KR101235125B1 - 방염성을 구비하는 가구용 패널과 그 제조방법 및 이를 구비하는 가구 - Google Patents

방염성을 구비하는 가구용 패널과 그 제조방법 및 이를 구비하는 가구 Download PDF

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Abstract

본 발명은 방염성을 구비하는 가구용 패널과 그 제조방법 및 이를 구비하는 가구에 관한 것으로, 그 목적은 패널의 평판 및 측면을 모두 방염처리하여, 화재에 따른 연소 및 유해가스의 방출을 방지하여, 인명피해를 예방할 수 있는 방염성을 구비하는 가구용 패널과 그 제조방법 및 이를 구비하는 가구를 제공하는 것이다.
본 발명은 측면에 다수개의 고정홀을 구비하는 내부판재와, 내부판재의 상하부에 위치하는 상부평판 및 하부평판에 각각 설치되는 난연성 저압 멜라민시트와, 난연성 저압 멜라민시트가 접착된 내부판재의 측면에 일체로 성형되어 형성되는 난연성 테두리재를 포함하는 방염성을 구비하는 가구용 패널과 그 제조방법 및 이와 같이 이루어진 가구용 패널에 의해 형성된 가구를 제공하는 것이다.

Description

방염성을 구비하는 가구용 패널과 그 제조방법 및 이를 구비하는 가구{Flame retardant panel for furniture, manufacture method of the panel and Furnitire made from the same}
본 발명은 방염성을 구비하는 가구용 패널과 그 제조방법 및 이를 구비하는 가구에 관한 것으로, 심재의 평판면에 난연성 평판이 부착되고, 심재 및 평판의 측면에 난연성을 구비한 폴리우레탄수지에 의해 테두리재가 일체로 성형되어 방염성을 구비하는 가구용 패널과 그 제조방법 및 이를 구비하는 가구에 관한 것이다.
일반적으로 가구는 사무실 등에서 사용하는 사무용 가구와 가정에서 사용하는 가정용 가구로 나뉘어져 있으며, 사무용 가구는 주로 사무를 보는데 필요한 가구로 주로 책상, 서랍장, 파티션 등을 예로 들 수 있고, 가정용 가구는 주로 집안에서 생활하기에 편리한 침대, 장롱, 화장대, 책상 등을 예로 들 수 있다.
상기와 같은 가구들은 통상적으로 천연목재 및 가공목재로 된 가구용 패널을 이용하여 제작하고 있으며, 천연목재 공급의 제한으로 인해 무늬를 갖는 가공목재가 주로 사용되고 있다.
상기 가공목재는 일반적으로 마감재로서 필름을 표면에 피복시켜 가공목재로서도 원목과 같은 고유의 무늬를 나타낼 수 있도록 하는 폴리비닐계 등의 수지로 형성되는 필름시트에 인쇄층을 형성한 인쇄마감재를 구비하게 되며, 이러한 가공목재로는 원목, 중밀도섬유판(MDF:medium density fiberboard), 파티클보드(PB:paticleboard), 멜라민(melamine), 합판(plywood), 강화목재, 코펜하겐 리브, 코르크판 등 그 사용 목적에 따라 다양한 가공목재들이 있다.
그러나, 상기 가공목재는 마감재로 인쇄층이 형성된 필름시트로 이루어진 마감재가 사용되고 있어, 외부의 고온 및 충격으로부터 마감재가 변질되는 경우가 빈번히 발생되어 패널의 내구성이 저하되고, 화재시 인쇄층 및 필름시트로 인해 연소시 많은 유해물질이 발생되어 인명피해 및 대기환경을 오염시키는 문제점이 있었다.
또한, 가공목재의 심재 및 원목 역시 모두 목재재질로 이루어져 있어, 이와 같은 종래의 가공목재 및 원목으로 이루어진 가구는, 화재시 불에 쉽게 타게 되어, 단시간에 큰 규모의 화재로 발전하게 될 뿐 만 아니라, 인명 및 재산피해를 급증시키는 등 여러가지 문제점이 있었다.
공개특허공보 공개번호 10-2009-0020856(2009.02.27) 공개특허공보 공개번호 10-2008-0079878(2008.09.02) 등록특허공보 등록번호 10-0597184(2006.06.28) 등록특허공보 등록번호 10-1099065(2011.12.20)
본 발명의 목적은 가구용 패널의 평판 및 측면을 모두 방염처리하여, 화재에 따른 연소 및 유해가스의 방출을 방지하여, 인명피해를 예방할 수 있는 방염성을 구비하는 가구용 패널과 그 제조방법 및 이를 구비하는 가구를 제공하는 것이다.
