KR20210142897A - 불연성이 우수하고 가스유해성이 없는 친환경 준불연성 시트 - Google Patents

불연성이 우수하고 가스유해성이 없는 친환경 준불연성 시트 Download PDF

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Abstract

본 발명은 불연성이 우수하고 가스유해성이 없는 친환경 준불연성 시트에 관한 것으로서, 구체적으로 상기 준불연성 시트는 알루미늄 포일, 상기 알루미늄 포일 상에 배치된 제1 핫멜트 접착필름, 상기 제1 핫멜트 접착필름 상에 배치된 미네랄 보드, 상기 미네랄 보드 상에 배치된 제2 핫멜트 접착필름 및 상기 제2 핫멜트 접착필름 상에 배치된 코팅알루미늄 포일을 포함한다.

Description

불연성이 우수하고 가스유해성이 없는 친환경 준불연성 시트 {ECO-FRIENDLY SEMI-NONCOMBUSTIBLE SHEET HAVING EXCELLENT NON-COMBUSTIBILITY WITHOUT GAS TOXICITY}
본 발명은 준불연성 시트에 관한 것으로서, 구체적으로는 불연성이 우수하고 가스유해성이 없으며 친환경적이기 때문에 준불연 또는 난연 성능이 요구되는 다양한 분야에 사용될 수 있는 우수한 준불연성 시트에 관한 것이다.
각종 화재에 대응하여 인적·물적인 피해를 최소화하기 위해서 플라스틱, 시트, 호스, 섬유 등 다양한 제품에 불연성이 요구되고 있다. 건축물 마감 재료, 인테리어용 보드, 방화도어 등의 경우에도 준불연 성능 및 화재 확산 방지 구조에 대한 기준이 강화되고 있으며, 특히 건축물에 시공되는 목재는 화재 발생시에 비교적 큰 피해를 초래하기 때문에 준불연성 제품이 선호되고 있다.
“국토교통부 고시 제2015 - 744호”에는 준불연재료의 기준으로서 불연성과 가스유해성을 모두 규정하고 있는데, 불연성의 경우 가열시험 시작 시와 종료 시의 질량 차이가 30 % 미만이어야 하고, 가스유해성의 경우 가열 시작 후 마우스의 행동정지시간이 9분 이상이어야 준불연재료로 인정하고 있다.
종래에는 불연성 기준을 맞추기 위해 각종 유기 난연제를 사용한 제품들이 개발되었으나, 이는 가스유해성을 높이고 환경 오염을 유발하거나 친환경성, 원가 경쟁력, 시공 용이성 등을 떨어뜨리는 요인이 되었다.
공개특허 제10-2019-0010043호 (2019. 01. 30. 공개)
이에 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 불연성이 우수하고 가스유해성이 없어 “국토교통부 고시 제2015 - 744호”에 규정된 준불연재료의 기준을 만족하면서도 친환경적인 준불연성 시트를 제공하는 것이다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 준불연성 시트는 알루미늄 포일, 상기 알루미늄 포일 상에 배치된 제1 핫멜트 접착필름, 상기 제1 핫멜트 접착필름 상에 배치된 미네랄 보드, 상기 미네랄 보드 상에 배치된 제2 핫멜트 접착필름 및 상기 제2 핫멜트 접착필름 상에 배치된 코팅알루미늄 포일을 포함하되, 상기 코팅알루미늄 포일은 외측면이 PVDC 또는 불소로 코팅되고, 상기 미네랄 보드는 무기충진제 100 중량부, 폴리에틸렌 30-35 중량부 및 상용화제 3-5 중량부를 포함하며, 상기 무기충진제는 무기입자분말 30-60 중량%, 광물분말 30-60 중량%, 무기섬유 5-10 중량% 및 광물섬유 5-10 중량%를 포함하고, 상기 무기입자분말은 수산화알루미늄(Al(OH)3), 수산화마그네슘(Mg(OH)2), 탄산칼슘(CaCO3) 및 실리카 중 하나 이상을 포함하고, 상기 광물분말은 질석, 진주석, 펄라이트 및 화산석 중 하나 이상을 포함하며, 상기 무기섬유는 유리섬유 및 실리카섬유 중 하나 이상을 포함하고, 상기 광물섬유는 현무암섬유를 포함한다.
