KR101108240B1 - 폴리에스테르 난연심재 및 그 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 폴리에스테르 난연심재 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 폴리에스테르 난연심재에 있어서, 저밀도 폴리에스테르 견면사이에 고밀도 폴리에스테르 견면이 배치되어 삼중구조로 이루어지고 난연제가 함침 또는 코팅된 것을 특징으로 하는 폴리에스테르 난연심재가 제공된다. 본 발명의 폴리에스테르 난연심재는 흡음성 및 단열성이 뛰어날 뿐만 아니라 환경변화에 따른 형태 변형이 일어나지 않아 시공이 용이하고 유해가스 발생을 억제할 뿐만 아니라 높은 압축강도와 굴곡강도의 발현이 가능하여 구조적인 지지성능이 우수하고, 난연성이 우수한 등의 장점이 있다.
폴리에스테르 난연심재, 난연처리제, 난연성
Description
도 1은 본 발명의 폴리에스테르 난연심재를 제조하는 공정례의 공정도이다.
본 발명은 폴리에스테르 난연심재 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 폴리에스테르 섬유를 주원료로 하여 우수한 난연성이 부여된 폴리에스테르 난연심재 및 그 제조방법에 관한 것이다.
본 발명의 폴리에스테르 난연심재는 주로 샌드위치 패널에 적용되는데, 일반적으로 샌드위치패널은 약 0.5㎜ 정도의 강판과 강판 사이에 흡음성 및/또는 단열성이 있는 심재를 넣어 접착시켜 만들어지며, 이때 사용되는 심재는 구조적인 지지성능이 필요하므로 일정수준 이상의 압축 강도를 필요로 한다.
현재 주로 사용되는 심재로는 폴리우레탄폼, 스치로폼과 같은 유기 섬유질 재료와 유리면, 암면과 같은 무기질 재료가 사용되어 지고 있다. 그러나, 상기 폴 리우레탄폼, 스치로폼과 같은 유기질 재료는 구조적인 지지성능을 갖도록 일정수준 이상의 압축강도의 발현에는 장점을 가지고 있지만, 유기질 재료의 연소 특성으로 인하여 화재 발생시 유해가스가 다량 발생하여 이를 이용하여 제조된 샌드위치 패널의 내화성이 떨어지는 등의 문제점 때문에 점차적으로 그 활용성이 떨어지고 있다.
반면에 상기 유리면, 암면과 같은 무기 섬유질 재료는 난연성이 우수하여 이를 이용하여 제조된 샌드위치 패널의 내화성이 우수한 장점을 가지고 있지만, 압축강도가 낮아 심재로서 바로 사용하지 못하고 길이방향으로 75 내지 100㎜정도씩 절단하여 세워서 사용해야 하는 단점이 있다. 또한 상기 무기질 재료는 환경변화에 따른 형태변형이 일어나 재사용이 불가능하고, 시공이 용이하지 못한 단점이 있다.
이러한 단점을 개선한 최근 건축자재로 많이 사용되고 있는 폴리에스테르 흡음단열재(이하 난연심재라 한다.)는 다른 유기 섬유질 재료와는 달리 연소시 유해가스가 발생하지 않고, 유리면이나 암면과 같은 무기질 재료에 비해 일정수준 이상의 압축강도 발현이 가능하고, 시공이 용이할 뿐만 아니라 환경변화에 따른 형태변형이 없어 반영구적으로 사용할 수 있는 장점이 있으나 섬유질 소재임에도 불구하고 난연성의 미흡하여, 내장심재로 이용시 샌드위치 패널의 내화성이 떨어져 용도 확대에 많은 장애가 있는 단점이 있다.
상기 문제점을 해결하기 위하여 폴리에스테르 난연심재에 난연도료나 내화도료를 이용하여 표면에 난연성을 부여하는 실시예등은 있지만 25㎜이하의 저두께, 150㎏/㎥이상의 고밀도를 갖는 판재로써 실내 장식용 자재로써의 사용은 가능하나, 구조적인 측면이나 비용적인 측면에서 샌드위치 패널용 내부심재로는 적용이 불가능할 뿐만 아니라 심재 내부에 난연성을 부여할 수 없는 단점이 있다.
