(19) 대한민국특허청(KR)
(12) 등록특허공보(B1)
(45) 공고일자 2012년07월16일
(11) 등록번호 10-1165565
(24) 등록일자 2012년07월06일
(51) 국제특허분류(Int. Cl.)
B32B 23/08 (2006.01) B32B 27/04 (2006.01)
B32B 5/18 (2006.01) B32B 7/12 (2006.01)
(21) 출원번호 10-2012-0024088
(22) 출원일자 2012년03월08일
심사청구일자 2012년03월08일
(56) 선행기술조사문헌
KR101081405 B1
KR100712232 B1
KR100437575 B1
KR1020120001074 A
(73) 특허권자
주식회사 케이피
경상남도 양산시 그린공단로 50 (매곡동)
(72) 발명자
곽민조
경상남도 양산시 평산로 116 한일유앤아이아파트
111동 1101호
(74) 대리인
허수준
전체 청구항 수 : 총 3 항 심사관 : 장기완
(54) 발명의 명칭 불연 내장재가 함유된 친환경적인 선박 가구용 복합판넬
(57) 요 약
본 발명은 불연 내장재가 함유된 친환경적인 선박 가구용 복합판넬에 관한 것으로 직경 1~100㎛인 석탄 비산회
100중량부에 폐유리분말 10~25중량부와 실리카 20~35중량부를 혼합하여 1000~1200℃에서 소성하여 가공된 폼보
드(Foam Board)와; 상기 폼보드(Foam Board)의 상?하면 테두리에 적층된 난연성 심재와; 상기 난연성 심재의
상?하면에 적층된 망사와; 상기 망사의 상?하면에 멜라민 또는 페놀수지 접착제에 의해 고압 멜라민 함침지
(high pressure mela-mine impregnated paper:HPM)가 접착되어 있는 것을 구성상의 특징으로 한다.
상기한 복합판넬은 구성이 간단하고 중량이 가벼울 뿐만 아니라 외관이 수려하고 다양한 가공이 가능해져 선박
가구용 내장재로 사용될 경우 해운업의 경쟁력을 전반적으로 높일 수 있는 장점이 있다.
대 표 도 - 도1
등록특허 10-1165565
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특허청구의 범위
청구항 1
직경 1~100㎛인 석탄 비산회 100중량부에 폐유리분말 10~25중량부와 실리카 20~35중량부를 혼합하여
1000~1200℃에서 소성하여 가공된 폼보드(Foam Board)와;
상기 폼보드(Foam Board)의 상?하면 테두리부분에 적층된 난연성 심재와;
상기 난연성 심재의 상?하면에 적층된 망사와;
상기 망사의 상?하면에 멜라민 또는 페놀수지 접착제에 의해 고압 멜라민 함침지(high pressure mela-mine
impregnated paper:HPM)가 접착되어 있는 것을 구성상의 특징으로 한 불연 내장재가 함유된 친환경적인 선박
가구용 복합판넬
청구항 2
제 1항에 있어서,
상기 난연성 심재는 목재 88.5~97.5중량%와 난연성 수지조성물 2.5~12.5중량%가 혼합된 것을 특징으로 한 불
연 내장재가 함유된 친환경적인 선박 가구용 복합판넬
청구항 3
제 2항에 있어서,
상기 난연성 수지조성물은 VTMS-g-LLDPE 100중량부와; VTMS-g-PIBSA 80~150중량부와; 수산화마그네슘, 수산화
알루미늄, 주석산 아연, 주석산 몰리브덴, 탄산마그네슘, 멜라민시아누레이트(Melamine Cyanurate), 적인, 암
모늄폴리포스페이트(APP), 멜라민포스페이트(MP), 멜라민폴리포스페이트(MPP) 중에서 선택되는 비할로겐계 난
연제 650~800중량부로 구성되는 것을 특징으로 한 불연 내장재가 함유된 친환경적인 선박 가구용 복합판넬
명 세 서
기 술 분 야
본 발명은 불연 내장재가 포함된 판넬에 관한 것으로 더욱 상세하게는 선박 가구용으로 사용되는 난연성이 강[0001]
화된 내장재가 포함된 친환경적인 선박 가구용 판넬 그리고 이의 제조방법에 관한 것이다.