또한, 상기 알루미늄 포일과 상기 코팅알루미늄 포일의 두께는 각각 0.2-0.7 mm이고, 상기 제1 및 제2 핫멜트 접착필름의 두께는 각각 20-100 μm이며, 상기 미네랄 보드의 두께는 2-5 mm일 수 있다.
한편, 상기 무기입자분말은 수산화알루미늄 15-43 중량%, 수산화마그네슘 15-43 중량%, 탄산칼슘 12-25 중량% 및 실리카 10-20 중량%를 포함하고, 상기 광물분말은 질석 20-50 중량%, 진주석 20-50 중량% 및 펄라이트 20-50 중량%를 포함하며, 상기 무기섬유는 유리섬유 40-60 중량% 및 실리카섬유 40-60 중량%를 포함할 수 있다.
또는, 상기 무기입자분말 및 상기 광물분말의 입도는 50-200 μm이고, 상기 무기섬유 및 광물섬유는 굵기가 10-100 μm이고 길이가 1-20 mm일 수 있다.
상기 준불연성 시트는 ISO 1182:2010에 의거한 불연성시험에 따른 질량 감소율이 30% 이하이고, KS F 2271:2016에 의거한 가스유해성시험에 따른 마우스 행동정지시간이 14분 이상일 수 있다.
또한, 상기 준불연성 시트는 하기 (1) 내지 (3) 중 하나 이상을 만족할 수 있다.
(1) 접착 강도가 17 hp 이상
(2) 인장 강도가 70 MPa 이상
(3) 전자파 흡수능이 12 dB (10 GHz) 이상
기타 실시예의 구체적인 사항들은 상세한 설명에 포함되어 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 준불연성 시트는 “국토교통부 고시 제2015 - 744호”에 규정된 준불연재료의 불연성 기준인 질량 감소율 30 % 미만과 가스유해성 기준인 마우스 행동정지시간 9분 초과를 모두 만족하기 때문에, 준불연 또는 난연 성능이 요구되는 다양한 분야에 사용될 수 있다.
또한, 접착 강도, 인장 강도 및 전자파 차단성이 우수하고, 원가 경쟁력이 높으며 시공이 용이하다.
본 발명의 실시예들에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 준불연성 시트의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 실험예에 따라 미네랄 보드의 두께에 따른 특성을 측정한 결과를 나타낸 그래프이다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 실험예에 따른 시간에 대한 온도 그래프와 마우스 행동 기록 그래프이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, '및/또는'은 언급된 아이템들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다. 또, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '포함한다(comprises)' 및/또는 '포함하는(comprising)'은 언급된 구성요소 외에 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. '-' 또는 '내지'를 사용하여 나타낸 수치 범위는 다른 언급이 없는 한 그 앞과 뒤에 기재된 값을 각각 하한과 상한으로서 포함하는 수치 범위를 나타낸다. '약' 또는 '대략'은 그 뒤에 기재된 값 또는 수치 범위의 20% 이내의 값 또는 수치 범위를 의미한다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
그리고 본 발명의 실시예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 본 발명의 실시예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다.
이하, 본 발명의 실시예들을 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 준불연성 시트의 단면도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 준불연성 시트는 알루미늄 포일(10), 상기 알루미늄 포일(10) 상에 배치된 제1 핫멜트 접착필름(21), 상기 제1 핫멜트 접착필름(21) 상에 배치된 미네랄 보드(30), 상기 미네랄 보드(30) 상에 배치된 제2 핫멜트 접착필름(22) 및 상기 제2 핫멜트 접착필름(22) 상에 배치된 코팅알루미늄 포일(40)을 포함한다.
알루미늄 포일(10)과 코팅알루미늄 포일(40)은 불연성, 전자파 차단성 등을 높이고 가스유해성을 낮추기 위해 사용된다.
코팅알루미늄 포일(40)은 적어도 일 외측면이 PVDC(Polyvinylidene chloride) 또는 불소로 코팅된 알루미늄 포일이다. PVDC 또는 불소 코팅알루미늄 포일(40)이 가열면이 되도록 준불연성 시트를 사용함으로써 우수한 불연성 및 가스유해성을 달성할 수 있다(실험예 2 참조).
