KR102614958B1 - Flame retardant office furniture panel using waste fiber - Google Patents
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Abstract
본 발명은 초지패널 및 오염방지를 위해 상기 초지패널의 표면에 부착되는 방오필름으로 이루어지는 폐섬유를 이용한 준불연성 및 방염성을 갖는 사무가구용 패널에 관한 것으로, 이를 위해 상기 초지패널은 폐섬유를 포함하는 섬유재를 사용하여 제조된 초지 및 함침조성물로 이루어지며, 상기 함침조성물은 트리페닐포스페이트(TPP) 20 내지 30중량%, 수산화알루미늄(Al(OH)3) 50 내지 60중량% 및 데카브로모디페닐에탄(DBDPE) 10 내지 20중량%로 이루어진 난연제; 및 폴리부틸아크릴레이트 10 내지 20중량% 및 폴리메틸메타크릴레이트 80 내지 90중량%로 조성된 공중합체(poly(n-buthylacrylate)-b-poly(methylmethacrylate), PBA-PMMA) 80 내지 90 몰%와 실리카 입자 10 내지 20 몰%를 혼합하여 표면처리된 실리카로 이루어지고, 상기 방오필름은 PET필름과, 상기 PET필름의 표면에 도포되어 물성을 강화시키는 레진층과, 오염방지를 위해 상기 레진층의 상부에 전사되는 실리콘층으로 구성되는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a papermaking panel and a panel for office furniture with semi-incombustibility and flame retardancy using waste fiber made of an antifouling film attached to the surface of the papermaking panel to prevent contamination. To this end, the papermaking panel contains waste fiber. It consists of a papermaking and impregnation composition manufactured using fiber materials, and the impregnation composition contains 20 to 30% by weight of triphenyl phosphate (TPP), 50 to 60% by weight of aluminum hydroxide (Al(OH)3), and decabromodiphenyl. Flame retardant consisting of 10 to 20% by weight of ethane (DBDPE); and 80 to 90 mol% of a copolymer (poly(n-buthylacrylate)-b-poly(methylmethacrylate), PBA-PMMA) composed of 10 to 20% by weight of polybutylacrylate and 80 to 90% by weight of polymethyl methacrylate. It is made of silica surface-treated by mixing 10 to 20 mol% of silica particles, and the antifouling film includes a PET film, a resin layer applied to the surface of the PET film to strengthen the physical properties, and the resin layer to prevent contamination. It is characterized in that it consists of a silicon layer transferred on the top of.
Description
본 발명은 폐섬유를 이용한 준불연성 및 방염성을 갖는 사무가구용 패널에 관한 것으로, 보다 상세하게는 폐섬유를 이용한 초지패널을 통해 난연성은 물론, 준불연성 및 방염성을 강화시키고, 또한 고경도로 경화된 방오필름을 통해 지문을 포함한 오염원에 대한 오염을 방지 및 스크레치가 발생되는 것을 방지하여 항시적으로 청결한 상태를 유지할 수 있도록 한 폐섬유를 이용한 준불연성 및 방염성을 갖는 사무가구용 패널에 관한 것이다.The present invention relates to a panel for office furniture having semi-incombustibility and flame retardancy using waste fiber. More specifically, the papermaking panel using waste fiber enhances flame retardancy, semi-incombustibility and flame retardancy as well as anti-fouling properties cured to high hardness. This relates to a semi-incombustible and flame-retardant panel for office furniture using waste fiber that prevents contamination by contaminants including fingerprints and prevents scratches through a film, thereby maintaining a clean state at all times.
일반적으로 사무 가구용 패널은 사무용 책상과, 사무용 수납장, 회의용 테이블에 사용된다.Typically, office furniture panels are used for office desks, office cabinets, and conference tables.
통상 사무 가구용 패널로는 원목을 이용하는 것이 강도나 기타 여러 가지면에서 바람직하다 하겠으나, 원목 자체를 수입에 의존하여야 함에 따라 국익에 반할 뿐만 아니라 고가(高價)이고, 가공성에 한계가 있어 상당한 부담을 주게 되며, 이러한 점을 고려하여 합판, MDF 등과 같은 목재재질 또는 파티클보드로 구성되어 비교적 염가로 공급되고 있는 인조목이나 합성목 등이 널리 사용되어지고 있다.In general, it is said that it is preferable to use solid wood for office furniture panels in terms of strength and other aspects, but since the wood itself has to be imported, not only is it against the national interest, but it is also expensive and has limitations in processability, which imposes a significant burden. , Taking this into consideration, artificial wood or synthetic wood, which is made of wood materials such as plywood, MDF, etc., or particle board and is supplied at a relatively low price, is being widely used.
하지만 원목, MDF, 또는 파티클보드 등은 화재에 취약하다는 문제점이 있었다.However, solid wood, MDF, or particleboard had the problem of being vulnerable to fire.
종래기술로 "항균성 및 음이온이 방사되는 무늬인쇄층을 구비하는 가구와 그 제조방법: 특허등록 제10-1053239호"가 있으나, 방염에 취약하다는 문제점이 있었다.As a prior art, there is "Furniture with a patterned printed layer that emits antibacterial properties and negative ions and its manufacturing method: Patent Registration No. 10-1053239," but it had the problem of being vulnerable to flame retardancy.
또한 상술된 종래기술은 표면에 무늬인쇄층을 형성하여 항균성 및 음이온이 방사되도록 이루어지지만, 가장 중요한 표면 스크레치 문제를 해결하지 못해 가구 표면 손상이 쉽게 발생되는 문제점과, 볼펜잉크 또는 외부 오염원에 의해 쉽게 오염되어 청결하게 자주 청소해야 하는 문제점이 있었다.In addition, the above-described prior art is made to form a patterned printing layer on the surface to emit antibacterial properties and negative ions, but it does not solve the most important problem of surface scratches, so the furniture surface is easily damaged, and it is easily damaged by ballpoint pen ink or external contaminants. There was a problem that it was contaminated and had to be cleaned frequently.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로, 본 발명의 제1목적은, 폐섬유를 이용한 초지패널을 통해 난연성은 물론, 준불연성과, 방염성을 강화시킨 폐섬유를 이용한 준불연성 및 방염성을 갖는 사무가구용 패널을 제공하는데 있다.The present invention was developed in consideration of the above problems, and the first object of the present invention is to provide semi-incombustibility and flame retardancy using waste fibers that have enhanced flame retardancy as well as semi-incombustibility and flame retardancy through papermaking panels using waste fibers. The aim is to provide a panel for office furniture having a.
