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KR102818691B1 - 유리섬유직물을 내장한 준불연 멜라민 화장판 및 그 제조방법 - Google Patents

유리섬유직물을 내장한 준불연 멜라민 화장판 및 그 제조방법 Download PDF

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KR102818691B1
KR102818691B1 KR1020230089314A KR20230089314A KR102818691B1 KR 102818691 B1 KR102818691 B1 KR 102818691B1 KR 1020230089314 A KR1020230089314 A KR 1020230089314A KR 20230089314 A KR20230089314 A KR 20230089314A KR 102818691 B1 KR102818691 B1 KR 102818691B1
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Abstract

모양지(Deco Paper)가공공정과; 오버레이지(Overlay Paper)가공공정과; 코어페이퍼(Core Paper)가공공정과; 수지친화성 유리섬유직물가공공정과; 화장판 성형기에 아래로부터 상기 코어페이퍼(Core Paper)가공공정에서 얻어진 코어페이퍼, 상기 수지친화성 유리섬유직물직물가공공정에서 얻어진 수지친화성 유리섬유직물, 상기 코어페이퍼(Core Paper)가공공정에서 얻어진 코어페이퍼, 상기 모양지(Deco Paper)가공공정에서 얻어진 모양지, 상기 오버레이지(Overlay Paper)가공공정에서 얻어진 오버레이지를 순차로 적층하고 이를 130℃ 내지 140℃의 온도에서 50~100kgf/㎡의 압력조건하에서 60~90분간 열가압 성형한 후 프레스 열판을 실온까지 수냉하여 탈형시키는 화장판완성공정으로 이루어짐을 특징으로 하는 유리섬유직물을 내장한 준불연 멜라민 화장판 제조방법.

Description

유리섬유직물을 내장한 준불연 멜라민 화장판 및 그 제조방법{Semi-incombustible melamine veneer with glass fiber fabric and its manufacturing method}
본 발명은 유리섬유직물을 내장한 준불연 멜라민 화장판 및 그 제조방법에 관한 것으로, 특히 건축용 마감 및 내장재료로 사용시 화재로부터 안전하며 화염의 확산방지와 유독가스가 발생되지 않는 특성을 갖는 유리섬유직물을 내장한 준불연 멜라민 화장판 및 그 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 난연성 복합판넬은 심재에 멜라민수지 함침 표면보호층, 멜라민수지 함침 모양층, 및 페놀수지를 크라프트지에 함침한 코아층을 구성하여 다단프레스로 고온 고압에서 성형한다.
그러나 이들 화장판은 많은 양의 수지, 및 펄프 층을 포함하므로 불에 약한 단점이 있다.
따라서 내화성을 요구하는 상용건물의 내외장재와 가구 등은 석재 등을 연마하여 사용하거나 금속을 가공하여 사용하고, 또는 사기, 도기 등의 타일을 부착한다. 그러나 이들 재료들은 내구성이 우수하고, 내화성이 우수한 반면, 제조비용이 높고, 무거우며, 가공하기가 어려운 단점이 있으며, 또한 화려한 장식미를 나타내는 데에는 한계가 있다.
현행 건축법과 소방법에는 건축물 내부에 사용되는 마감 및 내장재료는 불연·준불연·난연 재료를 사용하도록 규제하고 있으며, 화재 확산방지와 인명보호를 위해 일정규모 이상의 건물은 방화구획을 하도록 하고, 이를 통과하는 문은 방화문을 설치하도록 하여 화재에 30분 또는 1시간을 견딜 수 있는 자재를 사용하도록 법으로 규제하고 있다.
이러한 법적 규제에 따른 기준과 성능 시험방법은 마감 및 내장 재료의 경우 한국 산업표준규격 KS F2271(건축물의 난연성능 시험방법)에 따라 난연 1급(불연재료), 난연 2급(준불연재료), 난연 3급(난연재료)의 성능기준을 만족하도록 정하고 있다.
이는 우리나라뿐만 아니라 전세계 대부분의 나라가 채택하고 있는 규정으로내용에 따라 약간의 차이는 있을 수 있으나, 성능기준에 적합한 것을 사용하도록 하는 규정은 거의 같다고 할 수 있다.
이는 화재에 대한대비로 화염의 확산방지와 연소 시 발생하는 유독가스로부터 인명과 재산의 안전을 확보하기 위한 것이기 때문이다.
이에 따라 현재 불연, 준불연, 난연성의 성능을 가진 건축용 마감 및 내장재료에 대하여 다양한 형태로 개발이 이루어지고잇는 실정이다.
MDF나 합판은 가공성과 시공성, 경량성 및 가격이 저렴한 특성을 지니고 있어 현재 가장 널리 사용되고 있는 건축용 내장제품이지만, 내수성이 떨어지고, 가연성 소재로 불연, 준불연, 난연성의 성능을 지니지 못해 화염에 의해 쉽게 연소가 되고, 화재가 확산되기 때문에 현행 법령상 그 사용에 제한을 받고 있다.
또한, 석고보드는 현재 사용되고 있는 불연, 준불연, 난연의 성능기준을 갖춘 대표적인 건축용 내장 및 마감자재이나 수분에 매우 약하며, 강도가 낮아 파손이 쉽고, 가공시 많은 분진발생과 폐 석고보드의 재활용이 이루어지지 않는 등 환경오염의 문제가 있다. 또한, 표면에 종이가 붙어있어 다양한 형태의 디자인과 용도로 사용하기에는 제한을 받는 등의 문제가 있다.
한편, 시멘트 목모판의 경우에는 강도가 높고, 불연, 준불연, 난연의 성능이 우수하며, 내수성이 좋다고 할 수 있는 반면에, 가공성과 시공성이 떨어지며, 무겁고, 충격에 부서지는 등의 문제가 있어 건축물의 외벽이나, 표면재료로 주로 사용될 뿐 건축용 마감 및 내장재료로서는 거의 사용되고 있지 않다.