알루미늄 포일(10)과 코팅알루미늄 포일(40)의 두께(d1, d4)는 각각 0.2-0.7 mm일 수 있다. 알루미늄 포일(10) 또는 코팅알루미늄 포일(40)의 두께(d1, d4)가 0.2 mm 미만이면 불연성, 전자파 차단성, 가스유해성 등이 열등할 수 있고, 0.7 mm를 초과하면 접착 강도, 시공 용이성, 원가 경쟁력 등이 떨어질 수 있다.
핫멜트 접착필름(21, 22)은 에틸렌 초산비닐(EVA), 폴리아미드, 폴리에스테르, 아크릴 등의 열가소성 수지를 주원료로 제조된 것으로, 고온에서 액상으로 피착제로 도포, 압착 후 수초 내에 대기에서 냉각되어 고화되면서 접착력을 발휘하는 열용융형 접착제가 함유된 필름이다. 예시적인 실시예에서, 핫멜트 접착필름(21, 22)은 유기 난연제인 질소계 난연제 및/또는 인계 난연제를 포함하는 난연성 핫멜트 접착필름일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
제1 핫멜트 접착필름(21)과 제2 핫멜트 접착필름(22)은 실질적으로 동일한 소재의 필름일 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니며, 필요에 따라 서로 다른 소재의 접착필름을 사용할 수도 있다.
제1 핫멜트 접착필름(21)과 제2 핫멜트 접착필름(22)의 두께(d2)는 각각 20-100 μm일 수 있는데, 핫멜트 접착필름(21, 22)의 두께(d2)가 상기 범위를 벗어나면 접착성, 시공 용이성, 원가 경쟁력 등이 떨어질 수 있다.
미네랄 보드(30)는 불연성, 가스유해성, 전자파 차단성 등을 개선하기 위해 사용된다. 미네랄 보드(30)는 무기충진제 100 중량부, 폴리에틸렌 30-35 중량부 및 상용화제 3-5 중량부를 포함한다.
무기충진제는 무기입자분말 30-60 중량%, 광물분말 30-60 중량%, 무기섬유 5-10 중량% 및 광물섬유 5-10 중량%를 포함한다. 무기입자분말은 수산화알루미늄(Al(OH)3), 수산화마그네슘(Mg(OH)2), 탄산칼슘(CaCO3) 및 실리카 중 하나 이상을 포함하고, 광물분말은 질석, 진주석, 펄라이트 및 화산석 중 하나 이상을 포함하며, 무기섬유는 유리섬유 및 실리카섬유 중 하나 이상을 포함하고, 광물섬유는 현무암섬유를 포함한다.
무기충진제는 불연성, 전자파 차단성 등을 향상시키는데, 무기섬유와 특히 현무암섬유는 시트의 불연성뿐만 아니라 인장 강도도 향상시킬 수 있다(실험예 2 참조).
무기입자분말과 광물분말의 입도는 50-200 μm일 수 있다. 입도를 50 μm 미만으로 분쇄하는 것은 필요 이상으로 비효율적일 수 있고, 200 μm을 초과하면 다른 재료들과의 혼화성이 떨어져 접착 강도 저하에 따른 박리 현상이 일어날 수 있다.
무기섬유와 광물섬유는 굵기가 10-100 μm이고 길이가 1-20 mm일 수 있다. 굵기가 10 μm 미만이면 쉽게 끊어져 인장 강도 향상 효과가 미미할 수 있고, 100 μm를 초과하면 균질성이 떨어져 접착 강도가 저하될 수 있다. 길이가 20 mm를 초과하면 다른 성분들과의 혼합이나 균일한 분포가 이루어지지 않을 수 있다.
구체적인 실시예에서, 무기입자분말은 수산화알루미늄 15-43 중량%, 수산화마그네슘 15-43 중량%, 탄산칼슘 12-25 중량% 및 실리카 10-20 중량%를 포함할 수 있고, 광물분말은 질석 20-50 중량%, 진주석 20-50 중량% 및 펄라이트 20-50 중량%를 포함할 수 있으며, 무기섬유는 유리섬유 40-60 중량% 및 실리카섬유 40-60 중량%를 포함할 수 있다. 광물분말은 화산석도 포함할 수 있는데, 이 경우 화산석은 10-20 중량%로 포함할 수 있다.