본 발명은 측면에 다수개의 고정홀을 구비하는 내부판재와, 내부판재의 상부평판 및 하부평판에 각각 설치되는 난연성 저압 멜라민시트와, 난연성 저압 멜라민시트가 접착된 내부판재의 측면에 난연성 폴리우레탄 수지에 의해 일체로 성형되는 테두리재를 포함하되,
상기 난연성 저압 멜라민시트는, 요소수지 함침액이 함침된 모양지 또는 크라프트지에 멜라민수지 코팅액이 코팅되고, 상기 요소수지 함침액은 요소수지 100 중량부에, 인산염(phosphonate)계 방염제 10∼30중량부, 글리콜계 유화제 1∼3중량부를 첨가하여 55∼70rpm 으로 교반하여 형성되며, 상기 멜라민수지 코팅액은 멜라민수지 100 중량부에, 인산염계 방염제 10∼30중량부, 글리콜계 유화제 1∼3중량부를 첨가하여 55∼70rpm 으로 약 10∼30분동안 교반하여 형성되도록 되어 있다.
또한, 상기 테두리재는 방염성 폴리우레탄으로 이루어지고, 상기 방염성 폴리우레탄은 폴리우레탄수지 100 중량부에, 인산염계 방염제 10∼20중량부, 멜라민 또는 멜라민 유동체 5∼10 중량부, 석분 5∼15 중량부를 포함하도록 되어 있다.
본 발명은 내부판재의 상부평판 및 하부평판에 난연성을 구비하는 저압 멜라민시트가 부착되고, 내부판재 및 난연성 저압 멜라민시트의 측면을 따라 난연성을 구비한 폴리우레탄 수지에 의해 테두리재가 일체로 성형되도록 되어 있어, 패널의 평판 및 테두리가 모두 방염성을 구비하고, 우수한 내마모성 및 내구성을 구비한다.
본 발명의 가구용 패널은 우수한 방염성을 구비하고 있어, 내부에 위치하는 내부판재의 연소를 차단하므로, 화재발생시에도 가구로 인한 화재의 확산을 방지하는 효과가 있다.
본 발명은 패널의 상하부면에 난연성 저압 멜라민시트가 설치되어 있어, 뜨거운 주방용기에도 견딜 수 있으며, 불을 사용할 때 내방화성 및 내열성이 뛰어나서 싱크대, 식탁 등의 부엌가구로 사용가능하다.
본 발명은 패널의 상하부에 난연성 저압 멜라민시트가 설치되어 있어, 방염효과가 우수함은 물론, 가구로 가공되어 장시간 사용하여도 탈색되거나, 벗겨지는 현상이 없어 수려한 미관 및 품질을 유지할 수 있다.
본 발명에 따른 난연성 저압 멜라민시트는 다양한 문양의 표현이 가능하고, 측면을 따라 둘레에 일체로 성형되는 테두리재는 석분이 함유되어 있어, 본 발명의 가구용 패널은 전체적으로 다양한 질감 및 문양의 표현이 가능하며, 이를 통해 보다 고급스러운 이미지의 표면이 가능하므로, 가구의 품격을 향상시키는 효과가 있다.
본 발명은 패널의 측면을 따라 폴리우레탄수지에 의해 테두리재가 일체로 직접 성형되어 부착되므로, 테두리의 탈락현상이 없고, 이음새가 없이 외면이 균일하게 매끄러운 테두리의 형성을 통해 외적 미감을 향상시키는 효과가 있다.
본 발명은 불이나 열에 취약한 기존의 파티클보드, 가공목재 등의 대체품으로 사용가능하고, 경량성을 구비하고 있어, 가구로의 제작이 용이한 효과가 있다.
또한, 본 발명은 우수한 방염성 및 방화성을 구비하고 두께 조절을 자유롭게 조절할 수 있어, 다양한 가구의 소재로 사용할 수 있는 등 많은 효과가 있다.
도 1 은 본 발명에 따른 구성을 보인 예시도
도 2 는 본 발명에 따른 내부판재의 구성을 보인 예시도
도 3 은 본 발명에 따른 가구용 패널의 제조방법을 보인 블록예시도
도 4 는 본 발명에 따른 제조과정을 보인 예시도
도 5 는 본 발명에 따른 가구의 구성을 보인 예시도
도 1 은 본 발명에 따른 구성을 보인 예시도를, 도 2 는 본 발명에 따른 내부판재의 구성을 보인 예시도를 도시한 것으로, 본 발명에 따른 가구용 패널(100)은 측면(11)에 다수개의 고정홀(15)을 구비하는 내부판재(10)와, 내부판재의 상부평판(12) 및 하부평판(13)에 각각 설치되는 난연성 저압 멜라민시트(20)와, 난연성 저압 멜라민시트(20)가 접착된 내부판재(10)의 측면(11)에 일체로 성형되어 형성되는 난연성 테두리재(30)를 포함하도록 되어 있다.
