manufacturability)에 실질적으로 부정적인 영향을 주지 않고서 얻어질 수 있다는 것을 알아내었다. 장식 시트의 바람직한 특성을 유지하면서 연소열을 추가로 감소시키기 위하여 투명 층 및 접착제 층에 대한 변경이 또한 본 명세서에 기재된 바와 같이 이루어질 수 있다. 또한, 본 명세서에 기재된 장식 시트는 또한 현재 입수가능한 장식 시트에 비하여 감소된 가연성을 나타낼 수 있다는 것을 알아내었다.
본 명세서에 기재된 장식 시트는 내부 또는 외벽, 천장, 바닥 등을 위한 커버(covering), 악센트(accent), 또는 디자인 특징부를 포함하지만 이로 한정되지 않는 임의의 적합한 목적에 사용될 수 있다. 따라서, 본 명세서에 기재된 장식 시트는 유리하게는 감소된 연소열 또는 감소된 가연성이 요구되는 환경 또는 상황에서 사용될 수 있다.
이제 도 1을 참고하면, 이형 라이너(210) 및 장식 시트(100)를 포함하는 시스템(200)의 개략도가 도시되어 있다. 도시된 실시 형태에서, 장식 시트(100)는 장식 베이스 층(130), 베이스 층(130)의 일 표면 상에 배치된 접착제 층(140), 및 접착제 층(140)의 반대쪽의 베이스 층(130)의 일 표면 상에 배치된 투명 층(120)을 포함한다. 장식 시트(100)의 다양한 층들(120, 130, 140)이 하나 초과의 하위층(sublayer)(도시되지 않음)을 포함할 수 있다는 것이 이해될 것이다. 예를 들어, 베이스 층(130) 또는 투명 층(120)은 하나 이상의 중합체 필름들을 포함할 수 있다.
시트(100)의 전체 총 연소열은 바람직하게는 약 4 MJ/㎡ 이하이다. 연소열은 부가적(additive)이기 때문에, 시트(100)를 구성하는 개별 층들(접착제 층(140), 장식 베이스 층(130), 및 투명 층(120))의 누적 총 연소열은 바람직하게는 약 4 MJ/㎡ 이하이다. 실시 형태에서, 투명 층(120)은 총 연소열이 1 MJ/㎡ 이하이다. 실시 형태에서, 접착제 층(140)은 총 연소열이 1 MJ/㎡ 이하이다. 실시 형태에서, 장식 베이스 층(130)은 총 연소열이 2 MJ/㎡ 이하이다. 물론, 층들(120, 130, 140)은 이들 층의 총 연소열의 누적 총계가 제곱미터당 4 메가줄 이하가 되도록 하는 임의의 적합한 연소열을 가질 수 있다.
하기에서 실시예에 나타낸 바와 같이, 단위 면적당 연소열을 감소시키는 한 가지 방법은 시트의 하나 이상의 층들의 두께를 감소시키는 것이다. 그러나, 층들의 두께 또는 전체 시트 두께를 감소시키는 것은 시트(100)의 기계적 특성에 실질적으로 부정적인 영향을 줄 수 있다. 예로서, 시트(100)가 너무 얇으면, 그 시트는 주름지기 더 쉽거나 또는 더 두꺼운 시트만큼 잘 표면 결함을 숨길 수 없다. 따라서, 얇은 시트를, 예를 들어 벽에 적용하기 전에 추가의 표면 준비가 필요할 수 있으며, 이는 일반적으로 바람직하지 않은 것으로 여겨질 것이다.
실시 형태에서, 본 명세서에 기재된 장식 시트(100)의 두께는 85 마이크로미터 내지 250 마이크로미터, 예컨대 100 마이크로미터 내지 200 마이크로미터, 110 마이크로미터 내지 170 마이크로미터, 또는 120 마이크로미터 내지 160 마이크로미터이다. 물론, 장식 시트(100)는 그 시트가 장식 시트로서 사용하기에 적합한 기계적 특성을 가진다면 임의의 적합한 두께를 갖는 것일 수 있다. 시트의 기계적 특성과 총 연소열 사이의 적합한 균형이 본 명세서에 기재된 바와 같이 달성되어, 바람직한 기계적 특성을 갖고 제곱미터당 4 메가줄 이하의 총 연소열을 갖는 장식 시트에 이를 수 있다.
취급 특성 또는 인쇄성을 유지하기 위하여, 장식 베이스 층(130)은 장식 시트의 전형적인 두께를 유지해야 한다. 따라서, 총 연소열을 낮추면서 이러한 층의 두께를 유지하는 것이 특유한 난제를 제시한다. 하기의 실시예에 기재된 바와 같이, 불연성 무기 충전제는 충전제를 포함하지 않는 것을 제외하고는 동일한 두께의 동일한 재료의 베이스 층에 비하여 베이스 층(130)의 총 연소열을 효과적으로 감소시킨다는 것을 알아내었다. 대조적으로, 시험된 유기 난연제는 총 연소열을 감소시키는 데 비효과적인 것으로 밝혀졌다. 하기와 같은 유기 난연제는 총 연소열을 감소시키는 데 비효과적일 것이라고 여겨진다: (i) 올리고머 비스포스페이트 난연제, 예컨대 비스-자일레닐포스페이트 (다이하치 케미칼 인더스트리 컴퍼니, 리미티드(Daihachi Chemical Industry Co., Ltd.)로부터 입수가능한 PX-200); (ii) 방향족, 페놀성 및 환형의 브롬화 난연제, 예컨대 폴리브롬화 다이페닐 옥사이드, 데카브로모다이페닐 옥사이드, 환형 지방족 헥사브로모사이클로도데칸 및 알베마를 저팬 코포레이션(Albemarle Japan Corporation)으로부터 입수가능한 세이텍스(Saytex) 8010; (iii) 삼산화안티몬 (예를 들어, 야마나카 컴퍼니, 리미티드(Yamanaka Co., Ltd.)로부터 입수가능한 삼산화안티몬 MSA); 및 (iv) 기타.
