KR102571152B1

KR102571152B1 - 준불연성 고압 성형 합판

Info

Publication number: KR102571152B1
Application number: KR1020230038588A
Authority: KR
Inventors: 손광세; 이기준
Original assignee: 유신메라민공업주식회사
Priority date: 2023-03-24
Filing date: 2023-03-24
Publication date: 2023-08-29

Abstract

본 발명은 준불연성 고압 성형 합판에 관한 것이다.

Description

준불연성 고압 성형 합판{LIMITED-UNCOMBUSTIBLE HIGH PRESSURE LAMINATE}

본 발명은 준불연성 고압 성형 합판에 관한 것이다.

건축구조물의 바닥은 콘크리트 및 시멘트로 되는 것이 일반적이다.

이때, 콘크리트 및 시멘트로 되는 건축구조물의 바닥이 그대로 노출될 경우 미감이 저하될 뿐만 아니라 냉기가 올라오게 되므로 건축구조물의 바닥에 바닥장식재를 시공하여 바닥장식재를 통해 건축구조물 바닥의 미감을 향상시키고 바닥으로부터 올라오는 냉기를 차단하고 있다.

이와 같은 바닥장식재의 하나로 원목마루가 있다.

원목마루는 원목을 얇게 켜 만든 것으로서, 원목으로 되는 특성상 터치감이 뛰어날 뿐만 아니라 습도 조절이 이루어질 수 있는 장점을 갖는다.

그러나, 원목마루는 지나치게 건조하거나 습할 경우 쉽게 변형되고, 외부 충격 등에 의해 쉽게 찍히거나 긁혀 손상되는 문제가 있었다.

또한, 바닥장식재의 하나로 온돌마루가 있다. 온돌마루는 합판으로 된 베이스층 상면에 표면층으로 얇은 천연무늬목을 라미네이팅하여 제조한 것으로서, 표면층이 원목이므로 원목의 터치감을 그대로 느낄 수 있는 장점을 갖는다. 그러나, 온돌마루는 원목마루와 유사하게 외부 충격 등에 의해 쉽게 찍히거나 긁혀 손상되는 문제점이 있었다.

상기와 같은 원목마루가 갖는 문제를 해소하고자 최근 등록실용신안 제20-0283034호(공고일 2002. 07. 31)에 개시된 바와 같은 강화마루가 제안된바 있다. 강화마루는 MDF(Medium Density Fibreboard) 또는 HDF(High Density Fiberboard)로 되는 베이스층 상면에 멜라민 수지 또는 페놀 수지와 같은 열경화성 수지로 함침된 종이 또는 섬유질 기재를 포함하는 표면층을 라미네이팅한 것으로서, 원목마루나 온돌마루에 비해 찍힘이나 긁힘에 강하여 표면 내구성은 상대적으로 강하나, 열경화성 수지를 표면층으로 사용하기 때문에 습기에 민감한 문제가 있었고, 또한, 사용자에게 차가운 느낌을 주며, 인위적인 인쇄 형태로 표현되는 표면은 원목마루에 비해 원목의 천연 질감이 많이 떨어지는 문제가 있었다.

한편, 최근 온돌마루가 갖는 문제를 해소하고자 강마루가 제안된바 있다. 강마루는 합판으로 된 베이스층 상면에 라미네이팅되는 표면층으로, 강화마루와 같이 멜라민 수지 또는 페놀수지 같은 열경화성 수지로 함침된 종이 또는 섬유질 기재를 포함하는 것으로, 상기 표면층은 강화마루와 같이 찍힘이나 긁힘에 강하여 손상이 최소화될 수 있는 장점을 갖는다.

이때, 상기 강화마루 또는 강마루의 표면층은 투명층 및 인쇄층을 더 구비할 수 있으며, 이러한 경우 투명층 및 인쇄층에 사용되는 수지도 멜라민 수지 또는 페놀수지 같은 열경화성 수지를 이용하였다.

즉, 종래의 강화마루 또는 강마루 등의 종래 바닥장식재에서 표면층에 포함되는 열경화성 수지 함침지, 크라프트층은 모두 멜라민 수지 또는 페놀 수지 등의 열경화성 수지를 이용하는 것으로, 상기 열경화성 수지 함침지, 크라프트층을 포함하는 표면층을　HPL(High Pressure Laminate)이라고 지칭한다.

최근에는 상기와 같은 기본적 바닥재 이외에 건물, 선박 등의 외장재 또한 HPL로 구성되고 있다.