상기 내부판재(10)는 목재로 이루어져 있으며, 측면(11)을 따라 둘레에 다수개의 고정홀(15)이 형성되어 있으며, 상부평판(12) 및 하부평판(13)에 난연성 저압 멜라민시트(20)가 각각 고온열압에 의해 일체로 접착된다.
상기 내부판재(10)는 난연성 저압 멜라민시트(20)가 접착되는 상부평판(12)과, 상기 상부평판(12)으로부터 소정거리 이격설치되고 난연성 저압 멜라민시트(20)가 접착되는 하부평판(13)과, 상기 상부 평판과 하부평판 사이에 위치하도록 이격설치되는 다수개의 심재(14)를 포함한다.
즉, 상기 내부판재(10)는 다수개의 심재(14)가 프레임구조로 설치되고, 그 상부와 하부에 각각 상부평판(12) 및 하부평판(13)이 설치되도록 되어 있으며, 심재(14)에 다수개의 고정홀(15)이 형성되어 있다. 또한, 상기 내부판재(10)의 심재 사이에 형성되는 내부공간(16)에는 하니콤 구조의 충전물이 충전되어 강성을 보강할 수 있도록 되어 있다. 또한, 상기 내부판재(10)는 단일 목재판으로 이루어진 것을 사용할 수 있다.
상기 난연성 저압 멜라민시트(20)는 요소수지 함침액이 함침된 모양지 또는 크라프트지에 멜라민수지 코팅액이 코팅되어 난연성을 구비하도록 되어 있으며, 상기 요소수지 함침액은 요소수지 100 중량부에, 인산염(phosphonate)계 방염제 10∼30중량부, 글리콜계 유화제 1∼3중량부를 포함하고, 상기 멜라민수지 코팅액은 멜라민수지 100 중량부에, 인산염계 방염제 10∼30중량부, 글리콜계 유화제 1∼3중량부를 포함한다.
상기 요소수지 함침액 및 멜라민수지 코팅액내에 첨가되는 인산염계 방염제는 밀도 1.2∼1.3 g/㎤, 점도 max 5000 (cps, 20℃)의 투명성이 높은 점성액체로 이루어져 있으며, 인 함량 20.5wt% 이상을 포함한다.
상기 인산염(phosphonate)계 방염제는 (5-에틸-2-메틸-1,3,2-디옥사포스포리난-5-일)메틸 디메틸 포스포네이트 인-옥사이드((5-Ethyl-2-methyl-1,3,2-dioxaphosphorinan-5-yl)methyl dimethyl phosphonate P-oxide) 65∼75wt%, 비스[(5-에틸-2메틸-1,3,2-디옥사포스포리난-5-일)메틸]메틸 포스포네이트 인산, 인산'-디옥사이드(Bis[(5-ethyl-2-methyl-1,3,2-dioxaphosphorinan-5-yl)methyl] methyl phosphonate P,P'-dioxide) 20∼30wt%, 나머지 물로 하여 100wt%로 이루어져 있다.
상기 (5-에틸-2-메틸-1,3,2-디옥사포스포리난-5-일)메틸 디메틸 포스포네이트 인-옥사이드[(5-Ethyl-2-methyl-1,3,2-dioxaphosphorinan-5-yl)methyl dimethyl phosphonate P-oxide]는 일반식 C9H20O6P2 으로 표현되는 투명성을 구비한 액체로, 비중 1.28 (20℃), 밀도 1.21g/㎤, pH 2.0∼3.0 (25℃)의 물성을 구비하며, 아래의 [화학식1]로 표현된다.
[화학식1]
Figure 112012064639061-pat00001
상기 [화학식1]에서 Et 는 -CH2CH3 을 나타내고, Me 는 -CH3 을 나타낸다.
상기 비스[(5-에틸-2메틸-1,3,2-디옥사포스포리난-5-일)메틸]메틸 포스포네이트 인산, 인산'-디옥사이드(Bis[(5-ethyl-2-methyl-1,3,2-dioxaphosphorinan-5-yl)methyl] methyl phosphonate P,P'-dioxide)는 일반식 C15H31O9P3 으로 표현되는 투명성을 구비한 액체로, 밀도 1.27g/㎤ 을 구비하며, 아래의 [화학식2]로 표현된다.
[화학식2]
Figure 112012064639061-pat00002
상기 [화학식2]에서 Et 는 -CH2CH3 을 나타내고, Me 는 -CH3 을 나타낸다.
상기 (5-에틸-2-메틸-1,3,2-디옥사포스포리난-5-일)메틸 디메틸 포스포네이트 인-옥사이드((5-Ethyl-2-methyl-1,3,2-dioxaphosphorinan-5-yl)methyl dimethyl phosphonate P-oxide), 비스[(5-에틸-2메틸-1,3,2-디옥사포스포리난-5-일)메틸]메틸 포스포네이트 인산, 인산'-디옥사이드(Bis[(5-ethyl-2-methyl-1,3,2-dioxaphosphorinan-5-yl)methyl] methyl phosphonate P,P'-dioxide) 및, 물의 첨가비율은 요소수지 및 멜라민수지와의 혼합성이 우수한 인산염계 방염제를 형성하기 위한 것이다.