실시 형태에서, 장식 베이스 층(130)은 착색된 또는 패턴화된 필름이다. 착색된 또는 패턴화된 필름은 임의의 적합한 방식으로 착색되거나 패턴화될 수 있다. 예를 들어, 착색제 또는 염료가 필름 형성용 재료 내로 혼입될 수 있거나, 또는 색 또는 패턴이 필름의 표면 상에 인쇄되어 착색된 또는 패턴화된 필름을 생성할 수 있다. 임의의 적합한 착색된 또는 패턴화된 필름이 베이스 층(130)에 사용될 수 있다. 실시 형태에서, 베이스 층(130)의 필름은 합성 수지, 예컨대 폴리비닐클로라이드, 폴리비닐 플루오라이드, 폴리비닐리덴 플루오라이드 폴리에스테르, 폴리올레핀 수지, 또는 (메트)아크릴 수지로 형성된다. 폴리비닐클로라이드 수지는 용이하게 작업가능하며, 용이하게 가공되고, 상대적으로 저가이므로, 베이스 층(130)의 형성을 위한 우수한 선택이 된다.
실시 형태에서, 장식 베이스 층(130)은 10 중량% 내지 50 중량%의 불연성 무기 충전제, 예컨대 10 중량% 내지 40 중량%, 10 중량% 내지 30 중량%, 또는 약 20 중량%의 불연성 무기 충전제를 함유한다. 50 중량%를 초과하는 양으로 무기 충전제가 존재함으로써 필름의 신율을 바람직하지 않게 제한할 수 있고 가공 문제를 제시할 수 있다. 임의의 적합한 불연성 무기 충전제가 사용될 수 있다. 적합한 불연성 무기 충전제에는 CaCO3, Mg(OH)2, Al(OH)3, SiO2, 점토 (예컨대, 몬트모릴로나이트 또는 카올린) 등이 포함된다.
실시 형태에서, 장식 베이스 층(130)은 0 중량% 내지 50 중량%의 불연성 무기 충전제를 함유한다. 장식 베이스 층(130)이 10 중량% 미만의 무기 충전제를 함유한다면 (예를 들어, 무기 충전제를 함유하지 않는다면), 장식 베이스 층(130)은 바람직하게는 얇게 되거나 또는 낮은 총 연소열을 갖는 재료로 형성된다.
실시 형태에서, 베이스 층(130)은 두께가 60 마이크로미터 내지 150 마이크로미터, 예컨대 60 마이크로미터 내지 120 마이크로미터, 60 마이크로미터 내지 100 마이크로미터, 또는 약 80 마이크로미터이다. 하기의 실시예에 예시된 바와 같이, 두께가 80 마이크로미터이고 10% 이상의 불연성 무기 충전제를 갖는 베이스 층 PVC 필름은 총 연소열이 2 MJ/㎡ 미만일 수 있다. 하기의 실시예로부터 도출될 수 있는 바와 같이, 두께가 약 150 마이크로미터이고 약 50 중량%의 불연성 무기 충전제를 갖는 PVC 필름은 총 연소열이 약 2 MJ/㎡; 예를 들어 대략 MJ/㎡이어야 한다.
장식 베이스 필름은 임의의 적합한 방법, 예컨대 캐스팅(casting) 또는 캘린더링(calendaring)에 의해 형성될 수 있다. 캘린더링은 장식 시트에 흔히 요구되는 취급 특성을 갖는 더 두꺼운 필름을 생성하는 경향이 있고 캐스팅보다 더 경제적인 경향이 있기 때문에, 캘린더링이 일부 경우에 바람직할 수 있다. 무기 충전제를 함유하거나 함유하지 않는 PVC의 경우, 50 마이크로미터 내지 60 마이크로미터만큼 얇은 필름을 생성하는 데 캘린더링이 사용될 수 있다.
하나 이상의 불연성 무기 충전제는 임의의 적합한 방식으로 장식 베이스 필름 내로 혼입될 수 있다. 예를 들어, 불연성 무기 충전제는 (예를 들어, 필름이 캐스팅되는 경우) 중합체를 함유하는 용매 내로, 또는 (예를 들어, 필름이 압출 또는 캘린더링되는 경우) 용융된 중합체 내로 등등으로 혼합되거나 블렌딩될 수 있다.
접착제 층(140)은 임의의 적합한 접착제, 예컨대 감압 접착제를 포함할 수 있다. 적합한 접착제의 예에는 아크릴 접착제, 고무계 접착제 및 실리콘 접착제가 포함된다. 아크릴 접착제의 한 예는 100부의 아크리세트(ACRYSET) AST-8167E (니폰 쇼쿠바이 컴퍼니, 리미티드(NIPPON SHOKUBAI CO., LTD.)로부터 입수가능함, 38% 고형물) 및 2 질량부의 가교결합제 (니폰 폴리우레탄 인더스트리 컴퍼니, 리미티드(NIPPON POLYURETHANE INDUSTRY CO., LTD.)로부터 입수가능한 콜로네이트(COLONATE) L-55E, 55% 고형물)를 함유한다. 실리콘 접착제의 한 예는 TL-1인데, 이는 MQ-수지 분말 803 TF (바커 케미칼 코포레이션(Wacker Chemical Corporation)) 및 자이아미터(Xiameter) OHX-4070 (다우 코닝(Dow Corning))의 60/40 혼합물로서 제조될 수 있으며, 이 혼합물은 e-빔 방사선에 의해 경화된다. 물론, 임의의 다른 적합한 접착제가 사용될 수 있다.
접착제는 임의의 적합한 공정을 통해 베이스 층(130)에 적용될 수 있다. 예를 들어, 접착제는 이형 라이너(210)의 표면에 적용되고 베이스 층(130)의 표면에 건식 라미네이팅될 수 있다.
바람직하게는, 접착제 층(140)은 시트(100)를 장식 시트로서 사용하는 목적에 적합한 상기 시트의 일 표면에 충분히 접착시킨다. 일반적으로, 15 N/25 mm 이상의 접착력 (기재: 본더라이징된 강 플레이트(bonderized steel plate), 에이징 조건: 48시간 동안 섭씨 20도, 박리 각도: 90도)이 장식 시트의 목적에 적합한 것으로 여겨질 것이다.