일예로, HPL의 경우, 다양한 색채나 디자인을 표현할 수 있으므로 건축용 파티션 패널의 디자인 구현 측면에서 많은 장점을 갖고 있지만, 난연성 소재라는 특성상　불연성까지 제공하지는 못한다는 한계점을 갖고 있었으며, 이에 따라 선박 및 철도에 사용하는 경우 색채나 디자인 적으로 우수하나 화재 발생시 대형 인명 피해를 동반한 사고를 발생하는 것이 문제점으로 알려져 있다.

기존 HPL의 경우 불연성 소재가 아닌 일반 난연성 소재를 사용하게 되고 이 경우 화재 발생시 연소에 의한 가스 발생 문제로 인체에 심각한 문제를 줄 수 있는 위험이 발생하는 등의 문제가 발생하고 있다.

이를 해결하기 위해 제품 디자인 및 색상 측면에서 난연성 제품의 개발과 동시에 연소에 대한 안정성을 확보하기 위해 다양한 연구들이 시도되고 있으나 두께의 문제, 소재 문제에 따라 철도, 차량 또는 선박에 사용되지 못하는 문제가 있었다. 또한 철도, 차량 또는 선박에 사용하기 위해서는 HPL 자체의 불연 특성과 함께 화재가 발생하여도 일정한 구조를 유지하여야 하는 내구성 또한 확보가 필요한 시점이다. 또한 외장재로 사용됨에 따라 외장용 HPL의 경우 UV 차단이 필수적으로 필요하며, UV차단이되지 않는 경우, HPL의 색상이 변화하여 얼룩이 지는 문제가 발생하고 있다.

따라서, 화재에 강해야하며, UV 차단이 용이하고 또한 두께가 적합한 철도 및 건물의 외장재 HPL의 개발을 시도하고 있으나, 현재까지는 만족 할만한 결과를 얻지 못하고 있는 실정이며, 이에 대한 연구가 지속적으로 이루어지고 있다.

국내 공개특허 제10-2022-0141338호

본 발명은 UV 차단을 위해 보호 필름을 적용한 HPL로 특히, 제1 조성물 및 제2 조성물의 점도 범위를 조절하는 경우 보호 필름이 함침 기재상에 밀착되어 접착될 수 있어 UV 차단 효과가 우수함을 확인하였으며, 또한 화재 발생시 열 전도를 최소화하여 접착제 등의 변성을 일으키지 않아 일정 구조가 유지되는 내구성이 높은 준불연성 고압 성형 합판에 관한 것이다.

본 명세서의 일 실시상태는 불연성 크라프트 층; 상기 불연성 크라프트 층의 일면 또는 양면에 구비된 제1 조성물을 포함하는 함침 기재; 및 상기 함침 기재의 상기 불연성 크라프트층이 접하는 면의 반대면에 구비된 제2 조성물을 포함하는 보호 필름;을 포함하는 불연성 고압 성형 합판으로, 상기 제2 조성물의 점도는 상기 제1 조성물의 점도보다 높으며, 상기 제2 조성물은 PVDF를 포함하고, 상기 함침 기재의 상기 보호 필름과 접하는 면의 표면 평균 조도(Ra)가 3μm 이하인 것인 불연성 고압 성형 합판을 제공한다.

본 명세서의 일 실시상태는 상기 제2 조성물의 점도는 5,000cPs 이상 7,000cPs 이하이며, 상기 제1 조성물의 점도는 1,000cPs 이상 3,000cPs 이하인 것인 불연성 고압 성형 합판을 제공한다.

본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 불연성 크라프트 층의 두께는 1mm 이상 1cm 이하이고, 상기 불연성 크라프트 층의 열 전도율은 10W/mK 이하이고, 상기 불연성 크라프트 층은 불연성 조성물을 포함하며, 상기 불연성 조성물은 팽창 흑연(EG) 및 실리콘 고무를 포함하는 필러를 포함하며, 상기 필러 100 중량부 기준 상기 실리콘 고무는 50 중량부 이상 70 중량부 이하를 포함하는 것인 불연성 고압 성형 합판을 제공한다.

본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 불연성 조성물 100 중량부 기준 상기 필러는 10 중량부 이상 40 중량부 이하를 포함하는 것인 불연성 고압 성형 합판을 제공한다.

본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 필러 100 중량부 기준 상기 팽창 흑연은 30 중량부 이상 50 중량부 이하를 포함하는 것인 불연성 고압 성형 합판을 제공한다.