즉, 상기 (5-에틸-2-메틸-1,3,2-디옥사포스포리난-5-일)메틸 디메틸 포스포네이트 인-옥사이드((5-Ethyl-2-methyl-1,3,2-dioxaphosphorinan-5-yl)methyl dimethyl phosphonate P-oxide), 비스[(5-에틸-2메틸-1,3,2-디옥사포스포리난-5-일)메틸]메틸 포스포네이트 인산, 인산'-디옥사이드(Bis[(5-ethyl-2-methyl-1,3,2-dioxaphosphorinan-5-yl)methyl] methyl phosphonate P,P'-dioxide)는 투명성을 구비하고, 밀도범위가 유사하며, 빠르게 물과 균일 혼합(용해,miscible)되는 특성을 구비하고 있어, 본 발명에 따른 적정비율에 따라 물과 혼합되어 투명성이 높고, 비부식성을 구비하는 인산염계 방염제를 형성하게 된다. 이때, 상기 물은 3∼8wt%을 구비하는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 5wt% 첨가한다.
상기와 같이 이루어진 인산염계 방염제는 10중량% 미만으로 첨가될 경우, 소방방재청 고시규정에 따른 방염성능기준(잔염시간 10초이내, 잔신시간 30초이내, 탄화면적 50㎠ 이내, 탄화길이 20㎝ 이내)을 구비하기 어려우며, 30중량%를 초과하여 첨가될 경우, 요소수지 또는 멜라민수지의 점도가 너무 높아져 모양지 또는 크라프트지의 함침 및 코팅작업이 이루어지지 않게 된다.
상기 글리콜계 유화제는 요소수지와 인산염계 방염제, 멜라민수지와 인산염계 방염제를 교반 혼합할 시, 요소수지 및 멜라민수지의 계면장력을 약화시켜 인산염계 방염제과 균일혼합이 가능하게 함으로써, 침전이나 혼탁 현상없이 요소수지 함침액 및 멜라민수지 코팅액이 투명성을 유지하도록 하기 위한 것으로, 폴리에틸렌글리콜계 유화제 또는 폴리프로필렌 글리콜계 유화제 또는 폴리에틸렌글리콜-폴리프로필렌 글리콜계 유화제를 첨가한다.
상기 글리콜계 유화제는 그 함유량이 1.0 중량% 미만으로 첨가될 경우, 요소수지 또는 멜라민 수지내에서 인산염계 방염제의 균일혼합이 이루어지지 않아, 투명성저하 및 백화현상이 발생되고, 3 중량%를 초과하여 첨가될 경우, 유화 불안정 현상이 발생된다.
상기 테두리재(30)는 난연성 폴리우레탄 수지에 의해 성형되어 난연성 저압 멜라민시트(20)가 접착된 내부판재의 측면(11)을 따라 일체로 형성되는 것으로, 폴리우레탄 수지는 폴리우레탄수지 100 중량부에, 인산염계 방염제 10∼20중량부, 석분 5∼15 중량부를 포함하도록 되어 있다.
상기 인산염계 방염제는 연소시 응축상에서의 분해를 방해하고, 탄화율을 높이는 작용을 하여 수지에 방염성을 부여하며, 산소함량이 많은 폴리우레탄 수지의 경우, 매우 효과적인 방염성을 부여한다.
상기 인산염계 방염제는 10중량부 미만으로 첨가될 경우, 소방방재청 고시규정에 따른 방염성능기준(잔염시간 5초이내, 잔신시간 20초이내, 탄화면적 40㎠ 이내, 탄화길이 20㎝ 이내)을 구비하기 어려우며, 20중량부를 초과하여 첨가될 경우, 점도가 너무 높아져 가공성이 저하된다.
상기 인산염계 방염제는 위에 기재된 난연성 저압 멜라민시트에 사용되는 인산염계 방염제이므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
상기 석분은 난연성 및 질감을 부여하기 위하여 첨가되는 것으로, 0.1㎜ 이하의 것을 사용하며, 5중량부 미만으로 첨가될 경우, 다양한 질감의 표현이 어렵고, 15중량부를 초과하여 첨가될 경우, 경화시 균열이 발생되고 충전이 정확하게 이루어지지 않아, 테두리재의 외관이 수려하지 못하게 된다.
또한, 상기 폴리우레탄 수지는 멜라민 또는 멜라민 유동체 5∼10 중량부를 더 포함한다. 상기 멜라민 또는 멜라민 유동체는 난연성을 향상시키기 위한 것으로, 폴리우레탄 수지의 말단기인 수산기와 반응하여 분자량을 증가시킴으로써 분자량 저하로 인한 기계적물성 저하를 방지한다.