접착제 층(140)은, 시트(100)에 대한 충분한 접착력을 제공하는 한, 임의의 적합한 두께를 가질 수 있다. 얇은 접착제 층(140)이 총 연소열을 감소시키는 데 바람직하지만, 얇은 층은 시트에 대한 충분한 접착력을 제공하지 않을 수 있다. 적합한 연소열뿐만 아니라 접착력을 달성하려는 목적을 위한 접착제 층(140)의 두께는 사용되는 접착제에 좌우될 것임을 이해하게 될 것이다.
실시 형태에서, 접착제 층(140)은 두께가 10 마이크로미터 내지 60 마이크로미터, 예컨대 10 마이크로미터 내지 50 마이크로미터, 15 마이크로미터 내지 50 마이크로미터, 20 마이크로미터 내지 40 마이크로미터, 20 마이크로미터 내지 30 마이크로미터 등이다.
하기의 실시예에 예시된 바와 같이, 두께가 24 마이크로미터인 아크릴 접착제 층은 장식 시트에 대한 충분한 접착 특성을 유지하였고 1 MJ/㎡ 이하의 총 연소열을 가졌다. 추가의 예로서, 두께가 40 마이크로미터인 실리콘계 접착제 TL-1은, 장식 시트에 대한 충분한 접착 특성을 갖고 1 MJ/㎡ 이하의 총 연소열을 갖는 것으로 하기에 나타나 있다.
투명 층(120)은 그 아래에 놓인 장식 베이스 층(130)의 색 또는 패턴이 보일 수 있게 하는 임의의 적합한 필름일 수 있다. 물론, 투명 층(120), 또는 그의 일부는 다소 불투명할 수 있지만, 여전히 베이스 층(130)의 색 또는 패턴의 양상(aspect)이 투명 층(120)을 통해 보일 수 있게 한다. 본 명세서에 사용된 바와 같이, "투명"은 투명한 물체 또는 층 너머에 위치된 물체가 그러한 투명한 물체 또는 층을 통해 명확히 보일 수 있다는 것을 의미한다. 장식 필름과 관련하여, 투명 층은 약간의 양의 광을 산란시킬 수 있지만 여전히 투명한 것으로 여겨진다는 것이 이해될 것이다. 예를 들어, 베이스 층(130)의 전반적인 장식 특징부가 투명 층(120)을 통해 보일 수 있다면, 투명 층(120)은 일반적으로 층(120)이 광을 산란시키는지의 여부에 관계없이 투명한 것으로 여겨질 것이다.
임의의 적합한 투명 필름이 투명 층(120)에 사용될 수 있다. 실시 형태에서, 투명 층(120)의 필름은 합성 수지, 예컨대 폴리비닐클로라이드, 폴리비닐 플루오라이드, 폴리비닐리덴 플루오라이드, 폴리에스테르, 폴리테트라플루오로에틸렌, 폴리올레핀 수지, 또는 (메트)아크릴 수지로 형성된다.
투명 층(120)은 엠보스 롤링에 의한 라미네이팅과 같은 임의의 적합한 공정을 통해 베이스 층(130)에 부착될 수 있다.
투명 층(120)은 임의의 적합한 두께를 가질 수 있다. 실시 형태에서, 투명 층(120)은 두께가 10 마이크로미터 내지 80 마이크로미터, 예컨대 15 마이크로미터 내지 50 마이크로미터, 또는 20 마이크로미터 내지 40 마이크로미터이다.
일반적으로, 본 명세서에 기재된 시트의 투명 층(120)의 두께는 현재 입수가능한 장식 시트의 투명 층 - 이는 전형적으로 약 80 마이크로미터일 수 있음 - 에 비하여 감소될 수 있다. 현재 입수가능한 장식 시트의 투명 층에 비하여 투명 층(120)의 두께의 감소는 바람직한 특성, 예컨대 내구성에 실질적으로 부정적인 영향을 주지 않아야 한다. 하기의 실시예에 기재된 바와 같이, 투명 층의 두께의 감소는 투명 층의 연소열의 감소로 이어질 수 있다. 그러나, 모든 재료가 작은 두께로 용이하게 제조가능한 것은 아니다.
작은 두께, 예를 들어 약 15 마이크로미터로 제조될 수 있는 하나의 적합한 투명 필름은 폴리비닐리덴 플루오라이드 (PVdF)이다. 하기의 실시예에 나타낸 바와 같이, 30 마이크로미터 두께의 PVdF 필름은 총 연소열이 1 MJ/㎡ 이하일 수 있다.
실시 형태에서, 본 명세서에 기재된 장식 시트(100)는, ASTM E84 (건축 재료의 표면 연소 특성에 대한 표준 시험 방법)에 따라 시험할 때, 화염 확산 지수가 15 이하, 예컨대 10 이하이거나, 또는 연기 발생 지수가 50 이하, 예컨대 40 이하, 30 이하, 20 이하, 15 이하, 또는 10 이하이다. 현재 입수가능한 장식 시트, 예컨대 다이-낙 시트는 상당히 더 높은 가연성 파라미터를 갖는다.
하기에서는, 비제한적인 실시예가 제시되는데, 이들은 상기에 논의된 물품 및 방법의 다양한 실시 형태를 기술한다.
실시예
다양한 장식 시트, 또는 그의 층들 또는 구성성분들의 총 연소열을 산소 봄베 열량측정법으로 측정하였다. 하기의 실시예에서는, GB/T 14402-2007 [건축 재료 및 제품에 대한 화재 시험 반응 - 연소열의 측정, 이는 ISO 1716과 유사함]에 따라 산소 봄베 열량계 (IKA C5000, 아이케이에이 웍스, 인크.(IKA Works, Inc.), 미국 노스 캐롤라이나주 윌밍턴 소재)를 사용하여 총 연소열을 측정하였다. 이러한 표준을 사용하여, 보증된 벤조산의 연소에 의해 교정된 산소 봄베 열량계 내에서 표준화된 조건 하에서 시험 물품을 연소시킨다.