본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 불연성 조성물은 열경화성 수지를 더 포함하고, 상기 열경화성 수지는 멜라민 수지, 요소수지, 페놀수지, 불포화폴리에스테르수지, 우레탄수지 에폭시 수지, 폴리에스테르수지, 아크릴수지, 폴리비닐 에세테이트수지 중 선택된 하나 이상을 포함하는 것인 불연성 고압 성형 합판을 제공한다.

본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 불연성 크라프트 층은 1층 또는 다층 구조인 것인 불연성 고압 성형 합판을 제공한다.

본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 열경화성 수지는 상기 불연성 조성물 100 중량부 기준 50 중량부 이상 70 중량부 이하를 포함하는 것인 불연성 고압 성형 합판을 제공한다.

본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 함침 기재의 상부에 오버레이어 층을 더 포함하는 것인 불연성 고압 성형 합판을 제공한다.

본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 함침 기재의 두께는 1mm 이상 50mm 이하인 것인 불연성 고압 성형 합판을 제공한다.

본 명세서의 일 실시상태의 불연성 고압 성형 합판은 외장재로 사용되는 것으로 특히 PVDF를 포함하는 보호 필름을 최외곽 구조에 포함한다. 이를 통하여 UV 차단을 통해 외장재의 변색을 방지할 수 있는 특징을 갖게 된다. 더욱이 본 건은 제2 조성물의 점도가 제1 조성물의 점도보다 높게 형성되는 것으로, 상기와 같이 점도를 조절함에 따라 함침 기재와 보호 필름 사이의 계면이 보다 매끄럽게 형성되어 접착력이 강화된다.

본 출원에 따른 불연성 고압 성형 합판은 외장재로 사용됨에 따라 보호 필름이 포함되는데, 외장재로 사용되는 경우 바람, 비 등의 기상상태 및 외부 먼지 등에 의해 보호 필름이 손상되거나 제거되는 문제가 발생하였다. 하지만 본 건의 고압 성형 합판의 경우 상기와 같은 점도 조절을 통하여 계면이 매끄럽게 형성되어 기존 고압 성형 합판 대비 접착력이 강화될 수 있으며, 이에 따라 UV 차단 기능을 확보할 수 있고, 외장재로 사용하기에 적합한 내구성을 갖는 것을 특징으로 한다.

또한 본 명세서의 일 실시상태의 불연성 크라프트 층의 두께는 1mm 이상 1cm 이하이고, 상기 불연성 크라프트 층의 열 전도율은 10W/mK 이하인 것을 만족한다. 즉, 불연성 크라프트 층은 화재가 발생하는 경우 불연자재가 포함되어 불연성 특징을 가짐과 동시에 불연성 크라프트 층의 두께 및 열 전도율이 상기 범위를 만족하는 것을 특징으로 한다.

이에 따라 화재가 발생시 기본적으로 소재 자체가 발화되지 않은 불연성 특징을 가짐과 동시에 불연성 크라프트 층의 사이 및 추가 기재와 접착을 위한 접착제에 열 전도율이 낮아 접착력이 일정하게 유지될 수 있어, 화재 발생시에도 구조의 무너짐 및 HPL의 탈리 등의 문제의 발생을 방지할 수 있는 특징을 갖게 된다.

즉 본 발명의 경우, 외장재로 사용되는 HPL에서 UV 차단 기능을 강화할 수 있고, 내구성이 확보될 수 있으며, 화재에 매우 강하며, 또한 열 전도율이 낮아 접착제까지 열이 전달되지 않아 화재 발생시 내구성이 매우 우수한 특징을 갖는 것을 주된 목적으로 한다.

본 발명을 설명하기에 앞서, 우선 몇몇 용어를 정의한다.

본 명세서에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.

본 명세서에 있어서, 'p 내지 q'는 'p 이상 q 이하'의 범위를 의미한다.

이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 도면을 참고로 하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 이하의 설명에 한정되지 않는다.

본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 함침 기재는 제1 조성물을 포함할 수 있다.

이 때 제1 조성물에 포함되는 조성은 멜라민 수지와 포름알데히드 또는 아크릴 수지와 포름알데히드 및 가소제를 포함할 수 있다.

본 출원의 일 실시상태에 있어서, 함침 기재는 셀룰로오스지에 내마모 실리카 또는 알루미나가 고르게 분포되어 함유된 오버레이지를 멜라민수지로 함침시켜 제조할 수 있다.