상기한 문제점을 개선하기 위하여 지금까지 특허출원된 특허문헌을 살펴보면 아래와 같다.
특허출원 제10-1998-0014300호(1998.04.22)는 하나 이상의 폴리에스테르 필름층 및 상기 폴리에스테르 필름층에 적층된 사진 인쇄층을 포함하며, 사진 인쇄층과 접하는 폴리에스테르 필름층 표면에서의 이동치가 0.4 내지 30인 장식쉬트에 관한 것이다. 특허출원 제10-2001-0020511호(2001.04.17)는 난연성 멜라민 시트에 관한 것으로, 화장판을 비롯한 각종 멜라민 시트의 난연성을 개선하여 화재시 불에 잘 타지 않으면서도 미려함을 충분히 살릴 수 있도록 하는데 그 목적이 있는 것으로, 멜라민수지 함침액에 모양지를 수지의 함침량이 55%내지 65%가 되도록 함침시킨 다음 건조시키고, 상기 건조시킨 멜라민수지 함침지를 페놀수지 함침액, 에폭시수지 함침액 또는 폴리에스테르 함침액에 수지의 함침량이 25% 내지 35%가 되도록 함침시킨 난연성재의 일면 또는 양면에 재치한 다음, 이를 130℃ 내지 140℃의 온도에서 15분 내지 30분간 50kgf/㎠ 내지 60kgf/㎠의 압력조건하에서 프레스로 열가압 성형한 후 프레스 열판을 실온까지 수냉하여 탈형시키는 멜라민 시트의 제조방법에 있어서, 상기 페놀수지 함침액, 엑폭시수지 함침액 또는 폴리에스테르 함침액으로 총 조성물 100중량부에 대하여 석고 5중량부 내지 10중량부 포함된 것을 사용함을 특징으로 난연성 멜라민 시트의 제조방법을 제공한다. 특허출원 제10-2001-0086923호(2001.12.28)는 코어재와 모양지의 색상을 일치시키기 위하여 코어재로서 모양지와 동일 재질인 무늬지를 크라프트지 대신 사용하되 이를 페놀수지에 함침 건조시켜사용하는 열경화성 수지 화장판 및 그 제조방법에 관한 것으로, 멜라민 수지 함침지 등을 판상(板狀)의 상태로 적층한 다음, 멀티 오프닝 프레스로 압축 제조하는 방식을 이용하고 있으며, 코어재로서는 페놀수지를 함침시킨 무늬지를 사용하고 있으므로, CPL 공법을 이용하지 않더라도 코어재와 모양지의 색상이 일치되어진 양질의 수지화장판을 제조할 수 있으며, 수지화장판을 MDF 등에 접합할 시에 따로 재단하거나 펴지 않아도 됨으로써 제조공정을 단순화하고 피접착재와의 접합성도 개선하였으며, 수지화장판의 두께가 너무 얇지 않도록 제조 가능하므로 접합면에 대한 표면처리작업이 용이하게 된다. 특허출원 제10-2007-0010105호(2007.01.31)는 건축용 마감 및 내장재료의 판재로 사용시 화재로부터 안전하며, 화염의 확산방지와 유독가스가 발생되지 않는 등의 성능과 물성을 갖는 불연보드, 불연 가구 또는 방화문 등 산업용 불연성 성형품을 제공하기 위한 것으로, 섬유질 유기물 1~70중량%; 플라이애쉬 또는 인조규사 1~30 중량%; 나트륨실리게이트, 칼륨실리게이트 또는 이들의 혼합물인 난연성 경화제 10~60 중량%; 및 경화용 난연 수지 1~15 중량%를 포함하는 조성물이다. 특허출원 제10-2009-0076559호(2009.08.19)는 전도성 불연 시트의 제조방법 및 상기 시트를 포함하는 이중바닥재에 관한 것으로, 전도성 부직포시트, 유리섬유 시트 또는 마그네슘 보드, 전도성 멜라민 화장판 및 보호지 시트가 순차적으로 적층되며, 125~130℃에서 50~80 kg/㎠의 압력으로 20~25분간 핫(HOT)고압프레싱 하여 성형되며, 상기 유리섬유 시트는 유리섬유지를 페놀수지에 함침시켜 제조한 전도성 불연 시트이다. 특허출원 제10-2011-0033252호(2011.04.11)는 유리직물을 제직함에 있어 워터제트직기를 사용함에 따라 수성 실란에 의해 결합된 필라멘트로 구성된 유리섬유가 물에 스프레드(spread)되는 성질을 이용해 종래보다 표면이 균일하고, 조밀하며, 두께가 얇은 유리직물을 제직할 수 있는 워터제트직기를 이용한 유리직물의 제직방법에 관한 것으로, 유리섬유로 이루어진 경사와 위사가 교직된 유리직물을 제직하는 방법에 있어서, 상기 경사와 위사를 물을 이용하는 워터제트직기로 교직하여 위사를 이루는 유리섬유의 실란을 용해시켜 위사가 스프레드되게 하여 표면이 균일하고 조밀하며 얇은 유리직물을 제조함을 특징으로 한 워터제트직기를 이용한 유리직물의 제직방법을 제공된다. 특허출원 제10-2012-0024088호(2012.03.08)는 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 폼보드(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 구성으로 한다. 