본 발명의 제2목적은, 고경도로 경화된 방오필름을 통해 지문을 포함한 오염원에 대한 오염을 방지 및 스크레치가 발생되는 것을 방지하여 항시적으로 청결한 상태를 유지할 수 있도록 한 폐섬유를 이용한 준불연성 및 방염성을 갖는 사무가구용 패널을 제공하는데 있다.The second object of the present invention is to prevent contamination by contaminants including fingerprints through an anti-fouling film cured to high hardness and prevent scratches from occurring, thereby maintaining a clean condition at all times. The aim is to provide panels for office furniture that are flame retardant.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 특징에 따르면, 제1발명은, 초지패널 및 오염방지를 위해 상기 초지패널의 표면에 부착되는 방오필름으로 이루어지는 폐섬유를 이용한 준불연성 및 방염성을 갖는 사무가구용 패널에 관한 것으로, 이를 위해 상기 초지패널은 폐섬유를 포함하는 섬유재를 사용하여 제조된 초지 및 함침조성물로 이루어지며, 상기 함침조성물은 트리페닐포스페이트(TPP) 20 내지 30중량%, 수산화알루미늄(Al(OH)3) 50 내지 60중량% 및 데카브로모디페닐에탄(DBDPE) 10 내지 20중량%로 이루어진 난연제; 및 폴리부틸아크릴레이트 10 내지 20중량% 및 폴리메틸메타크릴레이트 80 내지 90중량%로 조성된 공중합체(poly(n-buthylacrylate)-b-poly(methylmethacrylate), PBA-PMMA) 80 내지 90 몰%와 실리카 입자 10 내지 20 몰%를 혼합하여 표면처리된 실리카로 이루어지고, 상기 방오필름(20)은 PET필름과, 상기 PET필름(21)의 표면에 도포되어 물성을 강화시키는 레진층과, 오염방지를 위해 상기 레진층의 상부에 전사되는 실리콘층으로 구성되는 것을 특징으로 한다.According to the characteristics for achieving the above-described object, the first invention is a semi-incombustible and flame-retardant office furniture panel using waste fibers consisting of a papermaking panel and an antifouling film attached to the surface of the papermaking panel to prevent contamination. Regarding this, the papermaking panel is composed of a papermaking and impregnation composition manufactured using a fiber material containing waste fibers, and the impregnation composition contains 20 to 30% by weight of triphenyl phosphate (TPP) and aluminum hydroxide (Al (OH)3) a flame retardant consisting of 50 to 60% by weight and 10 to 20% by weight of decabromodiphenylethane (DBDPE); and 80 to 90 mol% of a copolymer (poly(n-buthylacrylate)-b-poly(methylmethacrylate), PBA-PMMA) composed of 10 to 20% by weight of polybutylacrylate and 80 to 90% by weight of polymethyl methacrylate. It is made of silica surface-treated by mixing 10 to 20 mol% of silica particles, and the antifouling film 20 includes a PET film, a resin layer applied to the surface of the
제2발명은, 제1발명에서, 상기 섬유재는 비팅 공정을 통해 연마된 섬유재로 이루어지고, 상기 초지패널은 상기 초지를 상기 함침조성물에 함침한 후 열압착하여 제조되는 것을 특징으로 한다.The second invention, in the first invention, is characterized in that the fiber material is made of a fiber material polished through a beating process, and the papermaking panel is manufactured by impregnating the papermaking paper with the impregnating composition and then heat-pressing it.
제3발명은, 제1발명에서, 상기 방오필름은 레진층에 고압UV를 조사하여 고경화시킴으로써, 3H 내지 9H까지 고경도의 물성을 갖는 것을 특징으로 한다.The third invention, in the first invention, is characterized in that the antifouling film has high hardness from 3H to 9H by highly hardening the resin layer by irradiating high pressure UV.
본 발명의 폐섬유를 이용한 준불연성 및 방염성을 갖는 사무가구용 패널에 따르면, 폐섬유를 이용하여 제조된 초지패널을 제조하기 때문에 폐섬유의 처리 비용을 절감하고 환경이 오염되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.According to the semi-incombustible and flame-retardant office furniture panel using waste fiber of the present invention, the cost of processing waste fiber is reduced and the environment is prevented from being polluted because papermaking panels are manufactured using waste fiber. There is.
또한 초지패널의 함침조성물에 함유된 난연제 성분이 상기 초지에 충분히 함침되기 때문에 초지패널의 난연성은 물론, 준불연성과 방염성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.In addition, since the flame retardant component contained in the impregnation composition of the papermaking panel is sufficiently impregnated into the papermaking paper, it has the effect of improving not only the flame retardancy of the papermaking panel, but also its semi-incombustibility and flame retardancy.
또한 초지패널에 부착되는 방오필름을 통해 지문을 포함한 오염원에 대한 오염을 방지 및 스크레치가 발생되는 것을 방지하여 항시적으로 청결한 상태를 유지할 수 있는 효과가 있다.In addition, the anti-fouling film attached to the papermaking panel prevents contamination from contaminants including fingerprints and prevents scratches, which has the effect of maintaining a clean condition at all times.
도 1은 본 발명의 폐섬유를 이용한 준불연성 및 방염성을 갖는 사무가구용 패널의 단면 구성도,
도 2는 멤브레인 패널(a), 본 발명의 초지패널(b) 및 목재 패널(c)을 사용하여 제조된 시험체에 대한 직화 연소실험 결과를 나타낸 사진이다.