본 출원의 일 실시상태에 있어서, 함침 기재는 최 하단에 80 ∼ 300g/㎡인 크라프트 층의 중량대비 0.3 ∼ 0.6의 중량비율로 레졸형 페놀수지를 함침한 후, 80 ∼ 220℃의 오븐에서 10 ∼ 60초간 건조 및 반경화시킨 제1층과, 그 상단에는 80 ∼ 300g/㎡인 크라프트 층의 중량대비 0.4 ∼ 1.5의 중량비율로 멜라민수지가 함침되도록 함침한 후 이를 80 ∼ 220℃의 오븐에서 0.5 ∼ 3분간 건조 및 반경화시킨 제2층을 적층 후 결합하여 형성할 수 있다.

본 출원에 따른 함침 기재의 상부에 오버레이어 층을 추가로 포함할 수 있으며, 이는 투명성을 갖는 장식 층으로 활용될 수 있다.

본 출원의 일 실시상태에 있어서 상기 함침 기재의 두께는 1mm 이상 50mm 이하를 만족할 수 있다.

또 다른 일 실시상태에 있어서, 상기 함침 기재의 두께는 1mm 이상 50mm 이하, 5mm 이상 40mm 이하일 수 있으며, 10mm 이상 30mm 이하, 구체적으로 20mm일 수 있다.

본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 함침 기재는 불연성 크라프트층의 양면에 구비될 수 있다.

본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 함침 기재는 불연성 크라프트층의 일면에 구비될 수 있다.

본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 함침 기재의 상기 불연성 크라프트층이 접하는 면의 반대면에 구비된 제2 조성물을 포함하는 보호 필름을 포함할 수 있다.

상기 보호 필름은 외장재로 사용되는 고압 성형 합판에 대하여 UV를 차단하여 변색을 방지하는 역할을 할 수 있다.

특히, 본 출원에 따른 제2 조성물은 PVDF를 포함할 수 있다.

본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 제2 조성물의 점도는 상기 제1 조성물의 점도보다 높게 형성될 수 있다.

본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 제2 조성물의 점도는 5,000cPs 이상 7,000cPs 이하이며, 상기 제1 조성물의 점도는 1,000cPs 이상 3,000cPs 이하인 것인 불연성 고압 성형 합판을 제공한다.

또 다른 일 실시상태에 있어서, 상기 제2 조성물의 점도는 5,000cPs 이상 7,000cPs 이하, 바람직하게는 5,500cPs 이상 6,500cPs이하일 수 있으며, 더욱 바람직하게는 6,000cPs일 수 있다.

또 다른 일 실시상태에 있어서, 상기 제1 조성물의 점도는 1,000cPs 이상 3,000cPs 이하, 바람직하게는 1,500cPs 이상 2,500cPs 이하일 수 있으며, 더욱 바람직하게는 2,000cPs일 수 있다.

상기와 같은 점도 범위를 만족하여 보호 필름이 상기 함침 기재의 상부에 더욱 밀착되어 접착될 수 있어, 외장재로 사용시 외부의 물리적 요소 또는 UV에 의해 변형이 최소화되어 내구성이 향상되는 특징을 갖게 된다.

본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 함침 기재의 상기 보호 필름과 접하는 면의 표면 평균 조도(Ra)가 3μm 이하인 것인 불연성 고압 성형 합판을 제공한다.

상기와 같이 제1 조성물과 제2 조성물의 점도를 상기 범위로 조절하는 경우 상기 함침 기재의 상기 보호 필름과 접하는 면이 매끄럽게 형성될 수 있으며, 이 때 표면 평균 조도(Ra) 값이 3μm 이하, 바람직하게는 2μm 이하일 수 있으며, 구체적으로 0.1μm 이상을 만족할 수 있다.

즉, 본 건은 제1 조성물 및 제2 조성물의 점도 범위를 조절하여, 보호 필름과 함침 기재사이 계면의 표면 평균 조도 범위를 상기 범위로 조절한 것으로, 이와 같은 범위를 만족하여 보호 필름과 함침 기재 사이의 접착력이 강화되고, 또한 물리적 힘에 의해 상기 보호 필름이 쉽게 제거되지 않아 UV 차단의 효과를 확보할 수 있는 특징을 갖게 된다.

본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 불연성 크라프트 층의 두께는 1mm 이상 1cm 이하일 수 있다.

또 다른 일 실시상태에 있어서, 상기 불연성 크라프트 층의 두께는 10mm 이상 80mm 이하, 바람직하게는 20mm 이상 60mm 이하, 더욱 바람직하게는 25mm 이상 50mm 이하의 범위를 만족할 수 있다.