도 3 은 본 발명에 따른 가구용 패널의 제조방법을 보인 블록예시도를, 도 4 는 본 발명에 따른 제조과정을 보인 예시도를 도시한 것으로, 본 발명은 요소수지 함침액이 함침된 모양지 또는 크라프트지에 멜라민수지 코팅액을 코팅처리하여 난연성 저압 멜라민시트(20)를 형성하는 시트형성단계; 난연성 저압 멜라민시트(20)를 내부판재의 상부평판(12) 및 하부평판(13)에 접착하는 접착단계; 난연성 저압 멜라민시트(20)가 접착된 내부판재의 측면(11)을 따라 둘레에 테두리공간(51)이 형성되도록 성형틀(50)의 중앙에 내부판재(10)를 안착시키는 준비단계; 테두리공간(51) 및 내부판재의 고정홀(15)내로 난연성 폴리우레탄 수지를 주입하여 충전하는 충전단계; 난연성 폴리우레탄 수지를 경화시킨 후 성형틀(50)로부터 분리하여 난연성 저압 멜라민시트(20)가 접착된 내부판재(10)의 측면 둘레를 따라 테두리재(30)를 형성하는 테두리재 형성단계; 테두리재(30)의 표면을 마감처리하는 마감단계를 통해,
난연성 저압 멜라민시트(20)가 접착된 내부판재(10)의 측면을 따라 테두리재(30)가 성형틀(50)에 의해 소정을 형상을 구비하며 이음매 없이 성형과 설치가 함께 일체로 형성된 가구용 패널이 형성된다.
상기 시트형성단계는 요소수지 및 멜라민수지에 각각 인산염계 방염제를 첨가 교반하여 요소수지 함침액 및 멜라민수지 코팅액을 형성하는 전처리단계; 상기 요소수지 함침액에 모양지 또는 크라프트지를 함침 및 건조시키는 함침단계; 상기 함침단계 후, 모양지 또는 클라프트지에 멜라민수지 코팅액을 도포하여 코팅 및 건조시키는 코팅단계;를 통해 이루어진다.
상기 요소수지 함침액은 요소수지 100 중량부에, 인산염(phosphonate)계 방염제 10∼30중량부, 글리콜계 유화제 1∼3중량부를 첨가하여 55∼70rpm 으로 교반하여 형성되고, 상기 멜라민수지 코팅액은 멜라민수지 100 중량부에, 인산염계 방염제 10∼30중량부, 글리콜계 유화제 1∼3중량부를 첨가하여 55∼70rpm 으로 약 10∼30분동안 교반하여 형성된다.
이때, 요소수지 함침액 및 멜라민수지 코팅액을 형성하기 위한 교반속도 및 교반시간은 글리콜계 유화제에 의해 요소수지 또는 멜라민수지내에 인산염계 방염제가 균일하게 분포되도록 혼합하기 위한 것으로, 교반속도 및 교반시간이 미달되거나 초과하게 될 경우, 본 발명에 따른 인산염계 방염제가 요소수지 또는 멜라민수지내에 균일하게 분포되지 못하게 될 뿐 아니라, 모양지 또는 크라프트지에 대한 함침성 및 침투성에 좋지 못한 영향을 미치게 되어 제품의 품질이 저하되는 문제점이 발생된다. 이때, 상기 요소수지 및 멜라민수지는 난연성 저압 멜라민시트를 제조하기 위하여 각종 첨가제가 함유되어 있는 공지의 요소수지 및 멜라민 수지를 의미하는 것이므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
상기 함침단계는 모양지 또는 크라프트지에 요소수지 함침액을 함침시키는 단계로, 소정의 무늬가 인쇄된 모양지 또는 크라프트지를 요소수지 함침액에 함침시킨 후, 이를 건조기에서 90∼150℃로 30∼120초동안 건조시킨다.
상기 코팅단계는 요소수지 함침액이 함침된 모양지 또는 크라프트지에 멜라민수지 코팅액을 도포하여 표면 코팅하고, 건조기에서 100∼180℃로 30∼120초동안 건조시킨다.
상기 요소수지 함침액의 함침 및 멜라민수지 코팅액의 도포는, 본 발명에 따른 난연성 저압 멜라민시트내에 방염제를 함유하는 요소수지 및 멜라민 수지가 4∼5 : 5∼6 의 중량비를 구비하도록 함침 및 코팅된다.
상기 접착단계는 내부판재(10)의 상부평판(12) 및 하부평판(13)에 난연성 저압 멜라민시트(20)를 접착하여 일체화하는 단계로, 별도의 접착제 없이 낮은 압력, 약 10∼20 ㎏f/㎠)으로 접착 성형된다. 즉, 상기 난연성 저압 멜라민시트는 테두리재가 성형설치되는 측면을 제외한 부분에 접착설치되어 판재에 방염성을 부여하게 된다.