실시예 1: 현재 입수가능한 다이-낙 필름의 분석
구매가능한 장식 시트, 다이-낙 FW334 (쓰리엠, 미국 미네소타주 세인트 폴 소재)의 총 연소열을 측정하였다. 다이-낙 FW334는 장식 시트의 전형적인 것이며, 3개의 층 - 80 마이크로미터 두께의 투명한 폴리비닐클로라이드 (PVC) 필름, 80 마이크로미터 두께의 장식 베이스 PVC 필름, 및 40 마이크로미터 두께의 아크릴 접착제 - 을 갖는다.
다이-낙 FW334의 각 층의 총 연소열을 개별적으로 측정하였다. 결과가 하기 표 1에 제시되어 있다.
Figure pct00001
전체 장식 시트에 대한 총 연소열 (PCS)은 제곱미터당 6.27 메가줄이었다. 개별 층들의 누적 총 연소열 (2.48 + 2.27 + 1.47 = 6.22)이 시험된 시트 (6.27)보다 약간 더 적다는 것에 주목한다. 다양한 층들의 배치(batch)간 두께 변동이 이러한 약간의 변동의 원인이 될 수 있었던 것으로 여겨진다.
실시예 2: 연소열을 감소시키기 위한 다양한 장식 시트 층의 분석
상기 실시예 1에 기재된 결과에 기초하여, 약 4 MJ/㎡ 이하를 목표로 하여 총 연소열에서의 약 40%의 감소를 추구하였다. 각 층의 초기 목표는 다음과 같았다: 투명 층 - 1.0 MJ/㎡ 미만; 장식 베이스 층 - 2.0 MJ/㎡ 미만, 및 접착제 층 - 1.0 MJ/㎡ 미만. 또한, 유사한 필름 특성, 예컨대 접착력, 내구성, 신율, 취급성, 인쇄성 등을 유지할 것이 요구되었다.
취급성 및 인쇄성을 유지하기 위하여, 장식 베이스 층은 장식 시트의 전형적인 두께, 예를 들어 실시예 1에 전술된 다이-낙 FW334와 같은 약 80 마이크로미터를 유지해야 할 것으로 추정되었다. 따라서, 총 연소열을 낮추면서 이러한 층의 두께를 유지하는 것이 특유한 난제를 제시하였다. 허용가능한 수준의 접착력을 유지하기 위하여, 접착제 재료 또는 전형적인 장식 시트의 두께와 유사하게 될 필요가 있는 접착제 층의 두께는 변경되어야 할 필요가 있을 것으로 추정되었다. 투명 층의 두께는 총 연소열을 감소시키기 위해 시트의 원하는 특성, 예컨대 내구성에 부정적인 영향을 주지 않고서 적당히 감소될 수 있을 것으로 추정되었다. 그러나, 모든 재료가 작은 두께로 용이하게 제조가능한 것은 아니다.
구매가능한 시트와 유사한 특성을 갖지만 PCS가 더 낮은 장식 시트를 달성하기 위하여, 이들 3개의 층의 각각에 대해 다양한 재료, 두께, 충전제 및 난연제를 변형시켜 적합한 구성성분들 및 층들을 확인하였다.
접착제의 경우, 난연제를 포함한 것 및 포함하지 않은 것의 다양한 아크릴계 접착제를, 장식 시트를 편평한 표면에 접착시킬 수 있는 능력에 대해 시험하였다. 적합한 접착력은 15 N/25 mm 초과의 접착력 (기재: 본더라이징된 강 플레이트, 에이징 조건: 48시간 동안 섭씨 20도, 박리 각도: 90도)인 것으로 여겨졌는데, 이는 총 연소열 데이터가 하기에 제시된 모든 시험된 접착제에 의해 만족되었다 (데이터는 나타내지 않음). 이들 층의 총 연소열은 상기 논의된 바와 같이 GB/T 14402-2007에 따라 산소 봄베 열량측정법으로 결정하였다.
A. 접착제 층
7개의 접착제 샘플을 하기와 같이 제조하였다.
샘플 1: 100 질량부의 아크릴 접착제 (니폰 쇼쿠바이 컴퍼니, 리미티드로부터 입수가능한 아크리세트 AST-8167E, 38% 고형물) 및 2 질량부의 가교결합제 (니폰 폴리우레탄 인더스트리 컴퍼니, 리미티드로부터 입수가능한 콜로네이트 L-55E, 55% 고형물)를 도쿠슈 기카 고교 컴퍼니, 리미티드(Tokushu Kika Kogyo Co., Ltd.)로부터 입수가능한 티.케이. 오토 호모 믹서(T.K. Auto Homo Mixer)를 사용하여 5분 동안 500 rpm으로 혼합하였다. 생성된 용액을 나이프 코팅에 의해 실리콘 라이너 상에 코팅하였다. 섭씨 65도에서 5분 동안 그리고 섭씨 95도에서 5분 동안 건조시킨 후, 40 마이크로미터의 접착제 층 두께를 형성하였다. 이는 실시예 1에 앞서 논의된 다이-낙 FW334의 접착제 층에 상응한다.
샘플 2: 100 질량부의 아크릴 접착제 (니폰 쇼쿠바이 컴퍼니, 리미티드로부터 입수가능한 아크리세트 AST-8167E, 38% 고형물) 및 2 질량부의 가교결합제 (니폰 폴리우레탄 인더스트리 컴퍼니, 리미티드로부터 입수가능한 콜로네이트 L-55E, 55% 고형물) 및 11.4 질량부의 인산염 난연제 (다이하치 케미칼 인더스트리 컴퍼니, 리미티드로부터 입수가능한 PX-200)를 도쿠슈 기카 고교 컴퍼니, 리미티드로부터 입수가능한 티.케이. 오토 호모 믹서를 사용하여 5분 동안 500 rpm으로 혼합하였다. 생성된 용액을 나이프 코팅에 의해 실리콘 라이너 상에 코팅하였다. 섭씨 65도에서 5분 동안 그리고 섭씨 95도에서 5분 동안 건조시킨 후, 40 마이크로미터의 접착제 층 두께를 형성하였다.