도 3은 본 발명의 폐섬유를 이용한 준불연성 및 방염성을 갖는 사무가구용 패널을 건축용 내/외장재 패널에 적용한 모습을 나타내는 예시도이다.Figure 1 is a cross-sectional configuration of a panel for office furniture with semi-incombustibility and flame retardancy using waste fiber of the present invention;
Figure 2 is a photograph showing the results of a direct combustion test on a test specimen manufactured using a membrane panel (a), a papermaking panel (b), and a wood panel (c) of the present invention.
Figure 3 is an exemplary diagram showing the application of the semi-incombustible and flame-retardant office furniture panel using the waste fiber of the present invention to the interior/exterior material panel for construction.
이하의 본 발명의 목적들, 다른 목적들, 특징들 및 이점들은 첨부된 도면과 관련된 이하의 바람직한 실시예들을 통해서 쉽게 이해될 것이다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다.The following objects, other objects, features and advantages of the present invention will be easily understood through the following preferred embodiments in conjunction with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments described herein and may be embodied in other forms.
오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.Rather, the embodiments introduced herein are provided so that the disclosure will be thorough and complete and so that the spirit of the invention can be sufficiently conveyed to those skilled in the art.
여기에 설명되고 예시되는 실시예들은 그것의 상보적인 실시예들도 포함한다.Embodiments described and illustrated herein also include complementary embodiments thereof.
본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '포함한다(comprise)' 및/또는 '포함하는(comprising)'은 언급된 구성요소는 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.As used herein, singular forms also include plural forms, unless specifically stated otherwise in the context. As used in the specification, 'comprise' and/or 'comprising' do not exclude the presence or addition of one or more other elements.
이하, 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하도록 한다. 아래의 특정 실시예들을 기술하는데 있어서, 여러가지의 특정적인 내용들은 발명을 더 구체적으로 설명하고 이해를 돕기 위해 작성되었다. 하지만 본 발명을 이해할 수 있을 정도로 이 분야의 지식을 갖고 있는 독자는 이러한 여러 가지의 특정적인 내용들이 없어도 사용될수 있다는 것을 인지할 수 있다. 어떤 경우에는, 발명을 기술하는 데 있어서 흔히 알려졌으면서 발명과 크게 관련 없는 부분들은 본 발명을 설명하는 데 있어 혼돈을 막기 위해 기술하지 않음을 미리 언급해 둔다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In describing specific embodiments below, various specific details have been written to explain the invention in more detail and to aid understanding. However, a reader who has sufficient knowledge in the field to understand the present invention can recognize that it can be used without these various specific details. In some cases, it is mentioned in advance that parts that are commonly known but are not significantly related to the invention are not described in order to prevent confusion in describing the invention.
이하에서는 본 발명에 따른 폐섬유를 이용한 준불연성 및 방염성을 갖는 사무가구용 패널에 관하여 첨부되어진 도면과 함께 더불어 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, the semi-incombustible and flame-retardant office furniture panel using waste fiber according to the present invention will be described in detail along with the attached drawings.
도 1은 본 발명의 폐섬유를 이용한 준불연성 및 방염성을 갖는 사무가구용 패널의 단면 구성도이고, 도 2는 멤브레인 패널(a), 본 발명의 초지패널(b) 및 목재 패널(c)을 사용하여 제조된 시험체에 대한 직화 연소실험 결과를 나타낸 사진이다.Figure 1 is a cross-sectional view of a semi-incombustible and flame-retardant office furniture panel using the waste fiber of the present invention, and Figure 2 shows a membrane panel (a), a papermaking panel (b) of the present invention, and a wood panel (c). This is a photo showing the results of a direct combustion experiment on the test specimen manufactured as follows.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명은 폐섬유를 이용한 초지패널을 통해 난연성은 물론, 준불연성과 방염성을 강화시키고, 또한 고경도로 경화된 방오필름을 통해 지문을 포함한 오염원에 대한 오염을 방지 및 스크레치가 발생되는 것을 방지하여 항시적으로 청결한 상태를 유지할 수 있도록 한 폐섬유를 이용한 준불연성 및 방염성을 갖는 사무가구용 패널(100)에 관한 것이다.As shown in Figure 1, the present invention enhances flame retardancy as well as semi-incombustibility and flame retardancy through a papermaking panel using waste fibers, and also prevents contamination from contaminants including fingerprints through an anti-fouling film cured to high hardness. This relates to a semi-incombustible and flame-retardant office furniture panel (100) using waste fiber that prevents scratches and maintains a clean state at all times.
본 발명의 폐섬유를 이용한 주방 가구용 패널(100)은 크게 2부분으로 구성되는데, 이는 초지패널(10) 및 오염방지를 위해 상기 초지패널의 표면에 부착되는 방오필름(20)으로 구성될 수 있다.The
- 초지패널-- Grassland panel -
본 발명을 설명하기에 앞서, 일반적으로 초지패널(10)은 섬유재를 사용하여 제조된 초지를 제조하는 초지 공정과, 상기 초지 공정에 의해 수득된 초지를 함침조성물에 함침한 후 이를 열압착 성형함으로써 제조되는데, 난연성과, 준불연성 및 방염성을 부여하기 위하여 상기 함침조성물에 난연제를 첨가하여 가공할 수 있다.Before explaining the present invention, the
본 발명의 초지패널(10)은 이러한 종래의 초지패널을 제조하기 위한 함침조성물의 성분을 최적화함으로써 난연제 성분이 초지패널에 고분산되어 난연성을 향상시킬 수 있도록 하는 것을 기술적 특징으로 한다.The
상기 함침조성물에 함유되는 난연제로는 트리페닐포스페이트, 수산화알루미늄 및 데카브로모디페닐에탄의 3가지 성분으로 이루어진 난연제를 적용하고 있는데, 상기 난연제의 조합에 의해 초지패널의 난연성능을 향상시킬 수 있는 것으로 나타났다.As a flame retardant contained in the impregnation composition, a flame retardant consisting of three components, triphenyl phosphate, aluminum hydroxide, and decabromodiphenylethane, is applied. The flame retardant performance of the papermaking panel can be improved by the combination of the above flame retardants. appear.