폴리에틸렌은 용융지수(MI) 3 이상인 저밀도 폴리에틸렌(LDPE)일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 폴리에틸렌을 무기충진제 100 중량부 대비 30 중량부 미만으로 사용하면 접착 강도가 약해질 수 있고, 35 중량부 초과로 사용하면 불연성이 열화될 수 있다(실험예 2 참조).
상용화제는 무기충진제와 폴리에틸렌 간의 혼화성을 높이기 위해 사용된다. 상용화제는 폴리올레핀 엘라스토머(polyolefin elastomer, POE)에 무수말레인산(maleic anhydride, MAH)이 그라프트(graft) 중합된 MAH-g-POE를 포함할 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니다.
미네랄 보드(30)는 활제 1-3 중량부 및/또는 산화방지제 0.1-1 중량부를 더 포함할 수 있다. 활제는 스테아린산 칼슘(calcium stearate) 또는 스테아린산 나트륨(sodium stearate)을 포함할 수 있다. 산화방지제는 아민계 산화방지제, 특히 방향족 2차 모노아민을 포함할 수 있는데, 이러한 방향족 2차 모노아민은 예를 들어 페닐-베타-나프틸아민, 페닐-p-나프틸아민, 디페닐아민, 각각 최대 약 16개의 탄소 원자를 갖는 1개 또는 2개의 알킬 치환기를 함유하는 알킬 디페닐아민, 각각 최대 약 16개의 탄소 원자를 갖는 하나 또는 두 개의 알킬 또는 아랄킬기를 함유하는 알킬 또는 아랄킬 치환된 페닐-베타-나프틸아민, 각각 최대 약 16개의 탄소 원자를 갖는 하나 또는 두 개의 알킬 또는 아랄킬기를 함유하는 알킬 또는 아랄킬 치환된 페닐-p-나프틸아민 등일 수 있다.
미네랄 보드(30)의 두께(d3)는 2-5 mm일 수 있는데, 미네랄 보드(30)의 두께(d3)가 2 mm 미만이면 불연성이 떨어질 수 있고, 5 mm를 초과하면 접착 강도의 저하가 현저하고 시공 용이성이 떨어질 수 있다(실험예 3 참조).
본 발명의 실시예들에 따른 준불연성 시트는 자연 유래의 무기 재료들을 주로 사용하여 제조되기 때문에 친환경적일 뿐만 아니라, “국토교통부 고시 제2015 - 744호”에 규정된 준불연재료의 불연성 기준인 질량 감소율 30 % 미만과 가스유해성 기준인 마우스 행동정지시간 9분 초과를 모두 만족하기 때문에(실험예 1 및 4 참조), 준불연 또는 난연 성능이 요구되는 다양한 분야에 사용될 수 있는 우수한 소재이다.
또한, 본 발명의 준불연성 시트는 하기 (1) 내지 (3) 중 하나 이상을 만족할 수 있다(실험예 1 참조).
(1) 접착 강도가 17 hp 이상
(2) 인장 강도가 70 MPa 이상
(3) 전자파 흡수능이 12 dB (10 GHz) 이상
한편, 본 발명의 예시적인 실시예에서 준불연성 시트는 상기 기재된 또는 예시된 성분 이외의 물질, 재료, 소재는 포함하지 않을 수 있다. 즉, 본 발명의 준불연성 시트는 본 명세서에 기재되지 않은 추가적인 재료 없이도 상술한 바와 같은 우수한 성능을 달성할 수 있는 것이다.
이하에서는 제조예 및 실험예를 통해 본 발명의 준불연성 시트에 대하여 설명하나, 본 발명의 효과가 하기 실험예에 의해 제한되지 아니함은 자명하다.