상기 준비단계는 난연성 저압 멜라민시트(20)가 접착된 내부판재(10)의 측면을 따라 테두리재(30)를 성형설치하기 위하여, 난연성 저압 멜라민시트(20)가 접착된 내부판재(10)를 성형틀(50)내에 고정설치하는 단계로, 상기 성형틀(50)은 제조하고자 하는 가구용 패널(100)의 형상에 따라 다양한 형상으로 형성될 수 있으며, 내부판재(10)의 측면(11) 즉, 테두리의 둘레를 따라 측면에서부터 소정간격 이격되어 테두리공간(51)이 구비될 수 있도록 형성된다.
이때, 상기 성형틀(50)은 테두리재의 특정부위(책상의 경우 사용자가 위치하게 되는 전면부의 일부)가 다른 부위와 다른 두께를 갖도록 형성될 수 있으며, 이로써 보다 다양한 외적 미감의 창출이 가능하게 된다.
상기 충전단계는 난연성 폴리우레탄 수지를 주입충전하는 단계로, 테두리 공간(51)내로 폴리우레탄 수지를 충전하게 되면, 내부판재의 측면에 형성된 다수개의 고정홀(15)내로 폴리우레탄수지가 흘러들어가 채워지게 된다.
상기 테두리재 형성단계는 테두리 공간(51) 및 고정홀(15)내로 주입충전된 폴리우레탄을 건조 및 경화시켜 테두리재(30)를 형성하는 단계로, 일정시간이 경과하여 폴리우레탄수지가 건조 및 경화되면 성형틀(50)로부터 내부판재를 분리한다. 이와 같이 성형틀로부터 내부판재가 분리되면, 내부판재의 측면을 따라 폴리우레탄수지 재질로 이루어진 테두리재(30)가 일체로 형성되게 된다.
또한, 내부판재의 고정홀(15) 내부에도 폴리우레탄이 충전되어 있으며, 이와 같이 고정홀(15)내로 충전된 폴리우레탄이 고정핀 기능을 구비하게 되므로, 테두리재(30)가 내부판재(10)에 더욱 견고하게 고정설치된다.
상기 마감단계는 내부판재에 일체형으로 형성된 테두리재의 외부표면을 표면연마와 함께 광택처리하여 부드럽게 마감처리한다 .
상기와 같은 방법에 의해 내부판재의 평판에 난연성 저압 멜라민시트가 접착되고, 내부판재의 측면을 따라 이음매 없는 테두리재가 일체로 성형설치된 가구용 패널이 형성되게 되며, 이와 같이 형성된 가구용 패널(100)은 도 5 에 도시된 바와 같이, 책상(210), 싱크대(230), 장롱(220), 서가(240), 테이블, 장식장, 파티션 등등 가정용 가구 또는 주방용 가구 또는 사무용 가구 등등 다양한 가구로 제작된다.
이하, 본 발명을 실시예에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다.
실시예 1
요소수지 함침액 및 멜라민수지 코팅액을 아래 [표1]에 따른 배합비에 의해 각각 형성하고,
이와 같이 형성된 각각의 요소수지 함침액에 모양지 또는 크라프트지를 함침시킨 다음, 100℃로 30초동안 건조시킨 다음, 멜라민수지 코팅액을 도포하여 건조기에서 120℃로 30초동안 건조시켜 난연성 저압 멜라민시트를 형성하였다.
이와 같이 형성된 난연성 저압 멜라민시트를 내부판재의 상부평판과 하부평판에 각각 접착한 후, 상기 난연성 저압 멜라민시트가 접착된 내부판재를 성형틀에 넣어, 폴리우레탄 수지(폴리우레탄수지 100 중량부에, 인산염계 방염제 15중량부, 석분 10 중량부)에 의해 테두리재를 일체로 성형하여 가구용 패널(실험체1,2)을 형성하였다.
이에 대한 방염성능 및 내연성능을 테스트하였으며, 그 결과는 [표2] 내지 [표5]에 나타내었다. 이때, 방염성능은 각각 3회 테스트하였으며, 내연성능은 각각 5회 테스트하였다.
[표1]
Figure 112012064639061-pat00003
상기 [표1]에서 인산염(phosphonate)계 방염제는 (5-에틸-2-메틸-1,3,2-디옥사포스포리난-5-일)메틸 디메틸 포스포네이트 인-옥사이드((5-Ethyl-2-methyl-1,3,2-dioxaphosphorinan-5-yl)methyl dimethyl phosphonate P-oxide) 65 중량부, 비스[(5-에틸-2메틸-1,3,2-디옥사포스포리난-5-일)메틸]메틸 포스포네이트 인산, 인산'-디옥사이드(Bis[(5-ethyl-2-methyl-1,3,2-dioxaphosphorinan-5-yl)methyl] methyl phosphonate P,P'-dioxide) 20 중량부, 물 5중량부로 하여 이루어진 인산염계 방염제를 사용하였으며, 약 60rpm 으로 15분정도 교반하여 요소수지 함침액 및 멜라민수지 코팅액을 형성하였다.