샘플 3 및 샘플 4: 100 질량부의 아크릴 접착제 (니폰 쇼쿠바이 컴퍼니, 리미티드로부터 입수가능한 아크리세트 AST-8167E, 38% 고형물) 및 2 질량부의 가교결합제 (니폰 폴리우레탄 인더스트리 컴퍼니, 리미티드로부터 입수가능한 콜로네이트 L-55E, 55% 고형물) 및 15.21 질량부의 브롬화 난연제 (알베마를 저팬 코포레이션으로부터 입수가능한 세이텍스 8010) 및 4.57 질량부의 삼산화안티몬 (야마나카 앤드 컴퍼니, 리미티드로부터 입수가능한 삼산화안티몬 MSA)을 도쿠슈 기카 고교 컴퍼니, 리미티드로부터 입수가능한 티.케이. 오토 호모 믹서를 사용하여 5분 동안 500 rpm으로 혼합하였다. 생성된 용액을 나이프 코팅에 의해 실리콘 라이너 상에 코팅하였다. 섭씨 65도에서 5분 동안 그리고 섭씨 95도에서 5분 동안 건조시킨 후, 43 마이크로미터 (샘플 3) 및 33 마이크로미터 (샘플 4)의 접착제 층 두께를 형성하였다.
샘플 5: 100 질량부의 아크릴 접착제 (미네소타 마이닝 앤드 매뉴팩춰링 컴퍼니(Minnesota Mining & Manufacturing Co.)로부터 입수가능한 RD2788, 40% 고형물) 및 1.7 질량부의 가교결합제 (미네소타 마이닝 앤드 매뉴팩춰링 컴퍼니로부터 입수가능한 RD1054, 5% 고형물)를 도쿠슈 기카 고교 컴퍼니, 리미티드로부터 입수가능한 티.케이. 오토 호모 믹서를 사용하여 5분 동안 500 rpm으로 혼합하였다. 생성된 용액을 나이프 코팅에 의해 실리콘 라이너 상에 코팅하였다. 섭씨 65도에서 5분 동안 그리고 섭씨 95도에서 5분 동안 건조시킨 후, 30 마이크로미터의 접착제 층 두께를 형성하였다.
샘플 6: 100 질량부의 아크릴 접착제 (소켄 케미칼 앤드 엔지니어링 컴퍼니, 리미티드(SOKEN CHEMICAL & ENGINEERING CO., LTD.)로부터 입수가능한 에스케이-다인(SK-Dyne) YN-94, 25% 고형물) 및 0.5 질량부의 가교결합제 (미네소타 마이닝 앤드 매뉴팩춰링 컴퍼니로부터 입수가능한 RD1054, 5% 고형물)를 도쿠슈 기카 고교 컴퍼니, 리미티드로부터 입수가능한 티.케이. 오토 호모 믹서를 사용하여 5분 동안 500 rpm으로 혼합하였다. 생성된 용액을 나이프 코팅에 의해 실리콘 라이너 상에 코팅하였다. 섭씨 65도에서 5분 동안 그리고 섭씨 95도에서 5분 동안 건조시킨 후, 24 마이크로미터의 접착제 층 두께를 형성하였다.
샘플 7: 실리콘계 접착제 TL-1을 MQ-수지 분말 803 TF (바커 케미칼 코포레이션) 및 자이아미터 OHX-4070 (다우 코닝)의 60/40 혼합물로서 제조하였다. 이 혼합물을 용매 코팅하고 (톨루엔 중 50% 고형물), 70 C에서 10분 동안 건조시키고, e-빔 (15 Mrad, 280 keV)으로 경화시켰다.
이들 접착제 샘플의 조성물에 대한 요약이 하기 표 2에 제공되어 있다.
Figure pct00002
총 연소열 (PCS)이 하기 표 3에 나타나 있다.
Figure pct00003
표 3에 나타난 바와 같이, 샘플 1 내지 샘플 4는 PCS 값이 1을 초과하는 반면, 샘플 5 내지 샘플 7은 PCS 값이 1 미만이었다. 또한, 난연제의 첨가는 접착제 층의 PCS에 거의 또는 전혀 영향을 주지 않았다.
각각의 시험된 접착제는 장식 시트를 편평한 표면에 접착시키는 데 적합하였다 (데이터는 나타내지 않음).
B. 투명 층
9개의 투명 층, 샘플 8 내지 샘플 16을 하기와 같이 얻거나 제조하였다.
샘플 8: 다츠타 케미칼 컴퍼니, 리미티드(Tatsuta Chemical Co., Ltd.)로부터 82 마이크로미터 두께의 필름으로서 PVC를 얻었다.
샘플 9: 다츠타 케미칼 컴퍼니, 리미티드로부터 82 마이크로미터 두께의 프로토타입(prototype) 필름으로서 난연제 처리된 PVC를 얻었다. 이러한 필름은 염소 난연제로 처리하였다.
샘플 10: 금강 컴퍼니, 리미티드(Kum Kang Co., Ltd.)로부터 87 마이크로미터 두께의 프로토타입 필름으로서 난연제 처리된 PVC를 얻었다. 이러한 필름은 9.4 중량%의 인산염 난연제로 로딩하였다.
샘플 11: 미츠비시 플라스틱스, 인크.(Mitsubishi Plastics, Inc.)로부터 97 마이크로미터 두께의 프로토타입 필름으로서 난연제 처리된 PVC를 얻었다. 이러한 필름은 인산염 난연제로 처리하였다.
샘플 12: 반도 케미칼 인더스트리즈 리미티드(Bando Chemical Industries Ltd.)로부터 60 마이크로미터 두께의 프로토타입 필름으로서 PVC를 얻었다.
샘플 13: 40 마이크로미터 두께의 프로토타입 필름 (스카치칼(SCOTCHCAL), 스미토모 쓰리엠 리미티드(Sumitomo 3M Ltd.))으로서 PVC를 얻었다.
샘플 14: 28 마이크로미터 두께의 프로토타입 필름 (스카치칼, 스미토모 쓰리엠 리미티드)으로서 PVC를 얻었다.
샘플 15: 24 마이크로미터 두께의 필름 (테들라(TEDLAR), 듀폰(Dupont))으로서 폴리비닐 플루오라이드 (PVF)를 얻었다.