배 경 기 술
일반적으로, 선박용 가구는 내장재로 목재를 사용하고 있으나 원목을 사용할 경우 자체중량이 무겁고, 시공[0002]
공간면적을 많이 차지하며, 시공이 어려우며, 원목자체의 구입원가 등이 고가여서 널리 보편화가 되지 못하고
있는 실정이다.
상기한 문제점을 해결하기 위하여 최근에는 얇은 무늬목을 원목 대신에 내장재나 마감재 등으로 사용하고 있[0003]
으나, 습기나 변형에 약하여 사용하는데 제약이 따르고, 무늬목의 부착 및 성형이 곤란하여 다양하게 사용하
기가 어려운 단점이 있다. 또한 선박은 그 특성상 한번 운항하면 장기간 육지와 격리되어 있어야 하기 때문에
화재에 유연하게 대처할 수 있는 난연성이 강화된 불연 내장재가 포함된 판넬을 사용하여야 하고, 선박의 운
항에는 선적된 하중에 영향을 받기 때문에 무게가 적게 나가며, 취급이 용이해야만 한다.
통상적으로 난연성 복합판넬은 심재에 멜라민수지 함침 표면보호층, 멜라민수지 함침 모양층, 및 페놀수지를[0004]
크라프트지에 함침한 코아층을 구성하여 다단프레스로 고온 고압에서 성형한다. 그러나 이들 화장판은 많은
양의 수지, 및 펄프층을 포함하므로 불에 약한 단점이 있다.
따라서 내화성을 요구하는 상용건물의 내외장재와 가구 등은 석재 등을 연마하여 사용하거나 금속을 가공하여[0005]
사용하고, 또는 사기, 도기 등의 타일을 부착한다. 그러나 이들 재료들은 내구성이 우수하고, 내화성이 우수
한 반면에 제조비용이 높고, 무거우며, 가공하기가 어려운 단점이 있으며, 또한 화려한 장식미를 나타내는 데
등록특허 10-1165565
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에는 한계가 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여 특정의 무기물을 기재층에 포함하는 불연 멜라민 화장재가 개시되었고, 그[0006]
예는 일본공개특허공보 평3-253342호, 평11-268186호등과 같다. 이들은 위로부터 모양지와 멜라민 수지를 사
용하는 화장층용 시트, 글래스 섬유 부직포, 및 수산화알루미늄과 같은 무기충전재를 멜라민수지 또는 페놀수
지에 혼합하고 함침 또는 코팅하여 제조되는 기재층, 글래스섬유 직포를 멜라민수지 또는 페놀수지에 혼합하
고 함침하여 제조되는 보강층, 상기 기재층, 및 상기 화장층으로 구성하고, 이들을 다단프레스에서 고온 고압
으로 성형하여 제조한다.
그러나 이러한 종래의 불연 멜라민 화장판넬은 일반 멜라민 화장판에 비하여 내화성이 향상되었지만 화장판의[0007]
강도향상 및 제조 작업성을 위하여 많은 양의 수지를 사용하므로 불연성 및 칫수 안정성을 만족시키기에는 미
흡한 면이 많고, 수산화알루미늄과 같은 무기충전재를 사용하므로 제조비용이 높은 문제점이 있다.
또한 이러한 종래의 불연멜라민 화장판은 2 mm 이하의 두께에서 내충격성이 약하여 단독으로 사용하기가 곤란[0008]
하며, 이들은 곡면시공이 불가능하다.
상기한 문제점을 해결하기 위한 난연성이 강화된 복합판넬에 관한 것으로는 등록특허공보 10-0437575를 들 수[0009]
있는 데, 이것은 열경화성 수지가 함침 또는 코팅처리된 모양지로 이루어지는 모양층과; 무기섬유의 직포 또
는 부직포, 또는 종이의 기재에, i) 페놀수지, 페놀 변성수지, 페놀-우레아 변성수지, 멜라민수지, 멜라민 변
성수지, 및 멜라민-우레아 변성수지로 이루어진 군으로부터 선택되는 열경화성 수지, ii) 황토, iii) 난연제,
iv) 용제를 포함하는 수지 배합물을 함침 또는 코팅시켜 제조된 하나 이상의 기재층과; 알루미늄시트 또는 아
연도강판으로 이루어지는 이면층을 포함하는 불연 복합판넬을 구성상의 특징으로 한다.