불연성 크라프트 층의 두께가 상기 범위를 만족하는 것을 특징으로 한다. 일반적으로 열 전도율을 낮추기 위해서는 두께를 두껍게 하면 문제가 해결될 수 있다. 하지만 불연성 크라프트 층 한층의 두께를 상기 범위 이상으로 늘리는 경우 불연성 크라프트 층의 중량 자체가 늘어나 내구성이 확보되지 않으며 또한 공정 및 비용적 손실이 크며, 상기 두께 범위 미만인 경우 후술하는 특정의 불연성 조성물을 사용하더라도 열 전도율이 확보되지 않아 화재 발생시 내구성에 따른 문제가 발생한다. 즉 상기 범위로 포함되는 경우 화재 발생에도 열 전도율을 최적으로 조절할 수 있으며, 또한 생산 공정에 있어 경제성을 확보할 수 있는 특징을 갖게 된다.

본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 불연성 크라프트 층의 열 전도율은 10W/mK 이하의 범위를 만족할 수 있다.

또 다른 일 실시상태에 있어서, 상기 불연성 크라프트 층의 열 전도율은 10W/mK 이하, 8W/mK 이하, 5 W/mK 이하의 범위를 만족할 수 있으며, 하한은 제한되지 않으나 0.1 W/mK 이상, 1 W/mK 이상의 범위를 만족할 수 있다.

본 출원에 있어서, 열 전도율은 구체적인 크기와 모양을 가진 물체가 실제로 열을 전달하는 정도를 뜻한다. 즉, 일반적으로 열 전도율이라는 것은 온도가 다른 두 물체에 대하여 어떤 한 물체의 온도를 변화시키는 경우 다른 물체에 전달되는 열의 정도를 나타낼 수 있다.

본 출원에서 열 전도율은 측정기(LFA)를 이용하여　열 전도율 특성을 측정할 수 있다.

일반적으로 불연성 크라프트 층 사이, 함침 기재 또는 추가 층과의 적층을 위해 접착제가 기본적으로 사용되기 마련이다. 불연성 HPL의 경우 불에 타지 않는 특징을 갖고 있지만, 이에 따른 열 전도율이 조절되지 않는 경우 접착제까지 열이 전달되며, 일반적으로 사용되는 실리콘계 접착제의 경우 열이 전달되면 겔화(GELATION)가 이루어지며 접착력을 상실하게 되고, 이에 따라 HPL이 무너져 내려 내구성이 확보되지 않는 문제가 있었다.

하지만 본 발명의 경우 상기와 같이 불연성 크라프트 층에 특정 조성의 불연성 조성물을 포함하여 열 전도율을 조절하였다. 이에 따라 화재에 매우 강하며, 또한 열 전도율이 낮아 접착제까지 열이 전달되지 않아 화재 발생시 내구성이 매우 우수한 특징을 갖는 것을 주된 목적으로 한다.

본 출원에 있어서, 상기 불연성 크라프트 층은 불연성 조성물을 포함하며, 상기 불연성 조성물은 팽창 흑연(EG) 및 실리콘 고무를 포함하는 필러를 포함할 수 있다.

본 출원에 있어서, 상기 불연성 크라프트 층은 상기 불연성 조성물을 그대로 포함할 수 있다.

본 출원에 있어서, 상기 불연성 크라프트 층은 상기 불연성 조성물의 경화물을 포함할 수 있다.

본 출원에 있어서, 상기 불연성 크라프트 층은 상기 불연성 조성물의 건조물을 포함할 수 있다.

본 출원에 있어서, 상기 불연성 조성물은 필러를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 출원에 있어서, 상기 필러는 팽창 흑연(EG) 및 실리콘 고무를 포함한다.

본 출원에 있어서 필러는 열 전도율을 조절하는 역할로 사용된다. 일반적으로 불연성 조성물에는 불연성 소재가 포함된다. 하지만 불연성 소재인 알루미늄 등과 같은 금속의 경우 열 전도율이 매우 높아 열 전도율이 높게 형성되는 문제를 갖는다.

하지만 본 출원은 불연성 소재와 함께 필러를 사용하는 것으로 불연성 특징과 함께 열 전도율을 조절할 수 있었다.

본 출원에 있어서, 상기 불연성 조성물은 팽창 흑연(EG) 및 실리콘 고무를 포함하는 필러를 포함하며, 상기 필러 100 중량부 기준 상기 실리콘 고무는 50 중량부 이상 70 중량부 이하를 포함하며, 상기 필러 100 중량부 기준 상기 팽창 흑연은 30 중량부 이상 50 중량부 이하를 포함할 수 있다.