샘플 16: 30 마이크로미터 두께의 필름 (DX-14S0230, 덴키 가가쿠 가부시키 가이샤(Denki Kagaku Kabushiki Kaisha))으로서 폴리비닐리덴 플루오라이드 (PVdF)를 얻었다.
총 연소열 (PCS)이 하기 표 4에 나타나 있다.
Figure pct00004
표 4에 나타낸 바와 같이, 유기 난연제 (염소 및 인산염 난연제)는 PCS를 효과적으로 낮추지 못한다. 또한, 40 마이크로미터만큼 작은 PVC 필름 두께는 제곱미터당 1 메가줄 미만의 연소열을 갖는다는 목표를 충족시키지 못했다. 그러나, 두께가 28 마이크로미터인 PVC는 PCS 목표를 충족시켰지만, 그러한 얇은 PVC 시트의 제조는 비용이 많이 들 수 있으며, 더 두꺼운 PVC 시트에 대해 이용가능한 공정보다 기계적으로 덜 견고한 필름을 생성할 수 있다. 그러나, PVdF 필름은 약 30 마이크로미터의 두께로 용이하게 제조할 수 있는 반면, 여전히 우수한 기계적 특성을 유지할 수 있다. 게다가, 30 마이크로미터 PVdF는 본 발명자들의 PCS 목표를 충족시켰다.
C. 장식 베이스 층
5개의 장식 베이스 층, 샘플 17 내지 샘플 21을 하기에 기재된 바와 같이 얻거나 제조하였다.
샘플 17: 다이 니폰 프린팅 컴퍼니, 리미티드(Dai Nippon Printing Co., Ltd.)로부터 80 마이크로미터 두께의 필름으로서 PVC를 얻었다. 이는 실시예 1에 앞서 논의된 다이-낙 FW334의 장식 베이스 층에 상응한다.
샘플 18: 반도 케미칼 인더스트리즈, 리미티드로부터 프로토타입으로서 20 중량%의 CaCO3이 로딩된 80 마이크로미터 두께의 착색 PVC 장식 필름을 얻었다.
샘플 19: 반도 케미칼 인더스트리즈, 리미티드로부터 프로토타입으로서 30 중량%의 CaCO3이 로딩된 80 마이크로미터 두께의 착색 PVC 장식 필름을 얻었다.
샘플 20: 반도 케미칼 인더스트리즈, 리미티드로부터 프로토타입으로서 20 중량%의 Mg(OH)2가 로딩된 80 마이크로미터 두께의 착색 PVC 장식 필름을 얻었다.
샘플 21: 반도 케미칼 인더스트리즈, 리미티드로부터 프로토타입으로서 30 중량%의 Mg(OH)2가 로딩된 80 마이크로미터 두께의 착색 PVC 장식 필름을 얻었다.
유기 난연제는 접착제 층 또는 투명 층 어느 층에서도 PCS를 감소시키는 데 비효과적이었기 때문에, 장식 베이스 층을 위해 시험된 필름 중 일부에 불연성 무기 충전제를 사용하였다. 약 50%를 초과하는 중량 퍼센트로 무기 충전제를 첨가하게 되면 필름의 신율이 바람직하지 않게 제한되거나 가공 문제가 제시되는 등으로 추정되었다. 따라서, 본 발명자들은 초기 시험을 최대 30 중량%의 불연성 유기 충전제를 갖는 필름으로 제한하였다.
총 연소열 (PCS)이 하기 표 5에 나타나 있다.
Figure pct00005
표 5에 나타낸 바와 같이, 20 중량% 또는 30 중량%의 불연성 무기 충전제의 첨가는 PCS를 제곱미터당 2 메가줄 미만의 목표로 감소시켰다. 이들 결과에 기초하여, 약 10 중량%의 무기 충전제로 로딩된 80 마이크로미터 두께의 필름이 또한 목표 PCS를 만족시키거나 또는 만족시키는 것에 근접할 것으로 여겨진다. 따라서, 필름이 10 중량% 내지 40 중량%의 충전제를 갖는다면, 장식 베이스 필름에 요구되는 기계적 특성에 상당한 악영향을 주지 않고서 PCS를 원하는 수준으로 감소시키는 데 효과적일 것이다.
탄산칼슘 및 수산화마그네슘은 PCS를 감소시키는 데 대략 동일하게 효과적이었지만, 탄산칼슘은 필름 제조 동안 더 용이하게 분산가능한 것으로 여겨졌으며 약간 바람직할 수 있다.
이러한 실시예 2에 제시된 결과에 기초하여, PCS가 제곱미터당 4 메가줄 미만인 특히 바람직한 장식 시트는 하기를 포함할 수 있다: (i) 투명 층으로서 30 마이크로미터 두께의 PVdF 필름, 예컨대 DX-14SS0230; (ii) 장식 베이스 층으로서 20 내지 30 중량%의 불연성 무기 충전제로 로딩된 80 마이크로미터 두께의 PVC 필름; 및 (iii) 24 마이크로미터 두께의 아크릴 접착제 층, 예컨대 에스케이-다인 YN-94.
실시예 3: 총 연소열에 대한 장식 시트의 분석
실시예 2에 제시된 결과에 기초하여 바람직한 특성을 가질 것으로 예상된 장식 시트를 제조하였다. 3개의 시트를 하기와 같이 제조하였다.
시트 1: 30 마이크로미터 두께의 PVdF 투명 필름 (DX-14S0230, 덴키 가가쿠 가부시키 가이샤)을 섭씨 160 내지 170도에서 엠보스 롤을 사용하여 10 중량%의 CaCO3으로 로딩된 80 마이크로미터의 착색 (즉, 착색제가 제조 동안 첨가됨) PVC 필름 (반도 케미칼 인더스트리즈, 리미티드로부터의 프로토타입)에 라미네이팅하였다. 라미네이팅 전에, 폴리비닐 아크릴 잉크를 사용하여 착색 PVC 필름 상에 나뭇결 패턴을 인쇄하였다. 아크릴 감압 접착제 (에스케이와이-다인(SKY-Dyne) YN-94, 소켄 케미칼 앤드 엔지니어링 컴퍼니, 리미티드, 25% 고형물)를 나이프 코터를 사용하여 이형 라이너 상에 코팅하고, 섭씨 90도에서 5분 동안 건조시켜, 라이너 상에 24 마이크로미터 두께의 접착제 층을 생성하였다. 생성된 접착제 층을 라미네이팅된 PVC 필름의 배면에 라미네이팅하여 시험 샘플을 제조하였다.