[표2]
Figure 112012064639061-pat00004
[표3]
Figure 112012064639061-pat00005
상기 [표2] 및 [표3]은 본 발명의 평판에 접착된 난연성 저압 멜라민시트 부위에 대한 방염성을 테스트한 것으로, 소방방재청 고시규정에 따른 방염성능기준인 잔염시간 10초이내, 잔신시간 30초이내, 탄화면적 50㎠ 이내, 탄화길이 20㎝ 이내, 최대연기밀도 400 이하를 모두 만족하고 있음을 알 수 있다.
[표4]
Figure 112012064639061-pat00006
[표5]
Figure 112012064639061-pat00007
상기 [표4] 및 [표5]에서 a1 은 첫번째 불꽃을 제;거한 다음의 연소시간, a2 는 두번째 불꽃을 제거한 다음의 연소시간, b 는 5개의 시험편에 대한 연소시간의 합계를, c 는 두번째 불꽃을 제거한 다음의 글로잉시간을, d 는 시험편에서 305㎜ 아래의 외과용 솜을 발화시키는 적화물의 유무를, e 는 클램프까지 이르는 연소 또는 글로징의 유무를 나타낸 것이다.
상기 [표4] 및 [표5]는 본 발명의 측면에 일체로 성형설치된 테두리재 부위에 대한 내연성을 테스트한 것으로, 실험체 1, 2 는 모두 Ｖ-0 급( a: 10초이내, b : 50초이내, c : 30초이내, d : 없음, e : 없음)이거나, Ｖ-0 급에 가까운 우수한 내연성을 구비하고 있음을 알 수 있다.
본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위내에 있게 된다.
(10) : 내부판재 (11) : 측면
(12) : 상부평판 (13) : 하부평판
(14) : 심재 (15) : 고정홀
(20) : 난연성 저압 멜라민시트 (30) : 테두리재
(50) : 성형틀 (51) : 테두리공간
(100) : 가구용 패널

Claims (8)

  1. 측면(11)에 다수개의 고정홀(15)을 구비하는 내부판재(10)와,
    내부판재의 상하부에 위치하는 상부평판(12) 및 하부평판(13)에 각각 설치되는 난연성 저압 멜라민시트(20)와,
    난연성 저압 멜라민시트(20)가 접착된 내부판재(10)의 측면(11)을 따라 난연성 폴리우레탄 수지에 의해 일체로 성형되는 테두리재(30)를 포함하며,
    상기 난연성 저압 멜라민시트(20)는,
    요소수지 함침액이 함침된 모양지 또는 크라프트지에 멜라민수지 코팅액이 코팅되되,
    상기 요소수지 함침액은 요소수지 100 중량부에, 인산염계 방염제 10∼30중량부, 글리콜계 유화제 1∼3중량부를 포함하고,
    상기 멜라민수지 코팅액은 멜라민수지 100 중량부에, 인산염계 방염제 10∼30중량부, 글리콜계 유화제 1∼3중량부를 포함하며,
    상기 인산염계 방염제는 (5-에틸-2-메틸-1,3,2-디옥사포스포리난-5-일)메틸 디메틸 포스포네이트 인-옥사이드((5-Ethyl-2-methyl-1,3,2-dioxaphosphorinan-5-yl)methyl dimethyl phosphonate P-oxide) 65∼75wt%,
    비스[(5-에틸-2메틸-1,3,2-디옥사포스포리난-5-일)메틸]메틸 포스포네이트 인산, 인산'-디옥사이드(Bis[(5-ethyl-2-methyl-1,3,2-dioxaphosphorinan-5-yl)methyl] methyl phosphonate P,P'-dioxide) 20∼30wt%, 나머지 물로 하여 100wt%로 이루어진 것을 특징으로 하는 방염성을 구비하는 가구용 패널.
  2. 청구항 1 에 있어서;
    상기 내부판재(10)는 난연성 저압 멜라민시트(20)가 접착되는 상부평판(12)과, 상기 상부평판(12)으로부터 소정거리 이격설치되고 난연성 저압 멜라민시트(20)가 접착되는 하부평판(13)과, 상기 상부 평판과 하부평판 사이에 위치하도록 이격설치되는 다수개의 심재(14)를 포함하는 것을 특징으로 하는 방염성을 구비하는 가구용 패널.