특히, 상기 난연제의 각 성분을 적절한 비율로 혼합하면 초지 조성물을 구성하는 성분들과의 상용성을 높일 수 있기 때문에 난연제의 함량을 높이더라도 함침 공정이 원활히 이루어지는 것으로 나타나 일반적인 함침 공정에 비해 더 많은 양의 난연제를 함침시킬 수 있는 것으로 나타났다.In particular, mixing each component of the flame retardant in an appropriate ratio can increase compatibility with the components constituting the papermaking composition. Therefore, even if the content of the flame retardant is increased, the impregnation process appears to be carried out smoothly. Compared to the general impregnation process, the impregnation process appears to be smooth. It has been shown that it can be impregnated with flame retardants.
상기 함침조성물을 구성하는 난연제는 구체적으로 트리페닐포스페이트 20 내지 30중량%, 수산화알루미늄 50 내지 60중량% 및 데카브로모디페닐에탄 10 내지 20중량%로 이루어진 난연제를 사용하는데, 이를 통해 인계 난연제인 트리페닐포스페이트나 브롬계 난연제인 데카브로모디페닐에탄으로 인한 응집이 발생하지 않으면서도 함침 공정시 양호한 분산성을 확보할 수 있게 된다.The flame retardant constituting the impregnating composition is specifically a flame retardant consisting of 20 to 30% by weight of triphenyl phosphate, 50 to 60% by weight of aluminum hydroxide, and 10 to 20% by weight of decabromodiphenylethane, through which the phosphorus-based flame retardant, tri Good dispersibility can be secured during the impregnation process without agglomeration occurring due to phenyl phosphate or decabromodiphenylethane, a brominated flame retardant.
또한, 상기 난연제를 구성하는 수산화알루미늄은 난연 효과뿐만 아니라 초지를 구성하는 섬유재의 친수성을 높여 결합력을 향상시킬 수 있게 한다.In addition, aluminum hydroxide, which constitutes the flame retardant, not only has a flame retardant effect, but also improves bonding strength by increasing the hydrophilicity of the fiber material making up the paper.
상기 난연제를 구성하는 각 성분들은 50 내지 150㎛의 입도로 분급하여 사용하는 것이 바람직한데, 이는 초지를 구성하는 섬유재 내에서의 분산성을 감안한 것으로서, 입도가 너무 작은 경우 함침 공정에서 섬유재 내에 분산되지 않는 미반응 분말의 발생량이 증가하며 너무 큰 경우에도 충분한 함침이 이루어지지 않기 때문에 상기 크기 범위가 되도록 분급하여 사용하는 것이 바람직하다.It is preferable to use each component constituting the flame retardant by classifying it into a particle size of 50 to 150㎛. This is taken into consideration the dispersibility within the fiber material constituting the papermaking, and if the particle size is too small, it may be contained within the fiber material during the impregnation process. Since the amount of unreacted powder that is not dispersed increases and sufficient impregnation is not achieved even if it is too large, it is preferable to classify and use it so that it falls within the above size range.
또한, 상기 함침조성물에는 실리카가 함유되는데, 특히, 폴리부틸아크릴레이트 및 폴리메틸메타크릴레이트의 공중합체로 표면처리된 실리카를 사용함으로써 난연제의 분산성과 성형성을 향상시키고 있다. 상기 폴리메틸메타크릴레이트 공중합체는 실리카 입자와 그래프트 공중합함으로써 표면처리된 실리카 입자를 형성하게 된다.In addition, the impregnation composition contains silica. In particular, the dispersibility and moldability of the flame retardant are improved by using silica surface-treated with a copolymer of polybutylacrylate and polymethyl methacrylate. The polymethyl methacrylate copolymer is graft-copolymerized with silica particles to form surface-treated silica particles.
이러한 표면처리된 실리카 입자는 일종의 분산제 역할을 하면서도 공중합체의 말단에 결합되는 실리카의 친수성으로 인해 초지를 구성하는 섬유재 내에서 난연제가 빠르게 분산되어 흡착을 촉진할 수 있도록 하는 것으로 나타났다.These surface-treated silica particles act as a kind of dispersant, and due to the hydrophilic nature of silica bonded to the end of the copolymer, it has been shown that the flame retardant is quickly dispersed within the fiber material that makes up the paper and promotes adsorption.
폴리부틸아크릴레이트 및 폴리메틸메타크릴레이트의 공중합체는 부틸아크릴레이트와 메틸메타크릴레이트가 1:1의 중량비로 함유된 공중합체의 경우 코팅제로 사용되며, 부틸아크릴레이트 함량이 90중량% 이상인 경우에는 접착제로 사용될 수 있는 것으로 알려져 있다. 즉, 상기 공중합체의 물성은 공중합체의 조성비에 의해 달라질 수 있다.Copolymers of polybutylacrylate and polymethyl methacrylate are used as coating agents in the case of copolymers containing butylacrylate and methyl methacrylate in a weight ratio of 1:1, and when the butylacrylate content is more than 90% by weight. It is known that it can be used as an adhesive. That is, the physical properties of the copolymer may vary depending on the composition ratio of the copolymer.