시트 2: 30 마이크로미터 두께의 PVdF 투명 필름 (DX-14S0230, 덴키 가가쿠 가부시키 가이샤)을 섭씨 160 내지 170도에서 엠보스 롤을 사용하여 20 중량%의 CaCO3으로 로딩된 80 마이크로미터 두께의 착색 PVC 필름 (반도 케미칼 인더스트리즈, 리미티드로부터의 프로토타입)에 라미네이팅하였다. 라미네이팅 전에, 폴리비닐 아크릴 잉크를 사용하여 착색 PVC 필름 상에 나뭇결 패턴을 인쇄하였다. 아크릴 감압 접착제 (에스케이와이-다인 YN-94, 소켄 케미칼 앤드 엔지니어링 컴퍼니, 리미티드, 25% 고형물)를 나이프 코터를 사용하여 이형 라이너 상에 코팅하고, 섭씨 90도에서 5분 동안 건조시켜, 라이너 상에 24 마이크로미터 두께의 접착제 층을 생성하였다. 생성된 접착제 층을 라미네이팅된 PVC 필름의 배면에 라미네이팅하여 시험 샘플을 제조하였다.
시트 3: 30 마이크로미터 두께의 PVdF 투명 필름 (DX-14S0230, 덴키 가가쿠 가부시키 가이샤)을 섭씨 160 내지 170도에서 엠보스 롤을 사용하여 30 중량%의 CaCO3으로 로딩된 80 마이크로미터 두께의 착색 PVC 필름 (반도 케미칼 인더스트리즈, 리미티드로부터의 프로토타입)에 라미네이팅하였다. 라미네이팅 전에, 폴리비닐 아크릴 잉크를 사용하여 착색 PVC 필름 상에 나뭇결 패턴을 인쇄하였다. 아크릴 감압 접착제 (에스케이와이-다인 YN-94, 소켄 케미칼 앤드 엔지니어링 컴퍼니, 리미티드, 25% 고형물)를 나이프 코터를 사용하여 이형 라이너 상에 코팅하고, 섭씨 90도에서 5분 동안 건조시켜, 라이너 상에 24 마이크로미터 두께의 접착제 층을 생성하였다. 생성된 접착제 층을 라미네이팅된 PVC 필름의 배면에 라미네이팅하여 시험 샘플을 제조하였다.
시트의 총 연소열 (PCS)이 하기 표 6에 나타나 있다.
Figure pct00006
표 6에 나타낸 바와 같이, 장식 시트 2 및 3은 총 연소열이 실시예 2에 제시된 결과에 기초한 예상 총 연소열에 매우 가까웠다 (즉, 장식 시트의 예상 연소열은 개별 층들의 연소열의 합계와 동일할 것이다). 시트 1의 PCS는 4 MJ/㎡ 미만이었으며, 이는 10 중량%의 불연성 무기 충전제를 함유하는 장식 베이스 층을 갖는 시트가 전체 목표 PCS를 충족시킨다는 것을 입증한다.
실시예 4: 가연성에 대한 장식 시트의 분석
실시예 3에 기재된 바와 같이 제조된 시트 1을 ASTM E84 (건축 재료의 표면 연소 특성에 대한 표준 시험 방법)에 따라 가연성에 대해 시험하였다. ASTM E84 시험 방법은 NFPA No. 255 및 UL No. 723과 기술적으로 동일하다. 이러한 시험 방법은 공칭 7.32 m (24 ft) 길이 × 508 mm (20 in) 폭의 시편을 5.5분 내에 시편의 전체 길이를 따라 화염을 확산시키도록 조정된 제어된 기류 및 화염성 화재 노출에 노출시킨다. 화염 확산 지수는 규정된 시험 조건 하에서 화염 구역의 경계의 진행 동안 행해진 관찰로부터 도출된 비교 척도(comparative measure)를 나타내는 수(number) 또는 등급(classification)이다. 연기 발생 지수는 표면 연소 특성에 대한 시험 동안 수집된 연기 불투명도 데이터(smoke obscuration data)로부터 도출된 비교 척도를 나타내는 수 또는 등급이다. 이 시험의 결과는 예측할 수 없었는데, 그 이유는 감소된 PCS를 갖는 장식 시트가 또한 감소된 가연성을 가질 것인지의 여부가 알려져 있지 않았기 때문이다. 이는, 유기 난연제가 PCS를 감소시키는 데 거의 또는 전혀 영향을 주지 않았지만 가연성을 감소시킬 것으로 예측되었던 실시예 2에 제시된 결과에 비추어 명백하다.
장식 시트 1을 6.3 mm (1/4 인치) 두께이고 밀도가 1444 kg/㎥ (90 lb/ft3)이며 ASTM C 1186에 따른 등급 II인 섬유-보강된 시멘트 보드에 라미네이팅하고, ASTM E84에 따라 시험하였다. 섬유-보강된 시멘트 보드만을 음성(negative) 대조군으로서 사용하고, 1.83 ㎝ (23/32 인치) 두께의 NOFMA (National Wood Flooring Association, 미국 목재 바닥재 협회) 보증 적참나무(red oak) 바닥재를 양성(positive) 대조군으로서 사용하였다. 결과가 하기 표 7에 제시되어 있다.
Figure pct00007
다이-낙 시트, 예컨대 실시예 1에서 논의된 다이-낙 FW334의 이전 시험은 ASTM E84에 따라 시험할 때 전형적으로 20 내지 25의 화염 확산 지수 및 70 내지 100의 연기 발생 지수를 생성한다. 다이-낙 FW334와 유사한 다이-낙 시트에 대한 결과가 하기 표 8에 제시되어 있다.