제조예: 본 발명의 준불연성 시트의 제조
실시예 1
0.5 mm 두께의 알루미늄 포일, 50 μm 두께의 핫멜트 접착필름, 3 mm 두께의 미네랄 보드, 50 μm 두께의 핫멜트 접착필름 및 0.5 mm 두께의 외면에 PVDC(Polyvinylidene chloride) 코팅된 알루미늄 포일을 순차적으로 접착하여 준불연성 시트를 제조하였다. 접착시 6 kgf의 외력을 가하여 시트를 압착하였다.
상기 미네랄 보드는 하기 표 1과 같은 성분들을 혼합하여 제조하였다.
성분 함량 (g)
수산화알루미늄 (Al(OH)3) 입도: 50-200 μm 35
수산화마그네슘 (Mg(OH)2) 33
탄산칼슘 (CaCO3) 20
실리카 12
질석 34
진주석 32
펄라이트 34
유리섬유 굵기: 10-100 μm
길이: 1-20 mm		 12
실리카섬유 10
현무암섬유 20
폴리에틸렌(LDPE) 75
상용화제(MAH-g-POE) 10
실시예 2
PVDC 코팅된 알루미늄 포일 대신 불소 코팅된 알루미늄 포일을 사용한 점을 제외하고 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 준불연성 시트를 제조하였다.
실험예 1: 본 발명의 준불연성 시트의 성능 시험
본 발명의 준불연성 시트의 불연성, 접착 강도, 인장 강도 및 전자파 차단성을 다음과 같은 방법으로 시험하였으며, 그 결과는 하기 표 2와 같았다.
- 불연성: ISO 1182:2010에 의거하였다. 지름 45 mm의 시편들을 높이 50 mm가 되도록 쌓고 60±5 ℃로 유지되는 통기식 오븐에서 20-24 시간 동안 건조시킨 다음 상온의 건조기 내에서 냉각시킨 후, PVDC 또는 불소 코팅된 알루미늄 포일을 가열면으로 하여 시편을 규정된 시간 동안 가열하였다. 시험 시작 시 무게와 시험 종료 시 무게를 측정하여 질량 감소율을 계산하였다.
- 접착 강도: 만능재료시험기(Universsal test machine, UTM)를 이용하여 220 mm x 220 mm 면적의 시편의 박리 강도를 측정하였다.
- 인장 강도: ASTM D 638-14에 의거하였다. 만능재료시험기(Universsal test machine, UTM)를 이용하여 100 mm x 100 mm 면적의 시편의 인장강도를 측정하였다.
- 전자파 차단성: 네트워크 애널라이저를 이용하여 전자파 흡수 정도를 측정하였다.
실시예 시편 불연성 박리 강도
(hp) 		인장 강도
(MPa) 		전자파 흡수능
(dB, 10GHz)
Initial
(g) 		Δm
(%)
Final
(g)
실시예 1 1 84.22 25.8 18.1 72.5 14
62.46
2 87.21 29.2 17.6 75.2 13
61.74
3 86.45 26.6 18.5 71.8 15
63.46
실시예 2 1 84.28 25.8 17.1 82.1 12
62.57
2 85.11 26.7 19.2 82.6 14
62.36
3 85.45 26.7 18.5 74.4 16
62.51
실험예 2: 본 발명의 준불연성 시트의 성능 비교 시험
본 발명의 준불연성 시트의 성능을 검증하기 위해 하기와 같은 시트들을 제작하고 불연성 등을 측정하여 비교하였다.
비교예 1
미네랄 보드 위에 핫멜트 접착필름과 PVDC 코팅 알루미늄 포일을 생략한 점을 제외하고 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 시트를 제조하였다.
비교예 2
PVDC 코팅 알루미늄 포일 대신 코팅되지 않은 알루미늄 포일을 사용한 점을 제외하고 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 시트를 제조하였다.
비교예 3
현무암섬유를 사용하지 않은 점을 제외하고 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 시트를 제조하였다.
비교예 4
현무암섬유와 무기섬유(유리섬유, 실리카섬유)를 사용하지 않은 점을 제외하고 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 시트를 제조하였다.
비교예 5
폴리에틸렌을 40 g 사용한 점을 제외하고 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 시트를 제조하였다.
비교예 6
폴리에틸렌을 100 g 사용한 점을 제외하고 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 시트를 제조하였다.
하기 표 3은 시트들의 차이점을 정리한 것이고, 측정 결과는 하기 표 4와 같았다.