본 발명에서는 상기 폴리부틸아크릴레이트 및 폴리메틸메타크릴레이트의 공중합체로서, 폴리부틸아크릴레이트 10 내지 20중량% 및 폴리메틸메타크릴레이트 80 내지 90중량%로 조성된 공중합체를 사용하고 있다. 또한, 상기 공중합체에 실리카를 부가하여 그래프트 공중합체를 형성하기 위하여 상기 폴리부틸아크릴레이트 및 폴리메틸메타크릴레이트의 공중합체 80 내지 90 몰%에 01 내지 05㎛의 실리카 입자 10 내지 20 몰%가 되도록 공중합체와 실리카 입자를 혼합하고 그래프트 공중합체하여 표면처리된 실리카를 제조할 수 있다.In the present invention, as a copolymer of polybutylacrylate and polymethyl methacrylate, a copolymer composed of 10 to 20% by weight of polybutylacrylate and 80 to 90% by weight of polymethyl methacrylate is used. In addition, in order to form a graft copolymer by adding silica to the copolymer, 10 to 20 mol% of 01 to 05㎛ silica particles are added to 80 to 90 mol% of the copolymer of polybutylacrylate and polymethyl methacrylate. Surface-treated silica can be produced by mixing the copolymer and silica particles as much as possible and grafting the copolymer.
즉, 상기 함침조성물은 폴리부틸아크릴레이트 및 폴리메틸메타크릴레이트의 공중합체를 제조하는 단계, 상기 공중합체에 실리카 입자를 혼합하여 표면처리된 실리카를 제조하는 단계, 상기 실리카에 난연제를 혼합하는 단계를 포함하여 제조될 수 있다.That is, the impregnation composition includes the steps of preparing a copolymer of polybutylacrylate and polymethyl methacrylate, mixing silica particles into the copolymer to prepare surface-treated silica, and mixing a flame retardant into the silica. It can be manufactured including.
또한, 상기 함침조성물은 폴리부틸아크릴레이트 및 폴리메틸메타크릴레이트 공중합체 30 내지 40 중량부, 표면처리된 실리카 10 내지 20 중량부 및 난연제 50 내지 60 중량부로 이루어지며, 원활한 함침을 위해 물 50 내지 200 중량부를 부가하여 수용액을 형성하여 사용하게 된다. 또한, 상기 초지패널에 색상을 부여하기 위하여 상기 함침조성물을 제조하는 과정에서 무기안료를 첨가할 수도 있다.In addition, the impregnation composition consists of 30 to 40 parts by weight of polybutylacrylate and polymethyl methacrylate copolymer, 10 to 20 parts by weight of surface-treated silica, and 50 to 60 parts by weight of a flame retardant, and 50 to 60 parts by weight of water for smooth impregnation. It is used by adding 200 parts by weight to form an aqueous solution. Additionally, in order to impart color to the papermaking panel, an inorganic pigment may be added during the process of manufacturing the impregnation composition.
상기 표면처리된 실리카 입자는 폴리부틸아크릴레이트와 실리카 입자를 브롬화 구리(CuBr2) 및 아스코르브산의 존재하에 반응시켜 폴리부틸아크릴레이트로 표면처리된 실리카 입자를 제조하고, 상기 실리카 입자에 다시 메틸메타크릴레이트를 부가하고 브롬화 구리 존재하에 반응시켜 폴리부틸아크릴레이트 및 폴리메틸메타크릴레이트 공중합체가 실리카 입자를 표면처리한 형태의 실리카를 수득할 수 있다. The surface-treated silica particles are prepared by reacting polybutylacrylate and silica particles in the presence of copper bromide (CuBr2) and ascorbic acid to prepare silica particles surface-treated with polybutylacrylate, and methyl methacrylic is added to the silica particles again. By adding a rate and reacting in the presence of copper bromide, silica in the form of polybutylacrylate and polymethyl methacrylate copolymer surface-treated silica particles can be obtained.
이후, 제조된 실리카에 난연제를 부가하여 교반함으로써 함침조성물을 수득하게 된다.Thereafter, a flame retardant is added to the prepared silica and stirred to obtain an impregnation composition.
상기와 같이 수득된 함침조성물에 초지를 함침시키는데, 상기 초지는 폐섬유를 포함하는 섬유재를 사용하여 통상의 초지 제조공정을 적용함으로써 수득될 수 있다.Paper is impregnated with the impregnating composition obtained as above, and the paper can be obtained by applying a normal papermaking process using a fiber material containing waste fibers.
대한민국 공개특허공보 10-2018-0107524호에서는 준불연 초지 섬유판재를 제조하기 위하여 초지 공정에서 난연제를 함유하는 초지 조성물과 섬유재를 섞어 초지를 제조하고 있으며, 제조된 초지를 다시 난연제가 함유된 함침조성물에 함침시키는 공정을 적용하고 있다. 이러한 두 차례의 난연제 도입에 의해 초지 내부에 난연제의 함량을 늘일 수는 있으나, 초지 제조공정에서 난연제가 함유되면 초지 자체의 내구성이 저하되어 공정 불량이 발생하게 되는 문제점이 있다.In Korean Patent Publication No. 10-2018-0107524, papermaking is made by mixing a papermaking composition containing a flame retardant with a fiber material in the papermaking process to produce a semi-incombustible papermaking fiberboard, and the produced paper is again impregnated with a flame retardant. A process of impregnating the composition is applied. Although it is possible to increase the content of the flame retardant inside the papermaking process by introducing the flame retardant twice, there is a problem in that if the flame retardant is included in the papermaking process, the durability of the papermaking itself decreases, resulting in process defects.
본 발명은 이러한 종래기술의 공정과는 달리 초지를 통상의 초지 공정으로 제조한 후 함침 공정만으로 초지 섬유질 내에 난연제가 도입되도록 하고 있다. 또한, 이러한 공정만으로도 충분한 난연효과를 달성할 수 있도록 함침 공정을 위한 함침조성물의 성분 및 함량을 최적화하고 있다.The present invention, unlike the process of the prior art, manufactures paper through a normal papermaking process and then introduces a flame retardant into the papermaking fibers only through an impregnation process. In addition, the ingredients and content of the impregnation composition for the impregnation process are being optimized so that sufficient flame retardant effect can be achieved through this process alone.