상기한 복합판넬은 유리 섬유, 알루미나 섬유 등의 무기섬유로부터 제조되는 직포, 부직포, 또는 그라프트지[0010]
등의 다공질 시트와 황토를 주요 무기충전재로 사용하고 난연제를 첨가한 멜라민 또는 페놀수지 및 그 변성수
지로 되는 배합물이 일체화 되는 기재층을 포함하며, 치수안정성 및 내충격성이 뛰어난 알루미늄 시트 또는
아연도강판을 이면층으로 보강하여 철도, 자동차 내장재, 인테리어 가구 등으로 사용될 수 있는 내화성과 내
충격성이 매우 뛰어나고 칫수안정성이 우수하여 변형이 거의 없으며, 곡면시공도 가능한 장점이 있다.
그러나 상기한 복합판넬은 복잡한 제조과정을 거쳐야 하기 때문에 제조원가가 상승하고 첨가되는 황토에 따라[0011]
색상이 달라지며 중량이 무거울 뿐만 아니라 원자재를 새로 구입하여 제조하여야 하기 때문에 산업폐기물을
재활용하는 정부의 녹색경제정책에도 부합하지 못하는 단점이 있다.
선행기술문헌
특허문헌
(특허문헌 0001) 일본공개특허공보 평3-253342호, 평11-268186호, 등록특허공보 10-0437575 [0012]
비특허문헌
(비특허문헌 0001) 없음 [0013]
발명의 내용
해결하려는 과제
본 발명은 선박 가구용으로 적합한 난연성 복합 판넬을 제공함을 해결하고자 하는 주된 과제로 삼는다.[0014]
본 발명은 기존의 복합 판넬보다 가볍고 경제적인 난연성 복합 판넬을 제공함으로써 선박 가구용 내장재의 경[0015]
쟁력을 높이고자 한다.
본 발명은 상기한 선박 가구용 내장재를 제조함에 있어 산업폐기물을 활용하여 정부의 녹색경제정책에 부합하[0016]
는 난연성 복합판넬을 제공하는 것을 주된 목적으로 한다.
과제의 해결 수단
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상기한 과제를 해결하기 위하여 본 발명은 [0017]
직경 1~100㎛인 석탄 비산회 100중량부에 폐유리분말 10~25중량부와 실리카 20~35중량부를 혼합하여[0018]
1000~1200℃에서 소성하여 가공된 폼보드(Foam Board)와;
상기 폼보드(Foam Board)의 상?하면 테두리부분에 적층된 난연성 심재와;[0019]
상기 난연성 심재의 상?하면에 적층된 망사와;[0020]
상기 망사의 상?하면에 멜라민 또는 페놀수지 접착제에 의해 고압 멜라민 함침지(high pressure mela-mine[0021]
impregnated paper:HPM)가 접착되어 있는 것을 구성상의 특징으로 한 불연 내장재가 함유된 친환경적인 선박
가구용 복합판넬을 과제 해결을 위한 주요수단으로 제공한다.
상기 심재는 목재 88.5~97.5중량%와 난연성 수지조성물 2.5~12.5중량%가 혼합된 것을 특징으로 하고,[0022]
상기 난연성 수지조성물은 VTMS-g-LLDPE 100 중량부와; VTMS-g-PIBSA 80~150중량부와; 비할로겐계 난연제[0023]
650~800 중량부로 구성된다.
상기 비할로게계 난연제는 수산화마그네슘, 수산화알루미늄, 주석산 아연, 주석산 몰리브덴, 탄산마그네슘,[0024]
멜라민시아누레이트(Melamine Cyanurate), 적인, 암모늄폴리포스페이트(APP), 멜라민포스페이트(MP), 멜라민
폴리포스페이트(MPP) 중에서 선택되는 것을 특징으로 한다.
발명의 효과
본 발명의 난연성 복합판넬은 구성이 간단하고 중량이 가벼울 뿐만 아니라 외관이 수려하고 다양한 가공이 가[0025]
능해져 선박 가구용 내장재로 사용될 경우 해운업의 경쟁력을 전반적으로 높일 수 있고,
난연성이 매우 강해 화재 발생시 인명 및 재산피해를 최소화할수 있다.[0026]
또한 산업폐기물을 주재료인 폼보드(Foam Board)로 사용하여 자원을 재활용함으로써 정부의 녹색경제정책에도[0027]
부합하는 장점이 있다.
도면의 간단한 설명
도 1은 본 발명의 선박 가구용 복합판넬의 제조과정을 나타내는 순서도이다.[0028]
도 2는 본 발명의 선박 가구용 복합판넬의 구성도이다.