알루미늄 포일 무기섬유 현무암섬유 폴리에틸렌
실시예 1 PVDC-coat 포함 포함 75 g
실시예 2 F-coat 포함 포함 75 g
비교예 1 사용 안함 포함 포함 75 g
비교예 2 코팅 안함 포함 포함 75 g
비교예 3 PVDC-coat 포함 비포함 75 g
비교예 4 PVDC-coat 비포함 비포함 75 g
비교예 5 PVDC-coat 포함 포함 40 g
비교예 6 PVDC-coat 포함 포함 100 g
불연성
Δm (%) 		박리 강도
(hp) 		인장 강도
(MPa) 		전자파 흡수능
(dB, 10 GHz)
실시예 1 (avg.) 27.2 18.1 73.0 14
실시예 2 (avg.) 26.4 18.3 79.7 14
비교예 1 44.5 18.9 75.0 8
비교예 2 32.9 18.0 77.1 15
비교예 3 30.5 17.6 65.7 13
비교예 4 31.0 19.9 63.1 14
비교예 5 27.1 12.5 76.0 12
비교예 6 33.0 19.1 72.2 16
상기 표 4에 나타난 바와 같이, PVDC 또는 불소 코팅 알루미늄 포일을 사용하지 않은 시트는 불연성이나 전자파 차단능이 떨어졌고, 무기섬유나 현무암섬유를 사용하지 않은 시트는 불연성, 인장 강도 등이 떨어졌으며, 폴리에틸렌 함량이 너무 낮거나 높은 시트는 불연성 또는 접착 강도를 만족하지 못하였기 때문에, 실시예 1 내지 2와 같은 본 발명의 준불연성 시트를 대체하기에 적합하지 않음을 알 수 있다.
실험예 3: 미네랄 보드의 두께에 따른 성능 비교 시험
본 발명의 준불연성 시트의 미네랄 보드의 두께에 따른 성능 차이를 알아보기 위해 하기 표 5와 같이 미네랄 보드의 두께를 달리한 시트들을 제작하고 불연성 등을 측정하여 비교하였다. 미네랄 보드에 사용된 재료들의 양을 조절하여 그 두께를 조절하였으며, 다른 조건은 실시예 1과 동일하게 하여 제작하였다.
미네랄 보드의 두께 (mm)
비교예 7 1
비교예 8 2
실시예 1 3
비교예 9 4
비교예 10 5
비교예 11 6
측정 결과는 도 2와 같았으며, 도 2에 나타난 바와 같이 미네랄 보드의 두께가 2 mm 내지 5 mm일 때 질량 감소율이 30 % 미만인 불연성 조건을 만족하는 동시에 접착 강도와 인장 강도 모두 양호하였음을 알 수 있다.
실험예 4: 본 발명의 준불연성 시트의 가스유해성시험
본 발명의 준불연성 시트의 가스유해성을 시험하기 위해 KS F 2271:2016에 의거하여 마우스의 행동정지시간을 측정했다. 구체적으로, 평균 무게 19 g의 ICR 암컷 마우스 8 개체를 피검장치 내 회전상자에 넣고 220 mm x 220 mm 면적으로 제작된 실시예 1 및 2의 시트 시편을 15분 동안 가열하여 마우스가 행동을 정지할 때까지 걸리는 시간을 측정하였다.
하기 표 6은 경과 시간에 따른 상자 온도 및 측정 온도이고, 표 7은 행동정지시간 측정값이며, 도 3 및 4는 실시예 1 및 2 각각의 시간에 따른 온도 그래프와 마우스 행동 기록 그래프이다.