Figure pct00008
시멘트 보드에 라미네이팅된 시트 1 및 쓰리엠 다이-낙 필름으로부터 얻은 데이터 (표 7)는 시트 1 및 쓰리엠 다이-낙 필름 단독에 대한 것을 나타내는데, 그 이유는 시멘트 보드가 화염 확산 지수 또는 연기 발생 지수를 갖지 않기 때문이다. 따라서, 본 명세서에 기재된 장식 시트는 현재 입수가능한 장식 시트보다 감소된 총 연소열을 가질 뿐만 아니라 감소된 화염 확산 지수 및 연기 발생 지수를 갖는다 (표 7과 표 8의 비교).
따라서, "낮은 총 연소열을 갖는 장식 필름"의 실시 형태가 개시된다. 당업자는 본 명세서에 기재된 필름, 시스템, 장식 시트, 조성물, 및 방법이 개시된 것들과는 다른 실시 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 개시된 실시 형태는 제한적 목적이 아니라 예시적 목적을 위하여 제공된다.

Claims (20)

  1. 장식 베이스 층;
    상기 장식 베이스 층의 일 표면 상에 배치된 접착제 층; 및
    상기 접착제 층과 반대쪽의 베이스 층의 표면 상에 배치된 투명 층
    을 포함하며,
    두께가 85 마이크로미터 내지 250 마이크로미터이고, 표준 GB/T 14402-2007을 사용하여 산소 봄베 열량측정법(oxygen bomb calorimetry)으로 측정할 때 총 연소열(gross heat of combustion)이 제곱미터당 4.0 메가줄 이하인,
    장식 시트.
  2. 장식 베이스 층;
    상기 장식 베이스 층의 일 표면 상에 배치된 접착제 층; 및
    상기 접착제 층과 반대쪽의 베이스 층의 표면 상에 배치된 투명 층
    을 포함하며,
    두께가 90 마이크로미터 내지 250 마이크로미터이고, ASTM E84에 따라 시험할 때 화염 확산 지수(Flame Spread Index)가 15 이하이거나 연기 발생 지수(Smoke Developed Index)가 50 이하인,
    장식 시트.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 장식 베이스 층은 하나 이상의 불연성 무기 충전제를 10% 내지 50%의 중량 퍼센트로 포함하는, 장식 시트.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 장식 베이스 층은 하나 이상의 불연성 무기 충전제를 10% 내지 30%의 중량 퍼센트로 포함하는, 장식 시트.
  5. 제3항 또는 제4항에 있어서, 상기 하나 이상의 불연성 무기 충전제는 CaCO3, Mg(OH)2, Al(OH)3, SiO2, 몬트모릴로나이트, 및 카올린 중 하나 이상을 포함하는, 장식 시트.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 장식 베이스 층은 폴리비닐클로라이드를 포함하는, 장식 시트.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 장식 베이스 층은 두께가 60 마이크로미터 내지 120 마이크로미터인, 장식 시트.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 접착제 층은 두께가 10 마이크로미터 내지 50 마이크로미터인, 장식 시트.
  9. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 접착제 층은 두께가 20 마이크로미터 내지 30 마이크로미터인, 장식 시트.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 접착제 층은 감압 접착제를 포함하는, 장식 시트.
  11. 제10항에 있어서, 상기 감압 접착제는 아크릴 감압 접착제인, 장식 시트.
  12. 제10항에 있어서, 상기 감압 접착제는 실리콘 감압 접착제인, 장식 시트.
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 투명 층은 두께가 15 마이크로미터 내지 50 마이크로미터인, 장식 시트.
  14. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 투명 층은 두께가 20 마이크로미터 내지 40 마이크로미터인, 장식 시트.
  15. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 투명 층은 폴리비닐클로라이드, 폴리비닐리덴 플루오라이드, 및 폴리비닐플루오라이드로 이루어진 군으로부터 선택된 재료로 형성되는, 장식 시트.
  16. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 투명 층은 폴리비닐리덴 플루오라이드로 형성되는, 장식 시트.
  17. 폴리비닐클로라이드 및 하나 이상의 불연성 무기 충전제를 포함하며 두께가 60 마이크로미터 내지 150 마이크로미터인 장식 베이스 층으로서, 여기서, 상기 불연성 무기 충전제는 상기 장식 베이스 층의 10 중량% 내지 50 중량%를 구성하는, 장식 베이스 층;
    상기 장식 베이스 층의 일 표면 상에 배치되며 두께가 10 마이크로미터 내지 50 마이크로미터인 접착제 층; 및
    상기 접착제 층과 반대쪽의 베이스 층의 표면 상에 배치되고, 폴리비닐리덴 플루오라이드를 포함하며, 두께가 15 마이크로미터 내지 50 마이크로미터인 투명 층
    을 포함하며,
    두께가 85 마이크로미터 내지 250 마이크로미터이고, 산소 봄베 열량측정법으로 측정할 때 총 연소열이 제곱미터당 4.0 메가줄 이하인,
    장식 시트.
  18. 제17항에 있어서, ASTM E84에 따라 시험할 때 화염 확산 지수(flame spread index)가 15 이하이거나 연기 발생 지수(smoke developed index)가 50 이하인, 장식 시트.
  19. 폴리비닐클로라이드 및 하나 이상의 불연성 무기 충전제를 포함하며 두께가 60 마이크로미터 내지 150 마이크로미터인 장식 베이스 층으로서, 여기서, 상기 불연성 무기 충전제는 상기 장식 베이스 층의 10 중량% 내지 50 중량%를 구성하는, 장식 베이스 층;
    상기 장식 베이스 층의 일 표면 상에 배치되며 두께가 15 마이크로미터 내지 50 마이크로미터인 접착제 층; 및
    상기 접착제 층과 반대쪽의 베이스 층의 표면 상에 배치되고, 폴리비닐리덴 플루오라이드를 포함하며, 두께가 15 마이크로미터 내지 50 마이크로미터인 투명 층
    으로 본질적으로 이루어지는 장식 시트.
  20. 제1항 내지 제19항 중 어느 한 항에 따른 장식 시트 및 상기 베이스 층 반대쪽의 접착제 층의 일 표면 상에 배치된 이형 라이너를 포함하는 시스템.
KR1020147011329A 2011-09-30 2011-09-30 낮은 총 연소열을 갖는 장식 필름 KR101980402B1 (ko)

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