따라서, 샌드위치 패널용 내부심재로서 흡음성 및 단열성이 우수하고 시공이 용이하며, 환경 변화에 따른 형태변형이 일어나지 않아 수명이 반영구적이며 화재시 유해가스발생을 억제시키는 난연성이 우수한 내부심재가 요구되어 진다.
대한민국특허출원제2002-21977호에서는 단일 밀도의 견면층을 적층하고 표면열처리한 후 난연처리제를 부여하여 발포처리한 내부심재를 제공하고 있다. 상기 발명의 심재에서는 단일밀도의 견면층으로 이루어져 있어 압축강도 및 굴곡강도가 약한 단점이 있었다.
따라서, 본 발명은 상기한 단점을 개선한 폴리에스테르 난연심재를 제조하는 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은 상기한 방법으로 제조된 흡음성 및 난연성이 우수하고, 시공이 용이하며 환경변화에 따는 형태변형이 일어나지 않아 반영구적으로 사용가능하고, 우수한 압축강도 및 굴곡강도를 가진 구조적인 지지성능이 우수한 난연심재를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성한 본 발명에 의하면, 폴리에스테르 난연심재에 있어서, 저 밀도 폴리에스테르 견면사이에 고밀도 폴리에스테르 견면이 배치되어 삼중구조로 이루어지고 난연제가 함침 또는 코팅된 것을 특징으로 하는 폴리에스테르 난연심재가 제공된다.
또한, 본 발명에서는 폴리에스테르 난연심재의 제조방법에 있어서, (a) 열융착성 폴리에스테르 섬유와 일반 폴리에스테르 섬유를 혼섬 및 카딩하여 웹을 형성하는 공정, (b) 상기 웹을 다수의 층으로 적층하여 성형하는 공정, (c) 상기 성형공정에서 얻어진 밀도 18~22㎏/㎥인 저밀도 견면사이에 밀도 40~60㎏/㎥의 고밀도 견면을 삽입하는 공정, d) 상기 성형된 웹을 오븐에서 열처리하고 히팅프레스롤러를 통과시켜 삼중구조 견면층을 제조하는 공정 및 e) 상기 삼중구조의 견면층을 소정의 크기로 절단하고 난연처리제를 부여한 후 건조 및 발포하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 폴리에스테르 난연심재의 제조방법이 제공된다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세하게 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 폴리에스테르 난연심재를 제조하기 위한 공정도를 개략적으로 나타낸 것이다.
본 발명에서는 웹을 형성하고 다수의 층으로 적층하여 성형하고, 상기 성형공정에서 얻어진 밀도 18~22㎏/㎥인 저밀도 견면사이에 밀도 40~60㎏/㎥의 고밀도 견면을 삽입하여 삼중구조의 견면을 제조하고 이에 난연처리제를 부여한 후 건조, 발포시켜 난연심재를 형성하게 되는데, 밀도가 상이한 견면층의 3중구조로 인해 압축강도 및 굴곡강도가 향상된다.
상기 저밀도 폴리에스테르 견면 사이에 삽입되는 고밀도 폴리에스테르 견면 은 성형공정에서 준비된 것 또는 별도로 준비된 것이 모두 가능하다.
성형공정에서 준비된 것은 성형공정에서 동시에 성형되어 저밀도 견면 사이에 삽입하는 등의 방법이 가능하며, 별도로 준비된 고밀도 견면은 별도로 성형 제조되어 권취된 고밀도 견면을 저밀도 견면의 성형수단 사이에서 풀면서 삽입하는 등의 방법이 가능하여 공정의 탄력적인 조절이 가능하다.
특히, 2개이상의 저밀도견면 사이에 고밀도 견면을 삽입하여 3중구조로 적층하는 경우에는 고밀도 견면이 척추(back-bone)역할을 하게 되어 샌드위치 판넬과 같은 최종용도에 적용할 때 높은 압축강도를 발현하게 되고 휨현상도 줄어들게 되는 효과를 부여할 수 있다.
본 방법에서는 상기 열처리된 웹적층물을 히팅 프레스 롤러를 통과시켜 표면 열처리하게 되는데, 이는 후공정에서 난연처리제 부착성능 및 강도향상을 위한 것이다. 표면 열처리를 위한 히팅 프레스 롤러의 온도는 80 내지 150℃ 정도가 바람직하다.