특허출원 제10-2014-0113537호(2014.08.28)는 건축물의 치장용 마루판에 있어서: 목질 심재에 산화마그네슘 보드를 접합하여 생성되는 기재층; 코어층, 모양지층, 오버레이층을 합지하여 생성되고, 상기 기재층의 상측에 접합되는 시트층; 및 상기 기재층과 시트층 사이에 소음차단 유리섬유와 전자파감쇠 카본블랙을 개재시킨 기능부재;를 포함하여 이루어지는 것이다. 특허출원 제10-2014-0122874호(2014.09.16)는 치장 마루판에 적용되는 불연성 시트에 있어서: 불연성 페놀수지를 함침하여 생성된 코어층; 불연성 멜라민수지를 함침하여 생성되고, 코어층의 상측으로 접합되는 모양지층; 및 불연성 멜라민수지로 함침하여 생성되고, 모양지층의 상측으로 접합되는 오버레이층;을 포함하여 이루어지는 것이다. 특허출원 제10-2015-0162330호(2015.11.19)는 천연 광물질인 고령토, 황토, 운모석, 포졸란, 생광석, 점토, 질석 계열의 광물질 중 어느 하나 또는 복수 개를 100~1,000 메쉬(mesh)로 분말화한 미세분말과 천연펄프 또는 천연섬유와 물의 중량비를 1~3 : 1~3 : 3~15의 비율로 혼합한 후, 천연펄프 또는 천연섬유 100g 기준 당 바인더재 1~5g, 팽창재 1~5g, 난연재 5~30g, 유연재 0.1~5g 및 티트리 오일, 피마자 오일 및 아마씨 오일로 구성된 군으로부터 선택된 한 종 이상의 오일의 칼슘 착체 또는 아연 착체 1.0~10.0g이 첨가 혼합하는 공정으로 이루어진 천연펄프 또는 천연섬유에 천연 광물질이 함유된 것을 특징으로 하는 천연 광물질이 함유된 천연 건축내장재의 조성물을 그 구성으로 한다. 특허출원 제 10-2016-0150445호(2016.11.11)는 준불연성을 지닌 열경화성수지 기반의 복합판넬에 있어서: 종이와 직물을 적층시킨 기재를 멜라민수지로 함침하여 형성되는 외피부; 및 트라이아졸을 포함하는 페놀수지로 기재를 함침하여 형성되고, 상기 외피부의 중간에 다층으로 접합되는 심재부;를 포함하여 이루어지는 것이다. 특허출원 제10-2017-0051579호(2017.04.21)는 친환경성 크라프트데코페이퍼의 제조방법과 이를 활용한 멜라민 화장판 및 그 제조방법에 대한 것으로, 상기한 본 발명의 친환경성 크라프트데코페이퍼를 활용한 멜라민 화장판의 제조방법은; 크라프트지 상에 백색 티탄과 잉크를 도포하고 건조하여 특정한 디자인이 인쇄된 크라프트지를 얻는 단계; 멜라민 수지에 오버레이지를 함침하고 건조하여 멜라민 코팅 오버레이지를 제조하는 단계; 상기 크라프트지를 얻는 단계에서 얻은 크라프트지를 페놀에 함침하고 건조하여 페놀 함침 크라프트지를 얻는 단계; 및 상기 각 단계에서 얻은 크라프트지상에 오버레이지를 적층하여 프레싱 성형하여 멜라민 화장판을 얻는 단계로 구성됨을 특징으로 한다 특허출원 제10-2018-0092135호(2018.08.08)는 탄소섬유판넬 내장재에 관한 것으로, 탄소섬유를 컨디션 조절 히팅기를 거쳐 원사를 카딩기로 카딩하는 단계, 상기 카딩된 탄소원면을 적층후 가용성규상염에 함침하는 단계, 상기 가용성규상염이 첨가된 탄소섬유를 소정의 압력으로 가압하는 단계, 상기 가압된 탄소섬유를 섭씨400도 내지 섭씨600도에서 10분 내지 1시간 가열하는 단계를 포함하는 탄소섬유 판넬 내장재 제조방법과 상기 탄소섬유 판넬 내장재 제조 방법을 이용하여 제조되는 탄소섬유 판넬 내장재에 관한 것이다. 특허출원 제10-2019-0048986호(2019.04.26)는 내, 외장재용 준불연 복합 판넬로서, 준불연 재질의 불연층 및 불연층의 일면에 형성되는 PF불연층을 포함하는 내, 외장재용 준불연 복합 판넬을 제공한다. 또한, 준 불연성을 갖는 불연층은 하나 이상으로 구비되어 접하도록 위치되고 PF불연층은 하나 이상의 불연층의 사이에 위치한다. 본 발명에 따르면, 준 불연성을 갖는 불연층은 섬유 재질로 구비되기 때문에 가공성이 뛰어나고, 가격 경쟁력이 뛰어나며, 준 불연성을 갖는 불연층은 규산나트륨 및 질석을 포함되도록 구성되기 때문에 화기 저항이 뛰어나다. 특허출원 제10-2020-0103758호(2020.08.19)는 디지탈 인쇄 이미지 표면을 갖는 불연 저압 멜라민 보드를 개시한다. 