상기 섬유재는 폐섬유를 이용하는데, 상기 폐섬유는 면, 펄프, 폴리에스테르, 폴리프로펠렌에서 선택된 천연섬유나 합성섬유를 단독으로 사용할 수도 있고 또는 혼합된 섬유를 사용할 수도 있다. 또한, 폐섬유와 일반섬유를 혼합하여 사용할 수도 있다.The fiber material uses waste fibers. The waste fibers may be natural fibers or synthetic fibers selected from cotton, pulp, polyester, and polypropylene, or may be used as mixed fibers. Additionally, waste fibers and regular fibers can be mixed and used.
또한, 상기 섬유재를 이용하여 초지 공정을 수행하기에 앞서 비팅(beating) 공정을 통해 섬유재를 연마 처리할 수 있다. 상기 비팅 공정에서는 섬유재를 미세한 분말 형태로 분쇄한 후 수조에 투입하여 2 내지 3시간 동안 연마하게 된다.Additionally, prior to performing a papermaking process using the fiber material, the fiber material may be polished through a beating process. In the beating process, the fiber material is ground into a fine powder, placed in a water bath, and polished for 2 to 3 hours.
이와 같이 연마 처리된 섬유재를 이용하여 초지를 제조하는데, 섬유재를 탈수 건조하는 공정이며, 지층형성, 압착탈수, 건조, 표면처리 등의 통상의 초지 공정을 적용할 수 있다. 즉, 헤드박스에서 분출된 섬유재를 와이어부에 도입하여 지필로 형성된 다음, 압착부에서 압착 탈수 과정을 거치며, 건조부에서 잔류수분을 증발시킨 다음 캘린더에서 종이의 두께가 조절되어 초지로 완성된다.In this way, papermaking is made using the polished fiber material, which is a process of dehydrating and drying the fiber material, and normal papermaking processes such as stratum formation, compression dehydration, drying, and surface treatment can be applied. In other words, the fiber material ejected from the head box is introduced into the wire section to form paper, then goes through a pressing and dehydration process in the pressing section, the remaining moisture is evaporated in the drying section, and then the thickness of the paper is adjusted in the calendar to complete the paper making process. .
상기 초지는 두께가 1 내지 5㎜가 되도록 제조할 수 있다. 초지의 두께가 너무 두꺼우면 이후 함침 공정에서 난연제의 함침이 원활하지 않으며 두께가 너무 얇으면 후공정에서 초지의 손상이 발생할 수 있기 때문에 상기 두께 범위가 되도록 제조하는 것이 바람직하다.The paper can be manufactured to have a thickness of 1 to 5 mm. If the thickness of the paper is too thick, impregnation of the flame retardant in the subsequent impregnation process will not be smooth, and if the thickness is too thin, damage to the paper may occur in the subsequent process, so it is preferable to manufacture it so that it falls within the above thickness range.
상기 함침 공정은 상기 함침조성물이 수납된 함침조에 상기 초지를 투입하고 상기 함침조 내에 설치된 압축 가이드 롤러를 거치면서 함침시킨 후 스틸 압축 롤러로 가압함으로써 초지의 수분 함량을 줄이면서 함침 과정을 진행할 수 있다. 또한, 초지를 구성하는 섬유질 내에 함침조성물의 성분이 침투할 수 있도록, 상기 가이드 롤러로 음각 및 양각으로 만든 롤러를 사용하여 가압하면서 함침되도록 할 수도 있고, 상기 함침 공정 후 수득된 난연성 초지패널을 건조하는 공정을 수행할 수 있다.The impregnation process involves putting the paper into an impregnation tank containing the impregnation composition, impregnating it while passing through a compression guide roller installed in the impregnation tank, and then pressurizing it with a steel compression roller to proceed with the impregnation process while reducing the moisture content of the paper. . In addition, so that the components of the impregnating composition can penetrate into the fibers constituting the papermaking, it can be impregnated while pressing using a roller made of engraving and embossing as the guide roller, and drying the flame-retardant papermaking panel obtained after the impregnation process. The process can be performed.
또한, 상기 난연성 초지패널을 열압착기를 이용하여 열압착 성형할n수 있다. 상기 열압착 성형은 평면 열압착 성형이며 이를 통해 초지를 구성하는 섬유질의 평활도와 안정성을 유지할 수 있다. 상기 열압착 성형 공정을 수행할 때 상기 열압착기의 상단에 금형을 부착하여 상기 난연성 초지패널의 표면에 다양한 문양을 형성할 수도 있다.Additionally, the flame-retardant papermaking panel can be thermo-compressed and molded using a thermo-compressor. The thermocompression molding is a flat thermocompression molding, through which the smoothness and stability of the fibers that make up the papermaking can be maintained. When performing the thermocompression molding process, a mold may be attached to the top of the thermocompressor to form various patterns on the surface of the flame-retardant papermaking panel.
이러한 열압착 성형을 하거나 또는 건조된 난연성 초지패널을 2매 이상의 합지하는 합지 공정을 수행함으로써 합지된 판재 또는 보드 형태로 제조할 수 있다. 상지 합지 공정은 상기 난연성 초지패널의 용도에 따라 2 내지 6매의 범위에서 적층하여 합지할 수 있다. 또한, 상기 합지 공정을 위하여 합지할 난연성 초지 패녈의 표면에 접착제를 도포한 후 적층하여 접착할 수 있다. 이와 같이 합지공정을 수행하면 두께가 2 내지 30㎜가 되도록 조절할 수 있으므로 각종 사무 가구용 패널의 소재로 사용할 수 있다.It can be manufactured in the form of a laminated sheet or board by performing such thermocompression molding or performing a lamination process of lamination of two or more dried flame-retardant papermaking panels. The upper paper lamination process may be performed by stacking 2 to 6 sheets depending on the use of the flame-retardant papermaking panel. In addition, for the above lamination process, adhesive can be applied to the surface of the flame-retardant papermaking panel to be laminated and then laminated to adhere. If the lamination process is performed in this way, the thickness can be adjusted to 2 to 30 mm, so it can be used as a material for various office furniture panels.