본 방법에서는 이와 같이 표면열처리된 견면에 난연처리제를 부여하게 되는데, 이때 난연처리제는 소듐 실리케이트 등과 같은 난연처리제를 농도 20 내지 70%의 액상으로 제조하여 부여하는 것이 바람직하다.
본 발명에서는 이와 같이 표면열처리된 견면에 난연처리제를 부여하는 방법으로 두가지를 예시하고 있다. 난연처리제 부여를 위한 그 한 방법은 견면을 침지조에 침지하는 방법이고 다른 한 방법은 분무식 도포장치와 롤러식 도포장치로 견면의 양면에 도포하는 방법이다.
우선, 난연처리제 부여를 위한 침지방법에 대해서 설명하면, 적정한 용량의 침지조에 액상의 난연처리제를 적정량 채우고, 상기 소정의 크기로 절단된 표면열처리된 견면을 난연처리제가 충분히 부여되도록 침지시킨다.
상기 난연처리제가 부여된 견면을 스퀴징 프레스 롤러를 통과시켜 스퀴징하여 적정량의 난연처리제가 견면에 부착되도록 하고, 스퀴징시 발생되는 여분의 난연처리제는 침지조에 재공급하도록 한다.
스퀴징 후에는 견면을 온도가 100 내지 200℃의 연속식 열풍블로잉 방식의 건조장치를 이용하여 건조하거나, 또는 마이크로웨이브 방식의 건조장치를 이용하여 건조시켜 폴리에스테르 난연심재를 제조한다.
또 다른 방법인 분무식 도포장치와 롤러식 도포장치로 견면의 양면에 도포하는 방법에 대해 설명하면, 적정한 용량의 저장탱크에 저장되어 있는 농도 20 내지 70%인 액상의 난연처리제를 분무장치로 이송하고, 소정의 크기로 절단된 견면을 상기 분무장치를 통과시켜 견면의 일면에 난연처리제를 분무도포시킨 후, 견면의 이면에는 롤러식 도포장치를 이용하여 난연처리제를 부여하는 것이 바람직하다.
상기 난연처리제가 부여된 견면은 온도가 100 내지 200℃의 연속식 열풍블로잉 방식의 건조장치를 이용하여 건조하거나, 또는 마이크로웨이브 방식의 건조장치를 이용하여 건조시켜 폴리에스테르 난연심재를 제조한다.
본 발명에 의하여 폴리에스테르 난연심재에 있어서, 저밀도 폴리에스테르 견면사이에 고밀도 폴리에스테르 견면이 배치되어 삼중구조로 이루어지고 난연제가 함침 또는 코팅된 것을 특징으로 하는 폴리에스테르 난연심재가 제공된다. 또한 상 기 삼중구조는 저밀도 폴리에스테르 견면은 두께 30~40㎜, 밀도 18~22㎏/㎥, 고밀도 폴리에스테르 견면이 두께 5~15㎜, 밀도 40~60㎏/㎥인 것이 바람직하다.
본 발명의 폴리에스테르 난연심재는 샌드위치 패널에 적용될 수 있는데,상기 난연심재를 일정간격으로 절단하여 90도 회전시킨 후 횡배열하여 수직결심재를 준비한 후 상기 수직결심재의 상하면에 강판 등을 접합하여 사용될 수 있다.
상기 샌드위치 패널에 적용되는 난연심재의 전체 단면적에서 고밀도 견면의 단면적이 5～40%인 것이 바람직하며, 더욱 바람직하기로는 5-20%이다. 고밀도 면적이 5% 미만인 경우에는 휨현상이 발생하기 쉬우며, 고밀도 면적이 40%를 초과하는 경우에는 공정상의 생산성저하 및 무게가 너무 무거운 문제점이 발생한다
또한, 폴리에스테르 난연심재를 일정간격으로 절단하여 90도 회전시킨 후 횡배열한 수직결심재 사이에 고밀도 폴리에스테르 견면을 추가로 삽입하는 것도 가능하다. 이때 사용되는 고밀도 폴리에스테르 견면은 밀도 40~60㎏/㎥인 것이 바람직하며, 상기 폴리에스테르 난연심재에 사용된 고밀도 견면부와 추가로 사용된 고밀도 폴리에스테르 견면면적의 합이 전체 면적에서 40%를 초과하지 아니하도록 하는 것이 바람직하다.