발명을 실시하기 위한 구체적인 내용
이하 도면과 실시예를 바탕으로 본 발명을 더욱 상세히 설명한다. 본 발명에서 사용한 용어나 수치 등은 본[0029]
발명을 보다 상세히 설명하고자 예시한 것에 불과할 뿐 본 발명의 권리범위가 이에 한정되어 해석되어서는 아
니됨은 명백하다.
도 1은 본 발명의 선박 가구용 복합판넬의 제조과정을 나타내는 순서도이다. 도시된 바와 같이 본 발명의 선[0030]
박 가구용 복합판넬은 폼보드(Foam Board)를 제조하는 단계(S100)와; 난연성 심재를 제조하는 단계(S200)와;
심재와 망사를 적층하는 단계(S300)와; 접착제를 도포하는 단계(S400)와; HPM을 접착시키는 단계(500)와; 가
압 및 성형하는 단계(S600)를 순차적으로 거쳐 달성된다.
제 1단계인 폼보드(Foam Board)는 본 발명의 복합판넬의 보드(Board)부에 해당되는 것으로 석탄 비산회(Fly[0031]
ash)와 폐유리분말과 실리카를 혼합하여 소성?발포시켜 가공한다.
상기 석탄 비산회는 석탄 연소 후 발생되는 부산물로서 집진기에서 포집되는 미세한 분말 형태이다. 포졸란성[0032]
(Pozzolan)의 대표 물질로써 석회와 결합하여 물을 만나면 상온에서 시멘트 성질을 가지는 화합물을 생성하는
특징이 있다.
본 발명에 사용된 폐유리분말은 연화점을 낮춰 비교적 낮은 온도에서도 발포가 가능하도록 돕는 기능과 유리[0033]
화에 의한 강도 개선 및 유지를 목적으로 한다.
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본 발명에 사용된 폐유리분말은 석탄 비산회 100중량부에 폐유리분말 5~30중량부인 것이 좋다. 5중량부 미만[0034]
이면 기공의 크기가 작아지면서 밀도가 증가하는 현상이 나타나며, 30중량부 이상이 되면 표면이 유리화되고
과대발포 현상이 나타나 바람직하지 않기 때문이다.
상기 실리카는 발포후 폼보드 성형체의 표면을 매끄럽게 하고 발포 성능을 향상시키고 심재를 원활하게 적층[0035]
시키기 위하여 석탄 비산회 100중량부에 대하여 10~35중량부만큼 첨가된다. 10중량부 미만이면 발포력에 의해
보드의 상부 표면층이 둥글게 부풀려 올라 평활도가 좋지 못하고 35중량부를 초과하면 평탄도 측면에서는 별
차이 없으나 생산비가 증가된다.
상기 실리카는 석탄 비산회 100중량부에 대하여 20~35중량부 만큼 첨가되는 것이 보다 바람작하다.[0036]
상기 혼합된 석탄 비산회와 폐유리분말과 실리카를 1000~1200℃에서 소성하여 발포?가공하여 폼보드(Foam[0037]
Board)를 제조한다.
제 2단계는 심재를 제조하는 단계이다. 상기 심재는 난연성이 확보된 물질이어야 한다. 따라서 본 발명에서는[0038]
심재로써 목재와 난연성 수지(resin)조성물을 사용한다.
상기 목재는 원목, 합판, MDF 등 가구용으로 사용되는 목재면 어느 것이나 무방하다. 본 발명에서는 자원을[0039]
재활용하는 측면에서 MDF 또는 원목 폐자재로 만든 합판을 사용한다.
상기 목재 88.5~97.5중량%와 후술하는 난연성 수지조성물 2.5~12.5중량%를 혼합하여 심재를 제조한다.[0040]
상기 난연성 수지조성물이 2.5중량% 미만일 경우 복합판넬의 난연성이 현저히 감소되어 선박 가구용 자재로[0041]
사용이 불가능하고 12.5%를 초과하면 가공성이 현저히 저하되어 생산원가가 급격히 상승된다.
상기 난연성 수지 조성물은 VTMS-g-LLDPE와 VTMS-g-PIBSA와 비할로겐계 난연제를 혼합하여 제조된다.[0042]
VTMS-g-LLDPE은 비닐트리메톡시실란(Vinyltrimethoxy Silane:VTMS)이 그라프트 되어 있는 선형저밀도폴리에틸[0043]
렌(LLDPE, linear low density polyethylene)을 의미한다.