본 발명에 따른 저압 멜라민 보드는 목섬유질 또는 목분에 산화마그네슘과 접착제를 첨가하여 판재 형상으로 형성한 보드 본체와, 상기 보드 본체 표면에 부착된 백색 멜라민 함침지와, 멜라민 함침지 표면에 투명 프라이머 도료를 도포하여 형성한 투명 프라이머층과, 프라이머 도장층 위에 디지탈 플로터에 의해 이미지 파일를 인쇄하면서 UV 경화시켜 표면 장식을 형성한 UV잉크 이미지 인쇄경화층과, UV잉크 이미지 인쇄경화층 위에 투명 UV도료를 코팅하여 경화시킨 투명UV보호층을 포함한다. 실용신안등록출원 제20-2000-0037082호(2000.12.29)는 지하철 구내 벽면, 화장실 벽면, 실내 주방의 벽면, 천장, 바닥 등의 건축 내외장재, 철도 객차 바닥, 인테리어, 및 가구에 사용될 수 있는 내화성이 우수하고, 칫수 변화율이 적은 황토를 포함하는 불연 화장판넬에 관한 것으로, a) 모양지에 열경화성 수지가 함침 또는 코팅처리된 모양층; 및 b) 무기섬유의 직포 또는 부직포, 또는 종이의 기재에 황토를 주성분으로 하는 무기충전재를 함유하는 페놀 변성수지, 또는 멜라민 변성수지의 수지 배합물이 함침 또는 코팅처리된 심재층을 포함하는 불연 화장판넬을 제공한다. 실용신안등록출원 제20-2003-0037766호(2003.12.03)는 원목이나 집성목을 주재로한 플로어링보드나 플로어링블럭, 합판이나 MDF,HDF를 주재로한 치장목질플로어링보드, 합판이나 MDF,HDF에 무늬목을 접착한 무늬목치장목질플로어링보드, 박판원목을 여러겹 접착한 적층플로어링보드 등의 각종 마루판 후면에 내수성이 큰 불연소재인 나무라이트(치장용석면시멘트판) 또는 밤라이트(섬유강화시멘트판) 및 마스타보드(마그네슘보드)를 접착 또는 고정시킴으로 시공성이 향상되어지며 소음방지 및 습기를 차단할 수 있고 변형을 줄일 수 있는 마루판에 관한 것으로, 상기 각종 마루판의 후면에 무기질섬유와 시멘트 및 무기혼화재를 특수 배합한 후 프레스로 강압하여 제조된 불연판재의 밤라이트(섬유강화시멘트판) 또는 나무라이트(치장용석면시멘트판)나 산화마그네슘(MgO) 및 염화마그네슘(MgCl2)과 석고, 아교를 특수배합하여 금융틀에 넣어 열에 굽어서 제조된 마스타보드(마그네슘보드)중 하나를 접착 또는 피스 등으로 고정한다. 실용신안등록출원 제20-2006-0032869호(2006.12.29)는 불연성 이중바닥재에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 무기질계의 재질로 이루어진 코어, 상기 코어의 상부면에 접착되는 열경화성 수지 화장판 및 상기 코어의 하부면에 접착되는 라미네이트를 포함하는 패널과 상기 패널 하부면에 접착되며 스틸 및 나무 중 어느 하나로 형성된 하판과 상기 하판의 하부면에 접착되며 상기 하판을 지지하는 지지판 및 상기 지지판의 하부에 결합 되어 상기 하판을 바닥으로부터 소정의 높이로 띄워 지지하는 복수개의 지지대를 포함하는 불연성 이중바닥재에 관한 것이다. 본 고안에 따르면, 이중바닥재 상단에 불연성 무기질 패널을 접착하여 건축물의 화재가 발생 시 화염 및 유독가스가 발생하지 않으므로 건축용 마감 및 내장재료, 특히 이중바닥재의 판재로 사용할 수 있는 불연성 이중바닥재를 제공할 수 있다.
장식용 판재나 가구용 목재의 표면을 치장하기 위하여 사용되는 화장판을 난연성으로 제조함에 있어서, 지금까지의 일반적인 난연화 방법은 액상 난연제를 변성페놀레졸에 투입하여 중합한 함침수지에 함침한 난연성크라프트(kraft)지를 멜라민에 함침된 모양지와 접합하여 난연성 화장판을 제조하였다.
그러나 이와 같은 난연성 화장판은 기재가 되는 크라프트(kraft)지의 두께에 따라 난연성이 결정됨으로써 얇은 두께를 만족 시켜야 하는 화장판에서는 완벽한 난연성을 확보하는 것이 불가능 하였다.
따라서 지금까지는 단지 특정시간 내에 연소면적을 최소화하는 정도의 난연성으로 만족하여야 했다.
이에 기재가 되는 크라프트(kraft)지의 무기질 함량을 높이거나 유리부직포를 사용하여 무기질 함량을 높인 것을 개발 하였으나, 이 또한 화장판의 두께가 커지는 것은 물론 쉽게 파손되어 후 가공성(포스트 포오밍성)에 제약이 있어 곡면을 구성하는 인테리어나 가구에 사용하기는 적절치 않았다.
화장판의 후가공성은 그 두께가 얇으면 얇을수록 유리하기에 두께를 최소화 하면서 최대의 난연성을 갖도록 하는 것이 가장 이상적인 화장판임은 주지의 사실이다.
이에 본 발명은 멜라민화장판에 유리섬유직물층을 일체로 접합 구성하여 화장판의 두께와 중량을 최소화 함은 물론, 난연성을 최대화한 유리섬유직물을 내장한 준불연 멜라민 화장판을 보급하도록 함에 그 목적이 있다.