경과 시간 (s) 상자 온도 (℃) 측정 온도 (℃)
실시예 1 실시예 2 실시예 1 실시예 2
0.0 29.4 30.0 24.7 31.0
60.0 29.8 30.0 67.1 71.9
120.0 29.8 30.1 79.3 81.7
180.0 29.9 30.1 87.8 87.9
240.0 30.0 30.0 133.4 120.1
300.0 30.1 30.1 161.1 143.1
360.0 30.1 30.1 181.0 158.7
실시예 1 실시예 2
개체 No. 정지시간 개체 No. 정지시간
M1 14min 59s M1 14min 59s
M2 15min 00s M2 14min 59s
M3 14min 50s M3 14min 59s
M4 14min 51s M4 14min 59s
M5 14min 30s M5 14min 59s
M6 15min 00s M6 14min 59s
M7 15min 00s M7 15min 00s
M8 14min 59s M8 15min 00s
평균값 14min 54s 평균값 14min 59s
표준편차 00min 10s 표준편차 00min 00s
행동정지시간 14min 44s 행동정지시간 14min 59s
상기 표와 그래프에 나타난 바와 같이, 실시예 1 및 2 모두 마우스의 행동정지시간이 14분을 초과했기 때문에 “국토교통부 고시 제2015 - 744호”에 규정된 준불연재료의 기준(평균행동정지시간 9분 이상)을 만족하는 우수한 준불연성 시트임을 알 수 있다.이상에서 본 발명의 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 본 발명의 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
10: 알루미늄 포일
21: 제1 핫멜트 접착필름
22: 제2 핫멜트 접착필름
30: 미네랄 보드
40: 코팅알루미늄 포일

Claims (6)

  1. 알루미늄 포일;
    상기 알루미늄 포일 상에 배치된 제1 핫멜트 접착필름;
    상기 제1 핫멜트 접착필름 상에 배치된 미네랄 보드;
    상기 미네랄 보드 상에 배치된 제2 핫멜트 접착필름; 및
    상기 제2 핫멜트 접착필름 상에 배치된 코팅알루미늄 포일을 포함하되,
    상기 코팅알루미늄 포일은 외측면이 PVDC 또는 불소로 코팅되고,
    상기 미네랄 보드는 무기충진제 100 중량부, 폴리에틸렌 30-35 중량부 및 상용화제 3-5 중량부를 포함하며,
    상기 무기충진제는 무기입자분말 30-60 중량%, 광물분말 30-60 중량%, 무기섬유 5-10 중량% 및 광물섬유 5-10 중량%를 포함하고,
    상기 무기입자분말은 수산화알루미늄(Al(OH)3), 수산화마그네슘(Mg(OH)2), 탄산칼슘(CaCO3) 및 실리카 중 하나 이상을 포함하고, 상기 광물분말은 질석, 진주석, 펄라이트 및 화산석 중 하나 이상을 포함하며, 상기 무기섬유는 유리섬유 및 실리카섬유 중 하나 이상을 포함하고, 상기 광물섬유는 현무암섬유를 포함하는
    준불연성 시트.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 알루미늄 포일과 상기 코팅알루미늄 포일의 두께는 각각 0.2-0.7 mm이고,
    상기 제1 및 제2 핫멜트 접착필름의 두께는 각각 20-100 μm이며,
    상기 미네랄 보드의 두께는 2-5 mm인
    준불연성 시트.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 무기입자분말은 수산화알루미늄 15-43 중량%, 수산화마그네슘 15-43 중량%, 탄산칼슘 12-25 중량% 및 실리카 10-20 중량%를 포함하고,
    상기 광물분말은 질석 20-50 중량%, 진주석 20-50 중량% 및 펄라이트 20-50 중량%를 포함하며,
    상기 무기섬유는 유리섬유 40-60 중량% 및 실리카섬유 40-60 중량%를 포함하는
    준불연성 시트.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 무기입자분말 및 상기 광물분말의 입도는 50-200 μm이고,
    상기 무기섬유 및 광물섬유는 굵기가 10-100 μm이고 길이가 1-20 mm인
    준불연성 시트.
  5. 제1 항에 있어서,
    ISO 1182:2010에 의거한 불연성시험에 따른 질량 감소율이 30% 이하이고,
    KS F 2271:2016에 의거한 가스유해성시험에 따른 마우스 행동정지시간이 14분 이상인
    준불연성 시트.
  6. 제5 항에 있어서,
    하기 (1) 내지 (3) 중 하나 이상을 만족하는 준불연성 시트.
    (1) 접착 강도가 17 hp 이상
    (2) 인장 강도가 70 MPa 이상
    (3) 전자파 흡수능이 12 dB (10 GHz) 이상
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