VTMS-g-PIBSA은 VTMS이 그라프트 되어 있는 폴리이소부틸렌숙시닉산 무수물(Polyisobnutylene Succinic[0044]
Anhydride)을 의미한다.
상기 폴리이소부틸렌숙시닉산 무수물(Polyisobnutylene Succinic Anhydride , PIBSA)은 화학식[I]과 같은 구[0045]
조를 갖는 유기화합물로서 주쇄가 비극성 구조인 폴리부텐으로 이루어져 있고 말단이 극성인 무수말레인산 구
조로 이루어져 있어 상용화제로서 유용하며, 특히 비극성 폴리머와 무기물 필러의 혼련에 유용하다. 또한 말
단의 무수말레인산은 산성으로 살균 효과가 우수한 것으로 알려져 있다.
[화학식 I: PIBSA의 구조식][0046]
[0047]
상기 비할로겐계 난연제는 수산화마그네슘, 수산화알루미늄, 주석산 아연, 주석산 몰리브덴, 탄산마그네슘,[0048]
멜라민시아누레이트(Melamine Cyanurate), 적인, 암모늄폴리포스페이트(APP), 멜라민포스페이트(MP), 멜라민
폴리포스페이트(MPP) 중에서 선택된다.
상기 난연성 수지 조성물은 VTMS-g-LLDPE 100중량부와; VTMS-g-PIBSA 80~150중량부와; 비할로겐계 난연제[0049]
650~800중량부를 혼합하여 제조한다.
등록특허 10-1165565
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제 3단계인 적층단계는 복합판넬의 내화성, 내구성을 강화시키기 위하여 폼보드(Foam Board)위에 심재와 망사[0050]
를 순차적으로 적층한다.
상기 난연성 심재는 폼보드(Foam Board)의 테두리 부분에만 적층한다. 보다 구체적으로 2~20mm의 두께로 폼보[0051]
드(Foam Board)의 가장자리로부터 1~5cm부분에 적층하는 것이 바람직하다. 그러나 반드시 이에 한정되는 것은
아니고 당업자라면 전체적인 보드의 중량과 난연성을 고려하여 적절히 설계, 변경하여 실시할 수 있다.
상기 제3단계가 종료되면 적층된 심재 및 망사층위로 접착제를 골고루 도포한다. 도포하는 온도는 20~50℃에[0052]
서 도포하는 것이 좋지만 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명에서 사용되는 접착제는 멜라민 또는 페놀수지 접착제인 것을 특징으로 한다.[0053]
상기 접착제의 도포가 종료되면 그 위에 고압 멜라민 함침지(high pressure mela-mine impregnated[0054]
paper:HPM)를 적당한 크기로 절단하여 프레스로 가압?성형하면 본 발명의 복합판넬이 완성되는 것이다.
도 2는 상기한 공정에 의하여 제조된 본 발명의 선박 가구용 복합판넬의 구성도이다. 도시된 바와 같이 중간[0055]
으로부터 폼보드(Foam Board)와 심재와 망사가 순차적으로 적층되어 있고 망사층 상?하부로 HPM이 합침되어
있다.
이하 실시예를 통해 본 발명을 더욱 상세히 설명한다.[0056]
[실시예 1: 불연 내장재가 함유된 선박 가구용 복합판넬 제조][0057]
<폼보드의 제조단계>[0058]
화력발전소에서 석탄 비산회를 수거하여 거름망을 통과시켜 직경이 100㎛이하인 것만 선별하였다. 상기 선별[0059]
된 플라이 애쉬 1kg에 대하여 폐유리분말 150g과 실리카 250g을 혼합하여 1100℃에서 2시간 동안 소성하여 발
포시켜 표면을 매끄럽게 가공한 후 가로,세로,높이 100cm, 40cm, 3cm의 폼보드(Foam Board)를 제조하였다.
<난연성 심재의 제조단계>[0060]
선형저밀도폴리에틸렌(한화석화, LLDPE 7635, Tm=125℃) 7.75kg과 폴리이소부틸렌숙시닉산 무수물(대림산업,[0061]
PIBSA) 8.55kg의 혼합물에 비닐트리메톡시실란(Vinyltrimethoxy Silane, VTMS) 1.52kg과 디큐밀퍼록사이드
(Dicumyl Peroxide, DCP) 300g을 균일하게 섞은 후 드라이 블렌딩하여, W

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