펄프 70∼80%와, 티탄 20∼30%로 구성되어 무늬가 인쇄된 두께 0.1~0.15mm인 모양지(Deco Paper)를 100~140℃의 건조기에서 건조하여 수분함량이 50~65%가 되도록 한 다음, 25~35℃의 멜라민 수지에 함침하여 멜라민 수지가 코팅/함유되면, 건조기에서 건조하여 사용용도에 따라 1260mm×1870mm 또는 1260mm×2480mm 또는 1260mm×3680mm의 크기로 재단하여 각각 크기별로 분리 적층하는 모양지(Deco Paper)가공공정과; 알루미늄 옥사이드가 함유되어 내마모성을 가지면서 투명한 비중이 18~40g/㎡이며, 두께 0.02~0.04mm인 오버레이지(Overlay Paper)를 100~140℃의 건조기에서 건조하여 수분함량이 50~65%가 되도록 한 다음, 25~35℃의 멜라민 수지에 함침하여 멜라민 수지가 코팅/함유되면 건조기에서 건조하여 사용용도에 따라 1260mm×1870mm 또는 1260mm×2480mm 또는 1260mm×3680mm의 크기로 재단하여 각각 크기별로 분리 적층하는 오버레이지(Overlay Paper)가공공정과; 100~140℃의 건조기에서 건조하여 수분함량이 50~65%인 순수 펄프로 된 두께 0.05~0.5mm인 크라프트(Kraft)지를 25~35℃의 페놀수지(포밍용.S/T용)에 함침하여 페놀수지가 코팅/함유되면 건조기에서 건조하여 사용용도에 따라 1260mm×1870mm 또는 1260mm×2480mm 또는 1260mm×3680mm의 크기로 재단하여 각각 크기별로 분리 적층하는 코어페이퍼(Core Paper)가공공정과; 유리섬유직물의 바인더를 제거하고, 실란처리한 다음, 경화성 수지용액에 함침하여 수지를 코팅/함유시킨 다음, 경화시켜서 사용용도에 따라 1260mm×1870mm 또는 1260mm×2480mm 또는 1226mm×3680mm의 크기로 재단하여 각각 크기별로 분리 적층 하는 수지친화성 유리섬유직물가공공정과; 화장판 성형기에 아래로부터 상기 코어페이퍼(Core Paper)가공공정에서 얻어진 코어페이퍼, 상기 수지친화성 유리섬유직물직물가공공정에서 얻어진 수지친화성 유리섬유직물, 상기 코어페이퍼(Core Paper)가공공정에서 얻어진 코어페이퍼, 상기 모양지(Deco Paper)가공공정에서 얻어진 모양지, 상기 오버레이지(Overlay Paper)가공공정에서 얻어진 오버레이지를 순차로 적층하고 이를 130℃ 내지 140℃의 온도에서 50~100kgf/㎡의 압력조건하에서 60~90분간 열가압 성형한 후 프레스 열판을 실온까지 수냉하여 탈형시키는 화장판완성공정으로 유리섬유직물을 내장한 준불연 멜라민 화장판 제조방법을 완성한다.
여기서 상기 수지친화성 유리섬유직물가공공정은, 유리섬유직물을 300~500℃로 유지되는 가열로를 50~250m/분의 속도로 통과시키면서 유리섬유직물의 바인더를 제거하여 바인더가 제거된 유리섬유직물을 제조하는 유리섬유직물 열처리단계와; 반응기에 70~80중량%의 메탄올(methanol)이나 에탄올(ethanol)에서 선택되는 알코올(alcohol) 1,000중량부에 메톡시프로필트리메톡실실란 (Methoxypropyltrimethoxysilane)나 테트라에톡시실란(Tetraethoxysilane),글리세릴프로필트리메톡실실란 (Glycerylpropyltrimethoxysilane), 메틸트리메톡실실란(Methyltrimethoxysilane) 중의 실란화합물에서 선택되는 실란 100~200중량부, 초산이나 염산 중에서 선택되는 산촉매 1~5중량부를 순차적으로 가하여 50~200RPM의 속도로 10~30분 동안 교반하여 실란용액을 제조하는 실란용액 제조단계와; 상기 유리섬유직물 열처리단계에서 제조된 바인더가 제거된 유리섬유직물을 실란용액 제조단계에서 제조된 실란용액에 함침하여 60~100℃로 유지되는 건조로를 50~250m/분의 속도로 순차적으로 통과시키면서 실란처리 된 유리섬유를직물을 제조하는 유리섬유직물 실란처리단계와; 페놀수지 20~40% 포름알데히드 60~80%로 이루어진 페놀 포름알데히드 수지나 멜라민수지 20~40% 포름알데히드 60~80%로 이루어진 멜라민 포름알데히드 수지, 에폭시수지 20~40% 포름알데히드 60~80%로 이루어진 에폭시 포름알데히드 수지 중에서 선택되는 수지용액 1,000중량부에, 황산, 염산, 질산 등의 산촉매나 벤젠술폰산, 톨루엔술폰산 중의 양성자 촉매에서 선택되는 중합촉매 0.1~5중량부를 첨가하여 10~100RPM의 속도로 10~30분간 교반하여 제조된 경화성 수지용액에, 상기 유리섬유직물 실란처리 단계에서 제조된 실란처리된 유리섬유를 통과시키면서 함침시켜 표면 경화형 유리섬유직물을 제조하는 경화성 수지용액 함침단계와; 상기 경화성 수지용액 함침단계에서 제조된 표면 경화형 유리섬유직물을 100~250℃로 유지되는 가열로를 20~50m/분의 속도로 통과시키면서 경화시켜 상용성이 향상된 유리섬유직물을 제조하는 경화단계로 완성한다.
상기한 유리섬유직물을 내장한 준불연 멜라민 화장판 제조방법을 실시하여 표면으로부터 알루미늄 옥사이드가 함유되어 내마모성을 가지면서 투명한 비중이 18~40g/㎡이며, 두께 0.02~0.04mm인 멜라민 수지가 코팅/함유된 오버레이지(Overlay Paper), 무늬가 인쇄된 두께 0.1~0.15mm인 멜라민 수지가 코팅/함유된 모양지(Deco Paper), 페놀수지가 함유/코팅된 두께 0.05~0.5mm인 크라프트(Kraft)지인 코어페이퍼(Core Paper), 수지친화성 유리섬유직물, 페놀수지가 함유/코팅된 두께 0.05~0.5mm인 크라프트(Kraft)지인 코어페이퍼(Core Paper) 순으로 일체로 접합하여 유리섬유직물을 내장한 준불연 멜라민 화장판을 완성한다.
여기서 상기 수지친화성 유리섬유직물은, 유리섬유직물을 300~500℃로 열처리하여 바인더를 제거하고, 실란용액에 함침하여 실란처리한 다음, 페놀수지 20~40% 포름알데히드 60~80%로 이루어진 페놀 포름알데히드 수지나 멜라민수지 20~40% 포름알데히드 60~80%로 이루어진 멜라민 포름알데히드 수지, 에폭시수지 20~40% 포름알데히드 60~80%로 이루어진 에폭시 포름알데히드 수지 중에서 선택되는 수지용액 1,000중량부에 양성자 촉매에서 선택되는 중합촉매 0.1~5중량부를 첨가하여 제조된 경화성 수지용액에, 함침시켜 표면 경경화시켜 구성한다.