본 발명의 초지패널에 대한 효과를 설명한다.The effect on the papermaking panel of the present invention will be explained.
[실시예][Example]
난연성 초지패널(10)의 제조를 위하여 평균 40㎜ 길이의 면 재질의 폐섬유를 분쇄한 후 분쇄물 100 중량부를 수조에 투입하고 2시간 동안 비팅 공정을 수행하였다.To manufacture the flame-
수득된 폐섬유를 헤드박스에 투입하였고, 상기 헤드박스에서 분출되는 폐섬유를 와이어부에서 지층을 형성하였다. 이를 가압부에서 압착 및 탈수한 후 건조부에서 잔류 수분을 증발시킨 후 캘린더를 통과하여 폭 1,000㎜, 길이 2,500㎜, 두께 2~25㎜의 초지를 제조하였다.The obtained waste fibers were put into a headbox, and the waste fibers ejected from the headbox formed a stratum in the wire portion. This was pressed and dehydrated in the pressing section, the remaining moisture was evaporated in the drying section, and then passed through a calendar to produce paper with a width of 1,000 mm, a length of 2,500 mm, and a thickness of 2 to 25 mm.
상기 초지를 함침조성물이 저장된 함침조에 투입하였으며, 함침조 내에 설치된 가이드 롤러를 거쳐 스틸 압축 롤러로 가압하여 난연성 초지패널을 제조하고 1차 건조하였다. 1차 건조된 난연성 초지패널을 180℃, 200㎏/㎠의 온도와 압력으로 3분간 열압착하여 두께 2㎜의 난연성 초지패널을 수득하였다.The papermaking was put into an impregnation tank where the impregnation composition was stored, and pressurized with a steel compression roller through a guide roller installed in the impregnation tank to produce a flame-retardant papermaking panel and first dried. The first dried flame-retardant papermaking panel was heat-compressed at 180°C and a temperature and pressure of 200kg/cm2 for 3 minutes to obtain a flame-retardant papermaking panel with a thickness of 2mm.
이때, 함침액은 난연제 60 중량부, 실리카 15 중량부 및 폴리부틸아크릴레이트 및 폴리메틸메타크릴레이트의 공중합체 35 중량부로 이루어진 함침조성물을 물 100 중량부와 혼합하여 제조하였다.At this time, the impregnation solution was prepared by mixing an impregnating composition consisting of 60 parts by weight of a flame retardant, 15 parts by weight of silica, and 35 parts by weight of a copolymer of polybutylacrylate and polymethyl methacrylate with 100 parts by weight of water.
이때, 상기 난연제는 트리페닐포스페이트 24중량%, 수산화알루미늄 58중량% 및 데카브로모디페닐에탄 18중량%를 혼합하여 사용하였으며, 부틸아크릴레이트/메틸메타크릴레이트 공중합체로는 BA 15중량% 및 MMA 85중량%로 조성된 공중합체를 사용하였다.At this time, the flame retardant was used as a mixture of 24% by weight of triphenyl phosphate, 58% by weight of aluminum hydroxide, and 18% by weight of decabromodiphenylethane, and the butylacrylate/methyl methacrylate copolymer was 15% by weight of BA and 85% of MMA. A copolymer composed in weight percent was used.
[비교예][Comparative example]
비교를 위하여 실시예와 동일한 함침 공정을 실시하되 함침조성물로 액상규산칼륨 80 중량부, 울트라카브 30 중량부, 규조토 20 중량부를 물 100 중량부와 혼합한 조성물을 사용하였다.For comparison, the same impregnation process as in the example was performed, but a composition of 80 parts by weight of liquid potassium silicate, 30 parts by weight of ultracarb, and 20 parts by weight of diatomaceous earth mixed with 100 parts by weight of water was used.
실시예 및 비교예에 따른 난연성 초지패널(10)과 종래의 목재 패널에 대한 직화 연소 실험을 실시하였다. 그 결과 도 2(b)에서와 같이 실시예의 난연성 초지패널(10)은 직화 분사에도 연소되지 않아 난연성이 우수한 것으로 나타났다. 이에 대하여 비교예에 따른 난연성 초지패널(10)은 도 2(a)와 같이 난연성을 나타내어 종래의 목재 패널(도 2(c))에 비해서는 발화 정도가 약했으나 실시예에 비해 심한 것으로 나타났다. 이러한 결과는 본 발명의 함침 공정에 의해 초지패널에 난연제 성분이 다량 함유되기 때문인 것으로 판단되었다.Direct combustion experiments were conducted on the flame-
-방오필름--Antifouling film-
본 발명을 설명하기에 앞서, 방오란 오염된 불순물이 본래 상태로 깨끗하게 유지되도록 하거나, 오염물질이 달라붙지 못하게 하는 오염 방지 기능을 의미한다.Before explaining the present invention, antifouling refers to an anti-fouling function that keeps contaminated impurities clean in their original state or prevents contaminants from sticking to them.
본 발명의 방오필름(20)은 초지패널(10)의 표면에 부착되어 오염원에 대한 오염을 방지 및 스크레치가 발생되는 것을 방지하여 항시적으로 청결한 상태를 유지하는 기능을 한다.The antifouling film 20 of the present invention is attached to the surface of the
상기 방오필름(20)은 접착제에 의한 접착 또는 열융착 또는 프레스 압착 방식을 통해 상기 초지패널(10)의 표면에 부착될 수 있다.The antifouling film 20 may be attached to the surface of the
이러한 상기 방오필름(20)은 PET필름(21)과, 상기 PET필름(21)의 표면에 도포된 레진층(22)과, 상기 레진층(22)의 상부에 전사되는 실리콘층(23)으로 구성될 수 있다.The antifouling film 20 consists of a
상기 레진층(22)은 방오필름(20)의 표면에 스크레치가 발생되는 것을 방지하기 위해 물성을 강화시키기 위한 것으로, 고압UV를 조사하여 고경도도 경화시킬 수 있게 된다.The resin layer 22 is intended to strengthen the physical properties to prevent scratches on the surface of the antifouling film 20, and can be cured to high hardness by irradiating high-pressure UV.