또 다른 일 실시상태에 있어서, 상기 필러 100 중량부 기준 상기 실리콘 고무는 50 중량부 이상 70 중량부 이하, 바람직하게는 55 중량부 이상 65 중량부 이하, 더욱 바람직하게는 55 중량부 이상 60 중량부 이하를 포함할 수 있다.

또 다른 일 실시상태에 있어서, 상기 필러 100 중량부 기준 상기 팽창 흑연은 30 중량부 이상 50 중량부 이하, 바람직하게는 35 중량부 이상 45 중량부 이하, 더욱 바람직하게는 40 중량부 이상 45 중량부 이하를 포함할 수 있다.

상기와 같이 필러가 상기 중량 범위를 만족하는 것으로 팽창 흑연의 경우 일부 가연성 소재를 가지나, 상기 범위를 포함하여 가연성의 문제를 해결할 수 있음과 동시에 열 전도율을 조절할 수 있는 특징을 갖게 된다. 또한 실리콘 고무와 같은 경우 열 전도율을 위해 사용되는 것으로 상기 범위로 포함되는 경우 원하는 열 전도율을 형성할 수 있는 특징을 갖게 된다.

본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 불연성 조성물 100 중량부 기준 상기 필러는 10 중량부 이상 40 중량부 이하를 포함할 수 있다.

또 다른 일 실시상태에 있어서, 상기 불연성 조성물 100 중량부 기준 상기 필러는 10 중량부 이상 40 중량부 이하, 바람직하게는 상기 불연성 조성물 100 중량부 기준 상기 필러는 10 중량부 이상 30 중량부 이하, 더욱 바람직하게는 10 중량부 이상 20 중량부 이하를 포함할 수 있다.

상기와 같이 필러는 일부 가연성 물질을 포함하여 상기 범위 초과하여 사용하는 경우 화재 발생에 약한 특징을 가질 수 있으며, 또한 상기 범위 미만으로 포함되는 경우 열 전도성이 확보되지 않는 문제가 생길 수 있다.

본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 불연성 코팅 조성물은 바인더를 더 포함할 수 있다.

이 때 상기 바인더는 실리콘 수지 바인더를 포함할 수 있다.

본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 불연성 조성물은 열경화성 수지를 더 포함하고, 상기 열경화성 수지는 멜라민 수지, 요소수지, 페놀수지, 불포화폴리에스테르수지, 우레탄수지 에폭시 수지, 폴리에스테르수지, 아크릴수지, 폴리비닐 에세테이트수지 중 선택된 하나 이상을 포함하는 것인 불연성 고압 성형 합판을 제공한다.

구체적으로 상기 열경화성 수지는 페놀 수지 및 아크릴수지를 포함할 수 있다.

본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 열경화성 수지는 상기 불연성 조성물 100 중량부 기준 50 중량부 이상 70 중량부 이하를 포함하는 것인 불연성 고압 성형 합판을 제공한다.

또 다른 일 실시상태에 있어서, 상기 열경화성 수지는 상기 불연성 조성물 100 중량부 기준 50 중량부 이상 70 중량부 이하, 바람직하게는 60 중량부 이상 70 중량부 이하, 더욱 바람직하게는 65 중량부 이상 70 중량부 이하를 포함할 수 있다.

본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 불연성 고압 성형 합판은 함침 기재/크라프트 층/함침 기재로 구성될 수 있으며, 이 때 상기 불연성 크라프트 층은 1층 또는 다층 구조인 것인 준불연성 고압 성형 합판을 제공한다.

상기 크라프트 층을 다층으로 사용하여 고압 성형 합판의 두께를 조정할 수 있으며, 일반적으로 3층 또는 6층의 구조가 사용될 수 있다.

이하에서는 본 발명의 실시 예 및 제조예를 통하여 본 발명에 따른 기술을 더욱 상세하게 설명하기로 한다.

<제조예>

[함침 기재 형성]

멜라민 수지와 포름알데히드 또는 아크릴 수지와 포름알데히드, 가소제 등을 혼합하여 제1 조성물을 형성하였고, 해당 점도는 2,000cPs였다.

[보호 필름 형성]

아세톤 용매에 PVDF 넣어 제2 조성물을 형성하였다. 이 후 교반을 진행하였으며, 그 결과 점도 6,000cPs의 제2 조성물을 형성하였다.