상기한 본 발명은 유리섬유직물이 페놀수지나 멜라민수지에 친화하지 못하여 페놀수지와 멜라민 수지를 주 원료로 이루어지는 멜라민화장판에 일체로 접합하지 못하는 지금까지의 문제점을 해결하여 멜라민화장판에 유리섬유직물층을 일체로 접합 구성함으로써 화장판의 두께와 중량을 최소화 함은 물론, 나연성을 높인 유리섬유직물을 내장한 준불연 멜라민 화장판을 생산 보급하도록 한 신규한 효과를 갖는것이다.
도 1은 본 발명을 완성하는데 따른 공정 예시도.
도 2는 본 발명의 요부인 수지친화성 유리섬유직물가공공정을 실시하는 단계 예시도.
도 3은 본 발명의 구성상태 예시도.
도 4는 본 발명의 요부인 유리섬유직물의 구성상태 예시도.
본 발명을 완성하기 위한 유리섬유직물을 내장한 준불연 멜라민 화장판 제조방법을 도1의 공정도에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.
모양지(Deco Paper)가공공정;
펄프 70∼80%와, 티탄 20∼30%로 구성되어 무늬가 인쇄된 두께 0.1~0.15mm인 모양지(Deco Paper)를 100~140℃의 건조기에서 건조하여 수분함량이 50~65%가 되도록 한 다음, 25~35℃의 멜라민 수지에 함침하여 멜라민 수지가 코팅/함유되면 건조기에서 건조하여 사용용도에 따라 1260mm×1870mm 또는 1260mm×2480mm 또는 1260mm×3680mm의 크기로 재단하여 각각 크기별로 분리 적층한다.
이와 같은 본 공정은 화장판을 제조하기 위한 필수공정이나 모양지의 두께를 선정하는것이 매우 중요하다.
오버레이지(Overlay Paper)가공공정;
알루미늄 옥사이드가 함유되어 내마모성을 가지면서 투명한 비중이 18~40g/㎡이며, 두께 0.02~0.04mm인 오버레이지(Overlay Paper)를 100~140℃건조기에서 건조하여 수분함량이 50~65%가 되도록 한 다음, 25~35℃의 멜라민 수지에 함침하여 멜라민 수지가 코팅/함유되면 건조기에서 건조하여 사용용도에 따라 1260mm×1870mm 또는 1260mm×2480mm 또는 1260mm×3680mm의 크기로 재단하여 각각 크기별로 분리 적층 한다.
본 공정 또한 화장판을 제조하기 위한 필수공정이나 모양지의 두께를 선정하는것이 매우 중요하다.
코어페이퍼(Core Paper)가공공정;
100~140℃건조기에서 건조하여 수분함량이 50~65%인 순수 펄프로 된 두께 0.05~0.5mm인 크라프트(Kraft)지를 25~35℃의 페놀수지(포밍용.S/T용)에 함침하여 페놀수지가 코팅/함유되면 건조기에서 건조하여 사용용도에 따라 1260mm×1870mm 또는 1260mm×2480mm 또는 1260mm×3680mm의 크기로 재단하여 각각 크기별로 분리 적층한다.
본 공정 또한 화장판을 제조하기 위한 필수공정이나 모양지의 두께를 선정하는것이 매우 중요하다.
수지친화성 유리섬유직물가공공정;
유리섬유직물의 바인더를 제거하고, 실란처리한 다음, 경화성 수지용액에 함침하여 수지를 코팅/함유시킨 다음, 경화시켜서 사용용도에 따라 1260mm×1870mm 또는 1260mm×2480mm 또는 1260mm×3680mm의 크기로 재단하여 각각 크기별로 분리 적층 한다.
본 공정은 본 발명을 완성하는데 중요요점으로서 지금까지는 유리섬유직물이 수지와 진화되지 못하여 화장판을 제작시 유리섬유직물층이 분리되어 제품으로서의 기능을 발휘하지 못하였다.
따라서 본 발명의 수지친화성 유리섬유직물가공공정을 실시하지 않고는 화장판에 유리섬유직물을 완벽하게 내장시키는 것이 불가능 하였는바, 본 발명에서는 이와같은 문제점을 해결하였다.
화장판완성공정;
화장판 성형기에 아래로부터 상기 코어페이퍼(Core Paper)가공공정에서 얻어진 코어페이퍼, 상기 수지친화성 유리섬유직물직물가공공정에서 얻어진 수지친화성 유리섬유직물, 상기 코어페이퍼(Core Paper)가공공정에서 얻어진 코어페이퍼, 상기 모양지(Deco Paper)가공공정에서 얻어진 모양지, 상기 오버레이지(Overlay Paper)가공공정에서 얻어진 오버레이지를 순차로 적층하고 이를 130℃ 내지 140℃의 온도에서 50~100kgf/㎡의 압력조건하에서 60~90분간 열가압 성형한 후 프레스 열판을 실온까지 수냉하여 탈형시켜서 유리섬유직물을 내장한 준불연 멜라민 화장판을 완성한다.
본 공정 또한 지금까지 화장판을 생산하는데 사용되는 통상적인 공정이나 여기서 가장 중요한 것은 화장판을 생산하기위하여 2장의 코어페이퍼(Core Paper) 사이에 수지친화성 유리섬유직물을 게제하여 일체로 성형하는 것이 지금까지와는 다른 요지가 될 것이다.
본 발명의 주요부분 중의 하나인 수지친화성 유리섬유직물가공공정을 완성하기 위한 실시예를 도2에 의거 단계별로 살펴보면 다음과 같다.