  3. 삭제
  4. 청구항 1 에 있어서;
    테두리재(30)는 난연성 폴리우레탄 수지에 의해 성형되어 난연성 저압 멜라민시트(20)가 접착된 내부판재의 측면(11)을 따라 일체로 형성되되,
    난연성 폴리우레탄 수지는 폴리우레탄수지 100 중량부에, 인산염계 방염제 10∼20중량부, 석분 5∼15 중량부를 포함하고,
    상기 인산염계 방염제는 (5-에틸-2-메틸-1,3,2-디옥사포스포리난-5-일)메틸 디메틸 포스포네이트 인-옥사이드((5-Ethyl-2-methyl-1,3,2-dioxaphosphorinan-5-yl)methyl dimethyl phosphonate P-oxide) 65∼75wt%, 비스[(5-에틸-2메틸-1,3,2-디옥사포스포리난-5-일)메틸]메틸 포스포네이트 인산, 인산'-디옥사이드(Bis[(5-ethyl-2-methyl-1,3,2-dioxaphosphorinan-5-yl)methyl] methyl phosphonate P,P'-dioxide) 20∼30wt%, 나머지 물로 하여 100wt%로 이루어진 것을 특징으로 하는 방염성을 구비하는 가구용 패널.
  5. 요소수지 함침액이 함침된 모양지 또는 크라프트지에 멜라민수지 코팅액을 코팅처리하여 난연성 저압 멜라민시트(20)를 형성하는 시트형성단계;
    난연성 저압 멜라민시트(20)를 내부판재의 상부평판(12) 및 하부평판(13)에 접착하는 접착단계;
    난연성 저압 멜라민시트(20)가 접착된 내부판재의 측면(11)을 따라 둘레에 테두리공간(51)이 형성되도록 성형틀(50)의 중앙에 내부판재(10)를 안착시키는 준비단계;
    테두리공간(51) 및 내부판재의 고정홀(15)내로 난연성 폴리우레탄 수지를 주입하여 충전하는 충전단계;
    난연성 폴리우레탄 수지를 경화시킨 후 성형틀(50)로부터 분리하여 난연성 저압 멜라민시트(20)가 접착된 내부판재(10)의 측면 둘레를 따라 테두리재(30)를 형성하는 테두리재 형성단계;
    테두리재(30)의 표면을 마감처리하는 마감단계를 통해,
    난연성 저압 멜라민시트(20)가 접착된 내부판재(10)의 측면을 따라 난연성 폴리우레탄수지로 이루어진 테두리재(30)가 이음매 없이 성형과 동시에 일체로 설치되도록 한 것을 특징으로 하는 방염성을 구비하는 가구용 패널 제조방법.
  6. 청구항 5 에 있어서;
    상기 시트형성단계는 요소수지 및 멜라민수지에 각각 인산염계 방염제를 첨가 교반하여 요소수지 함침액 및 멜라민수지 코팅액을 형성하는 전처리단계;
    상기 요소수지 함침액에 모양지 또는 크라프트지를 함침 및 건조시키는 함침단계;
    상기 함침단계 후, 모양지 또는 크라프트지에 멜라민수지 코팅액을 도포하여 코팅 및 건조시키는 코팅단계;를 통해 난연성 저압 멜라민시트를 형성하되,
    상기 함침단계는 소정의 무늬가 인쇄된 모양지 또는 크라프트지를 요소수지 함침액에 함침시킨 후, 이를 건조기에서 90∼150℃로 30∼120초동안 건조시키고,
    상기 코팅단계는 요소수지 함침액이 함침된 모양지 또는 크라프트지에 멜라민수지 코팅액을 도포하여 표면 코팅하고, 건조기에서 100∼180℃로 30∼120초동안 건조시키며,
    상기 요소수지 함침액의 함침 및 멜라민수지 코팅액의 도포는, 난연성 저압 멜라민시트내에 방염제를 함유하는 요소수지 및 멜라민 수지가 4∼5 : 5∼6 의 중량비를 구비하도록 함침 및 코팅된 것을 특징으로 하는 방염성을 구비하는 가구용 패널 제조방법
  7. 청구항 5 또는 청구항 6 에 있어서;
    상기 요소수지 함침액은 요소수지 100 중량부에, 인산염(phosphonate)계 방염제 10∼30중량부, 글리콜계 유화제 1∼3중량부를 첨가하여 55∼70rpm 으로 교반하여 형성되고, 상기 멜라민수지 코팅액은 멜라민수지 100 중량부에, 인산염계 방염제 10∼30중량부, 글리콜계 유화제 1∼3중량부를 첨가하여 55∼70rpm 으로 10∼30분동안 교반하여 형성된 것을 특징으로 하는 방염성을 구비하는 가구용 패널 제조방법.
  8. 청구항 1,2,4 중 어느 한 항으로 이루어진 가구용 패널에 의해 형성된 것을 특징으로 하는 방염성을 구비하는 가구용 패널을 구비하는 가구.
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