상기 제1 조성물을 교반, 가열하여 수지상의 물질을 합성하였으며, 이 때 동시에 제2 조성물을 도포하여 보호 필름을 형성하였다.

상기 제조에 있어, 하기 표 1과 같이 함침 기재 및 보호 필름을 형성하였다.

	함침 기재 (제1 조성물의 점도, cPs)	보호 필름(제2 조성물의 점도, cPs)	표면 평균 조도(Ra,μm)
실시예 1	2000	6000	1
실시예 2	2500	5900	1.2
실시예 3	2100	6000	1.1
실시예 4	2050	5980	1.4
비교예 1	6000	2000	14
비교예 2	3000	3000	5
비교예 3	2000	-	-

[불연성 크라프트 층 형성]

- 불연성 조성물의 제조

실리콘 수지 바인더, 팽창 흑연:실리콘 고무의 중량비가 55:45인 필러 및 열경화성 수지로 페놀 수지 및 아크릴수지의 혼합 조성을 10:20:70의 중량비로 혼합하였다..

상기와 같이 불연성 조성물을 제조한 후 전술한 함침 기재의 상기 보호 필름과 접하는 반대면 상에 상기 불연성 코팅 조성물을 도포하여, 하기 표 2의 두께 및 열 전도율을 만족하는 불연성 고압 성형 합판을 제조하였다.

	불연성 크라프트층 두께(mm)	열 전도율(W/mK)	불연 특징	내구성	UV 차단 효과	UV 차단 지속성	열방출률 실험	가스유해성 시험
실시예 1	25	3	O	O	O	O	O	O
실시예 2	27	4	O	O	O	O	O	O
실시예 3	25	3.5	O	O	O	O	O	O
실시예 4	36	3.7	O	O	O	O	O	O
비교예 1	25	3	O	O	O	X	X	X
비교예 2	26	3.2	O	O	O	X	X	X
비교예 3	25	4	O	O	X	-	X	X

상기 표 2에서 열방출률 실험은 KS F ISO 5660-1의 조건을 만족하면 O로 그렇지 않으면 X로 표시하였고, 가스 유해성 실험은 KS F 2271의 조건을 만족하면 O로 그렇지 않으면 X로 각각 표기하였다. 해당 시험 기관은 한국 소방산업기술원이다.

상기 표 2에서 불연 특징은 제조된 불연성 고압 성형 합판을 제조한 후 불을 10분간 가하였을 때, 타지 않는 경우 O로 일부 그을음이 발생하는 경우 Δ로, 불에 타는 경우 X로 표시하였다.

상기 표 2에서 내구성은 제조된 불연성 고압 성형 합판을 제조한 후, 50℃, 75℃ 및 100℃로 승온하며 30 분간 열을 가하였을 때, 불연성 고압 성형 합판의 접착에 이상이 없는 경우 O로, 합판이 벌어지거나 떨어지는 경우 X로 표시하였다.

상기 표 2에서 UV 차단 효과는 제조된 불연성 고압 성형 합판 제조 후, UV 조사를 48시간 진행 후, 진행 전과 비교하여 색상 변화가 있는 경우 X로, 색상 변화가 있지 않은 경우 O로 표시하였다.

상기 표 2에서 UV 차단 지속성은 UV 조사를 12시간 조사, 12시간 휴식을 반복하여 100회 반복하여 진행하고, 진행 후, 진행 전과 비교하여 색상 변화가 있는 경우 X로, 색상 변화가 있지 않은 경우 O로 표시하였다.

상기 표 2에서 확인할 수 있듯, 본 건의 고압 성형 합판의 경우 상기와 같은 점도 조절을 통하여 계면이 매끄럽게 형성되어 기존 고압 성형 합판 대비 접착력이 강화될 수 있으며, 이에 따라 UV 차단 기능 및 지속성을 확보할 수 있고, 외장재로 사용하기에 적합한 내구성을 갖는 것을 특징으로 한다.

또한 본 명세서의 일 실시상태의 불연성 크라프트 층의 두께는 1mm 이상 1cm 이하이고, 상기 불연성 크라프트 층의 열 전도율은 10W/mK 이하인 것을 만족한다. 즉, 불연성 크라프트 층은 화재가 발생하는 경우 불연자재가 포함되어 불연성 특징을 가짐과 동시에 불연성 크라프트 층의 두께 및 열 전도율이 상기 범위를 만족하는 것을 특징으로 한다. 이에 따라 화재가 발생시 기본적으로 소재 자체가 발화되지 않은 불연성 특징을 가짐과 동시에 불연성 크라프트 층의 사이 및 추가 기재와 접착을 위한 접착제에 열 전도율이 낮아 접착력이 일정하게 유지될 수 있어, 화재 발생시에도 구조의 무너짐 및 HPL의 탈리 등의 문제의 발생을 방지할 수 있는 특징을 갖게 된다.