본 발명의 폴리에스테르 난연심재는 난연처리제가 부여되어 흡음성 및 단열성 외에 난연성이 우수하게 되고, 우수한 압축강도 발현이 가능하여 구조적으로 지지성능이 우수하게 된다. 또한 상기 난연심재를 내부에 내장한 샌드위치 패널은 내화성이 크게 향상된다.
이상 상술한 바와 같이, 본 발명의 폴리에스테르 난연심재는 화재시 발생되는 유해가스를 억제시킴으로써 난연성이 우수하며, 흡음성 및 단열성이 우수하고, 환경변화에 따른 형태 변형이 일어나지 않아 시공이 용이한 효과가 있고, 또한 형태변형이 없어 반영구적으로 사용할 수 있는 효과가 있다. 또한 본 발명의 폴리에스테르 난연심재는 샌드위치 패널용 내부심재로서 적용 가능한 두께로 제조할 수 있으며, 높은 압축강도의 발현이 가능하여 구조적인 측면이나 비용적인 측면에서 내부심재로서 적용이 우수한 효과가 있다.
Claims (8)
- 삭제
- 폴리에스테르 난연심재에 있어서, 저밀도 폴리에스테르 견면사이에 고밀도폴리에스테르 견면이 배치되어 삼중구조로 이루어지되상기 삼중구조는 저밀도 폴리에스테르 견면은 두께 30~40㎜, 밀도 18~22㎏/㎥, 고밀도 폴리에스테르 견면이 두께 5~15㎜, 밀도 40~60㎏/㎥이고, 난연심재의 전체 단면적에서 고밀도 폴리에스테르 견면의 단면적이 5-20%이며, 난연제가 함침 또는 코팅된 것을 특징으로 하는 폴리에스테르 난연심재.
- 폴리에스테르 난연심재의 제조방법에 있어서,(a) 열융착성 폴리에스테르 섬유와 일반 폴리에스테르 섬유를 혼섬 및 카딩하여 웹을 형성하는 공정,(b) 상기 웹을 다수의 층으로 적층하여 성형하는 공정,(c) 상기 성형공정에서 얻어진 밀도 18~22㎏/㎥인 저밀도 폴리에스테르 견면사이에 밀도 40~60㎏/㎥의 고밀도 폴리에스테르 견면을 삽입하되 저밀도 폴리에스테르 견면은 두께 30~40㎜, 고밀도 폴리에스테르 견면은 두께 5~15㎜로 하며, 난연심재의 전체 단면적에서 고밀도 폴리에스테르 견면의 단면적이 5-20%가 되도록 삽입하는 공정,d) 상기 성형된 웹을 오븐에서 열처리하고 히팅프레스롤러를 통과시켜 삼중구조 견면층을 제조하는 공정 및e) 상기 삼중구조의 견면층을 소정의 크기로 절단하고 난연처리제를 부여한 후 건조 및 발포하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 폴리에스테르 난연심재의 제조방법.
- 제3항에 있어서, 상기 (c)공정에서 저밀도 폴리에스테르 견면 사이에 삽입되는 고밀도 폴리에스테르 견면은 성형공정에서 준비된 것 또는 별도로 준비된 것임을 특징으로 하는 폴리에스테르 난연심재의 제조방법.
- 청구항 2기재의 폴리에스테르 난연심재를 일정간격으로 절단하여 90도 회전시킨 후 횡배열한 수직결심재를 사용하는 것을 특징으로 하는 샌드위치 패널.
- 삭제
- 삭제
- 제5항에 있어서, 폴리에스테르 난연심재를 일정간격으로 절단하여 90도 회전시킨 후 횡배열한 수직결심재 사이에 고밀도 폴리에스테르 견면을 추가로 삽입하는 것을 특징으로 하는 샌드위치 패널.
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| KR200312430Y1 (ko) * | 2003-01-27 | 2003-05-12 | 한국에이.비이.엠.건설 주식회사 | 건축용 흡음성 패널 |
| KR20030083800A (ko) * | 2002-04-22 | 2003-11-01 | 에스케이케미칼주식회사 | 샌드위치 패널용 내부심재 및 이를 내장한 샌드위치 패널 |
-
2004
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Patent Citations (3)
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