유리섬유직물 열처리단계;
유리섬유직물을 300~500℃로 유지되는 가열로를 50~250m/분의 속도로 통과시키면서 유리섬유직물의 바인더를 제거하여 바인더가 제거된 유리섬유직물을 제조한다.
본 단계를 실시함은 유리섬유직물을 제직하기 위하여 필수적으로 유리섬유사에 바인더를 코팅 하여야 하기 때문이나 유리섬유사의 바이더를 본 발명의 수지를 사용한다면 본 단계를 생략 하여도 무방하다 할 것이다.
실란용액 제조단계;
반응기에 70~80중량%의 메탄올(methanol)이나 에탄올(ethanol)에서 선택되는 알코올(alcohol) 1,000중량부에 메톡시프로필트리메톡실실란 (Methoxypropyltrimethoxysilane)나 테트라에톡시실란(Tetraethoxysilane),글리세릴프로필트리메톡실실란(Glycerylpropyltrimethoxysilane), 메틸트리메톡실실란(Methyltrimethoxysilane) 중의 실란화합물에서 선택되는 실란 100~200중량부, 초산이나 염산 중에서 선택되는 산촉매 1~5중량부를 순차적으로 가하여 50~200RPM의 속도로 10~30분 동안 교반하여 실란용액을 제조한다.
유리섬유직물 실란처리단계;
상기 유리섬유직물 열처리단계에서 제조된 바인더가 제거된 유리섬유직물을 실란용액 제조단계에서 제조된 실란용액에 함침하여 60~100℃로 유지되는 건조로를 50~250m/분의 속도로 순차적으로 통과시키면서 실란처리 된 유리섬유를직물을 제조한다.
본 단계를 실시함은 실란이 유리섬유와 수지 사이에서 이들을 결합시키는 역할을 하기 때문이다.
경화성 수지용액 함침단계;
페놀수지 20~40% 포름알데히드 60~80%로 이루어진 페놀 포름알데히드 수지나 멜라민수지 20~40% 포름알데히드 60~80%로 이루어진 멜라민 포름알데히드 수지, 에폭시수지 20~40% 포름알데히드 60~80%로 이루어진 에폭시 포름알데히드 수지 중에서 선택되는 수지용액 1,000중량부에, 황산, 염산, 질산 등의 산촉매나 벤젠술폰산, 톨루엔술폰산 중의 양성자 촉매에서 선택되는 중합촉매 0.1~5중량부를 첨가하여 10~100RPM의 속도로 10~30분간 교반하여 제조된 경화성 수지용액에, 상기 유리섬유직물 실란처리 단계에서 제조된 실란처리된 유리섬유를 통과시키면서 함침시켜 표면 경화형 유리섬유직물을 제조한다.
경화단계;
상기 경화성 수지용액 함침단계에서 제조된 표면 경화형 유리섬유직물을 100~250℃로 유지되는 가열로를 20~50m/분의 속도로 통과시키면서 경화시켜 상용성이 향상된 유리섬유직물을 제조한다.
상기한 유리섬유직물을 내장한 준불연 멜라민 화장판 제조방법을 실시하여, 표면으로부터 알루미늄 옥사이드가 함유되어 내마모성을 가지면서 투명한 비중이 18~40g/㎡이며, 두께 0.02~0.04mm인 멜라민 수지가 코팅/함유된 오버레이지(Overlay Paper)(10), 무늬가 인쇄된 두께 0.1~0.15mm인 멜라민 수지가 코팅/함유된 모양지(Deco Paper)(20), 페놀수지가 함유/코팅된 두께 0.05~0.5mm인 크라프트(Kraft)지인 코어페이퍼(Core Paper)(30), 수지친화성 유리섬유직물(40), 페놀수지가 함유/코팅된 두께 0.05~0.5mm인 크라프트(Kraft)지인 코어페이퍼(Core Paper)(30) 순으로 일체로 접합하여 구성된 유리섬유직물을 내장한 준불연 멜라민 화장판을 얻는다.
이때 상기 수지친화성 유리섬유직물(30)은, 유리섬유직물을 300~500℃로 열처리하여 바인더를 제거하고, 실란용액에 함침하여 실란처리한 다음, 페놀수지 20~40% 포름알데히드 60~80%로 이루어진 페놀 포름알데히드 수지나 멜라민수지 20~40% 포름알데히드 60~80%로 이루어진 멜라민 포름알데히드 수지, 에폭시수지 20~40% 포름알데히드 60~80%로 이루어진 에폭시 포름알데히드 수지 중에서 선택되는 수지용액 1,000중량부에 양성자 촉매에서 선택되는 중합촉매 0.1~5중량부를 첨가하여 제조된 경화성 수지용액에, 함침시켜 표면 경화시켜서 구성한다.
본 발명은 화장판 내부에 유리섬유직물을 일체로 내장하여 내화성을 상승시킴으로써 준불연 화장판을 공급하여 건축용벽판이나 바닥판으로 사용시 초기 화재 확산을 방비하도록 하여 산업상 이요가치가 대단하다 할 것이다.