즉 상기 표 2에서 확인할 수 있듯, 외장재로 사용되는 HPL에서 UV 차단 기능을 강화할 수 있고, 내구성이 확보될 수 있으며, 화재에 매우 강하며, 또한 열 전도율이 낮아 접착제까지 열이 전달되지 않아 화재 발생시 내구성이 매우 우수한 특징을 갖는 것을 주된 목적으로 한다.

비교예 1은 제1 조성물의 점도가 높은 경우이고, 비교예 2는 제1 조성물과 제2 조성물의 점도가 동일한 경우에 해당한다. 이 경우 표 2에서 확인할 수 있듯, 제작 초반에는 UV 차단 기능이 포함될 수 있으나, UV 차단 지속성이 좋지 않아 외장재로 사용하기에 부적합함을 확인할 수 있었다.

또한 비교예 3은 보호 필름을 사용하지 않은 경우로 UV 차단 기능이 포함되지 않아 HPL의 변색이 이루어져 마찬가지로 외장재로 사용하기에 부적합함을 확인할 수 있었다.

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Claims

불연성 크라프트 층;
상기 불연성 크라프트 층의 일면 또는 양면에 구비된 제1 조성물을 포함하는 함침 기재; 및
상기 함침 기재의 상기 불연성 크라프트층이 접하는 면의 반대면에 구비된 제2 조성물을 포함하는 보호 필름;
을 포함하는 불연성 고압 성형 합판으로,
상기 제2 조성물의 점도는 상기 제1 조성물의 점도보다 높으며,
상기 제2 조성물은 PVDF를 포함하고,
상기 제1 조성물은 멜라민 수지 또는 아크릴 수지; 포름알데히드; 및 가소제를 포함하며,
상기 함침 기재의 상기 보호 필름과 접하는 면의 표면 평균 조도(Ra)가 3μm 이하인 것인 불연성 고압 성형 합판.
청구항 1에 있어서,
상기 제2 조성물의 점도는 5,000cPs 이상 7,000cPs 이하이며,
상기 제1 조성물의 점도는 1,000cPs 이상 3,000cPs 이하인 것인 불연성 고압 성형 합판.
청구항 1에 있어서,
상기 불연성 크라프트 층의 두께는 1mm 이상 1cm 이하이고, 상기 불연성 크라프트 층의 열 전도율은 10W/mK 이하이고,
상기 불연성 크라프트 층은 불연성 조성물을 포함하며,
상기 불연성 조성물은 팽창 흑연(EG) 및 실리콘 고무를 포함하는 필러를 포함하며,
상기 필러 100 중량부 기준 상기 실리콘 고무는 50 중량부 이상 70 중량부 이하를 포함하는 것인 불연성 고압 성형 합판.
청구항 3에 있어서,
상기 불연성 조성물 100 중량부 기준 상기 필러는 10 중량부 이상 40 중량부 이하를 포함하는 것인 불연성 고압 성형 합판.
청구항 3에 있어서,
상기 필러 100 중량부 기준 상기 팽창 흑연은 30 중량부 이상 50 중량부 이하를 포함하는 것인 불연성 고압 성형 합판.
청구항 3에 있어서,
상기 불연성 조성물은 열경화성 수지를 더 포함하고,
상기 열경화성 수지는 멜라민 수지, 요소수지, 페놀수지, 불포화폴리에스테르수지, 우레탄수지 에폭시 수지, 폴리에스테르수지, 아크릴수지, 폴리비닐 에세테이트수지 중 선택된 하나 이상을 포함하는 것인 불연성 고압 성형 합판.
청구항 1에 있어서,
상기 불연성 크라프트 층은 1층 또는 다층 구조인 것인 불연성 고압 성형 합판.
청구항 6에 있어서,
상기 열경화성 수지는 상기 불연성 조성물 100 중량부 기준 50 중량부 이상 70 중량부 이하를 포함하는 것인 불연성 고압 성형 합판.
청구항 1에 있어서,
상기 함침 기재의 상부에 오버레이어 층을 더 포함하는 것인 불연성 고압 성형 합판.
청구항 1에 있어서, 상기 함침 기재의 두께는 1mm 이상 50mm 이하인 것인 불연성 고압 성형 합판.