이를 위해 먼저 상기 레진층(22)에 10 ~ 200mJ/㎠의 저압UV를 조사하여 반경화시킨 상태에서 400 ~ 1,000mJ/㎠의 세기로 고압UV를 조사하여 3H 내지 9H까지 고경도로 증대시킬 수 있다.To this end, the resin layer 22 is first irradiated with low-pressure UV of 10 to 200 mJ/cm2 to semi-harden it, and then irradiated with high-pressure UV at an intensity of 400 to 1,000 mJ/cm2 to increase the hardness to 3H to 9H. .
상기 실리콘층(23)은 지문을 포함한 오염원에 대한 오염을 방지하기 위한 기능을 하는 것으로, 전사필름에 일면에 인쇄시킨 상태에서 프레스의 가압에 의해 레진층(22)의 표면에 전사될 수 있다. The
여기서 상기 실리콘층(23)은 400㎚ 내지 450㎚의 두께를 갖는 것으로, 400㎚ 이상의 이하일 경우에는 방오 기능이 저하되기 때문에 바람직하지 않고, 450㎚일 경우에는 실익이 없어 바람직하지 않다.Here, the
한편 다른 실시예로 방오필름(20) 이외에 HPM 또는 LPM로 대체되어 구성될 수 있음은 물론이다.Meanwhile, in another embodiment, of course, it can be replaced with HPM or LPM in addition to the antifouling film 20.
또한 본 발명의 폐섬유를 이용한 준불연성 및 방염성을 갖는 사무가구용 패널(100)은 도 3과 같이, PB 또는 MDF 또는 목재패널의 양면에 부착시켜 건축용 내/외장재 패널로 사용될 수 있다.In addition, the semi-incombustible and flame-retardant
본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Since the embodiments described in this specification and the configurations shown in the drawings are only one of the most preferred embodiments of the present invention and do not represent the entire technical idea of the present invention, various equivalents can be substituted for them at the time of filing the present application. It should be understood that there may be variations.
10: 초지패널
20: 방오필름 21: PET필름 22: 레진층
23: 실리콘층
100: 폐섬유를 이용한 준불연성 및 방염성을 갖는 사무가구용 패널10: Paper panel
20: Antifouling film 21: PET film 22: Resin layer
23: Silicon layer
100: Panel for office furniture with semi-incombustibility and flame retardancy using waste fiber
Claims (3)
상기 초지패널(10)은 폐섬유를 포함하는 섬유재를 사용하여 제조된 초지 및 함침조성물로 이루어지며,
상기 함침조성물은 트리페닐포스페이트(TPP) 20 내지 30중량%, 수산화알루미늄(Al(OH)3) 50 내지 60중량% 및 데카브로모디페닐에탄(DBDPE) 10 내지 20중량%로 이루어진 난연제; 및 폴리부틸아크릴레이트 10 내지 20중량% 및 폴리메틸메타크릴레이트 80 내지 90중량%로 조성된 공중합체(poly(n-buthylacrylate)-b-poly(methylmethacrylate), PBA-PMMA) 80 내지 90 몰%와 실리카 입자 10 내지 20 몰%를 혼합하여 표면처리된 실리카로 이루어지고,
상기 방오필름(20)은 PET필름(21)과, 상기 PET필름(21)의 표면에 도포되어 물성을 강화시키는 레진층(22)과, 오염방지를 위해 상기 레진층(22)의 상부에 전사되는 실리콘층(23)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 폐섬유를 이용한 준불연성 및 방염성을 갖는 사무가구용 패널.
A panel for furniture and office furniture consisting of a papermaking panel and an antifouling film attached to the surface of the papermaking panel to prevent contamination,
The papermaking panel 10 is made of a papermaking and impregnation composition manufactured using a fiber material containing waste fibers,
The impregnating composition includes a flame retardant consisting of 20 to 30% by weight of triphenyl phosphate (TPP), 50 to 60% by weight of aluminum hydroxide (Al(OH)3), and 10 to 20% by weight of decabromodiphenylethane (DBDPE); and 80 to 90 mol% of a copolymer (poly(n-buthylacrylate)-b-poly(methylmethacrylate), PBA-PMMA) composed of 10 to 20% by weight of polybutylacrylate and 80 to 90% by weight of polymethyl methacrylate. It is made of surface-treated silica by mixing 10 to 20 mol% of silica particles,
The antifouling film 20 includes a PET film 21, a resin layer 22 that is applied to the surface of the PET film 21 to strengthen the physical properties, and is transferred to the top of the resin layer 22 to prevent contamination. A panel for office furniture with semi-incombustibility and flame retardancy using waste fiber, characterized in that it consists of a silicon layer (23).
상기 섬유재는 비팅 공정을 통해 연마된 섬유재로 이루어지고,
상기 초지패널(10)은 상기 초지를 상기 함침조성물에 함침한 후 열압착하여 제조되는 것을 특징으로 하는 폐섬유를 이용한 준불연성 및 방염성을 갖는 사무가구용 패널.
According to paragraph 1,
The fiber material is made of fiber material polished through a beating process,
The papermaking panel (10) is a panel for office furniture with semi-incombustibility and flame retardancy using waste fibers, which is manufactured by impregnating the paper with the impregnating composition and then heat-pressing it.
상기 방오필름(20)은 레진층(22)에 고압UV를 조사하여 고경화시킴으로써, 3H 내지 9H까지 고경도의 물성을 갖는 것을 특징으로 하는 폐섬유를 이용한 준불연성 및 방염성을 갖는 사무가구용 패널.According to paragraph 1,
The antifouling film 20 is a panel for office furniture with semi-incombustibility and flame retardancy using waste fiber, characterized in that it has high hardness from 3H to 9H by highly hardening the resin layer 22 by irradiating high pressure UV.
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