10: 오버레이지(Overlay Paper) 20: 모양지(Deco Paper)
30: 코어페이퍼(Core Paper) 40: 수지친화성 유리섬유직물

Claims (4)

  1. 펄프 70∼80%와, 티탄 20∼30%로 구성되어 무늬가 인쇄된 모양지(Deco Paper)를 멜라민 수지에 함침하여 멜라민 수지가 코팅/함유되면 재단하여 각각 크기별로 분리 적층하는 모양지(Deco Paper)가공공정과;
    알루미늄 옥사이드가 함유되어 내마모성을 가지면서 투명한 오버레이지(Overlay Paper)를 멜라민 수지에 함침하여 멜라민 수지가 코팅/함유되면 재단하여 각각 크기별로 분리 적층하는 오버레이지(Overlay Paper)가공공정과;
    순수 펄프로 된 크라프트(Kraft)지를 페놀수지(포밍용.S/T용)에 함침하여 페놀수지가 코팅/함유되면 재단하여 각각 크기별로 분리 적층하는 코어페이퍼(Core Paper)가공공정과;
    유리섬유직물의 바인더를 제거하고, 실란처리한 다음, 경화성 수지용액에 함침하여 수지를 코팅/함유시킨 다음, 경화시켜서 재단하여 각각 크기별로 분리 적층 하는 수지친화성 유리섬유직물가공공정과;
    화장판 성형기에 아래로부터 코어페이퍼(Core Paper)가공공정에서 얻어진 코어페이퍼, 상기 수지친화성 유리섬유직물직물가공공정에서 얻어진 수지친화성 유리섬유직물, 상기 코어페이퍼(Core Paper)가공공정에서 얻어진 코어페이퍼, 상기 모양지(Deco Paper)가공공정에서 얻어진 모양지, 상기 오버레이지(Overlay Paper)가공공정에서 얻어진 오버레이지를 순차로 적층하고 열가압 성형한 후, 탈형시키는 화장판완성공정으로 유리섬유직물을 내장한 준불연 멜라민 화장판을 제조함에있어서,
    상기 수지친화성 유리섬유직물가공공정은,
    유리섬유직물을 300~500℃로 유지되는 가열로를 50~250m/분의 속도로 통과시키면서 유리섬유직물의 바인더를 제거하여 바인더가 제거된 유리섬유직물을 제조하는 유리섬유직물 열처리단계와;
    반응기에 70~80중량%의 메탄올(methanol)이나 에탄올(ethanol)에서 선택되는 알코올(alcohol) 1,000중량부에 메톡시프로필트리메톡실실란 (Methoxypropyltrimethoxysilane)나 테트라에톡시실란(Tetraethoxysilane),글리세릴프로필트리메톡실실란 (Glycerylpropyltrimethoxysilane), 메틸트리메톡실실란(Methyltrimethoxysilane) 중의 실란화합물에서 선택되는 실란 100~200중량부, 초산이나 염산 중에서 선택되는 산촉매 1~5중량부를 순차적으로 가하여 50~200RPM의 속도로 10~30분 동안 교반하여 실란용액을 제조하는 실란용액 제조단계와;
    상기 유리섬유직물 열처리단계에서 제조된 바인더가 제거된 유리섬유직물을 실란용액 제조단계에서 제조된 실란용액에 함침하여, 60~100℃로 유지되는 건조로를 50~250m/분의 속도로 순차적으로 통과시키면서 실란처리 된 유리섬유를직물을 제조하는 유리섬유직물 실란처리단계와;
    페놀수지 20~40% 포름알데히드 60~80%로 이루어진 페놀 포름알데히드 수지나 멜라민수지 20~40% 포름알데히드 60~80%로 이루어진 멜라민 포름알데히드 수지, 에폭시수지 20~40% 포름알데히드 60~80%로 이루어진 에폭시 포름알데히드 수지 중에서 선택되는 수지용액 1,000중량부에, 황산, 염산, 질산 중의 산촉매나 벤젠술폰산, 톨루엔술폰산 중의 양성자 촉매에서 선택되는 중합촉매 0.1~5중량부를 첨가하여 10~100RPM의 속도로 10~30분간 교반하여서 제조된 경화성 수지용액에, 상기 유리섬유직물 실란처리 단계에서 제조된 실란처리된 유리섬유를 통과시키면서 함침시켜 표면 경화형 유리섬유직물을 제조하는 경화성 수지용액 함침단계와;
    상기 경화성 수지용액 함침단계에서 제조된 표면 경화형 유리섬유직물을 100~250℃로 유지되는 가열로를 20~50m/분의 속도로 통과시키면서 경화시켜 상용성이 향상된 유리섬유직물을 제조하는 경화단계로 완성함을 특징으로 하는 유리섬유직물을 내장한 준불연 멜라민 화장판 제조방법.
  2. 코어페이퍼(Core Paper)(30)를 2겹으로 구성하고, 그 사이에 수지친화성 유리섬유직물(40)을 게재하여, 표면으로부터 알루미늄 옥사이드가 함유되어 내마모성을 가지면서 투명한 비중이 18~40g/㎡이며, 두께 0.02~0.04mm인 멜라민 수지가 코팅/함유된 오버레이지(Overlay Paper)(10), 무늬가 인쇄된 두께 0.1~0.15mm인 멜라민 수지가 코팅/함유된 모양지(Deco Paper)(20), 페놀수지가 함유/코팅된 두께 0.05~0.5mm인 크라프트(Kraft)지인 코어페이퍼(Core Paper)(30), 수지친화성 유리섬유직물(40), 페놀수지가 함유/코팅된 두께 0.05~0.5mm인 크라프트(Kraft)지인 코어페이퍼(Core Paper)(30) 순으로 일체로 접합하여 구성히여 유리섬유직물을 내장한 준불연 멜라민 화장판을 구성함에 있어서,
    상기 수지친화성 유리섬유직물(40)은, 유리섬유직물을 300~500℃로 열처리하여 바인더를 제거하고, 실란용액에 함침하여 실란처리한 다음, 페놀수지 20~40% 포름알데히드 60~80%로 이루어진 페놀 포름알데히드 수지나 멜라민수지 20~40% 포름알데히드 60~80%로 이루어진 멜라민 포름알데히드 수지, 에폭시수지 20~40% 포름알데히드 60~80%로 이루어진 에폭시 포름알데히드 수지 중에서 선택되는 수지용액 1,000중량부에 양성자 촉매에서 선택되는 중합촉매 0.1~5중량부를 첨가하여 제조된 경화성 수지용액에, 함침시켜 표면 경경화시켜 구성함을 특징으로 하는 유리섬유직물을 내장한 준불연 멜라민 화장판.
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