KR101345839B1

KR101345839B1 - 내염성 보호 쿠션 및 그 제조방법

Info

Publication number: KR101345839B1
Application number: KR1020130070282A
Authority: KR
Inventors: 이영애
Original assignee: 이영애
Priority date: 2013-06-19
Filing date: 2013-06-19
Publication date: 2013-12-30
Anticipated expiration: 2033-06-19

Abstract

인조피혁재(100)를 준비하는 공정과, 베이스 패널(400) 상에 쿠션재(300)를 배치하는 공정과, 상기 인조피혁재(100)로 상기 쿠션재(300)를 감싼 후 상기 인조피혁재(100)를 상기 베이스 패널(400)에 고정하는 공정을 포함하는 보호 쿠션 제조방법이 개시된다. 이 방법에 있어서, 상기 인조피혁재를 준비하는 공정은, 직물(1)을 준비하는 단계와; 상기 직물(1)의 상면에만 국한하여 방염 코팅층(2)을 형성하는 단계와; 상기 방염 코팅층(2)을 덮는 표피(4)를 형성하는 단계와; 상기 표피(4)에 무늬를 형성하는 단계를 포함한다.

Description

내염성 보호 쿠션 및 그 제조방법{FLAME RESISTANCE PROTECTIVE CUSHION AND ITS FABRICATING METHOD}

본 발명은 실내공간의 벽에 부착 설치되거나 또는 실내 공간의 바닥에 배치되는 보호 쿠션에 관한 것으로서, 특히, 어린이, 노약자, 환자 등을 보호하기 위해, 어린이집, 유치원, 학원, 학교, 병원 등의 실내에 유용하게 적용될 수 있고, 화재 발생을 대비하여 우수한 방염 및 난연 특성을 갖는 보호 쿠션에 관한 것이다.

어린이집, 유치원, 학원, 학교, 병원 등의 실내 공간에 어린이, 노약자, 환자 등이 벽에 부딪히거나 넘어질 때 충격을 흡수하여 부상을 방지할 목적으로 보호 쿠션이 이용되고 있다. 이러한 보호 쿠션은 전술한 것과 같은 실내 공간의 내벽 또는 바닥에 고정 설치 또는 배치된다.

위와 같은 보호 쿠션은 충분한 충격 흡수 성능을 가져야 함과 동시에 내벽이나 바닥에 견고하게 유지될 수 있는 특성을 갖는 것이 좋다. 또한 보호 쿠션은 인테리어 기능을 가져야하므로 외관적으로도 미려함을 갖는 것이 좋다. 이를 위해, 벽에 대한 부착성 또는 바닥에 대한 견고한 유지 성능을 부여하기 위한 강성 베이스 패널 상에 쿠션 성능을 부여하기 위한 스폰지 등 쿠션재를 부착하고, 미려한 표면 특성을 갖는 인조피혁재로 쿠션재를 감싼 후 그 인조피혁재를 베이스 패널에 고정하여 마감한 보호 쿠션이 제안된 바 있다.

또한 보호 쿠션은, 전술한 것과 같이 화재 대비가 특히 요구되는 시설물(예컨대, 어린이집, 유치원, 학교, 병원) 등에 적용되는 것임에도 불구하고, 전체적으로 불에 잘 타고, 불에 탈 때 유독 가스를 발생시키는, 화재에 취약한 재료들로 이루어져 이에 대한 개선이 시급한 상황이다. 특히, 실내에 설치된 보호 쿠션의 인조피혁재는, 화재 발생시 가장 먼저 불에 닿는 부분으로, 종래에는 쉽게 잘 타고 화염을 빠르게 전파하는 재료만으로 이루어져 그 문제가 심각하였다. 보다 구체적으로, 인조피혁재는 합성수지로 된 직물 기재와 그 직물 기재 상에 형성된 표피를 포함하는데, 직물 기재와 표피 모두 유기화합물과 같은 연소성 물질로 제조되므로, 화재시 불에 쉽게 타고 화염이 주변으로 잘 번지게 하며, 특히, 연소 과정에서 다이옥신 등을 포함하는 유해가스를 다량으로 배출한다. 또한, 종래의 보호 쿠션은 스폰지 등으로 이루어진 쿠션재는 화재시 많은 유독가스를 발생시킴과 동시에 화염을 빨리 전파한다는 점에서 이에 대한 대처가 시급한 상황이다.

실용신안등록 제20-0258727(등록일자: 2001년 12월 12일)

본 발명의 발명자는, 위와 같은 문제점을 해결하기 위하여 다양한 연구를 하였는바, 그 하나는 화재시 불이 처음 닿는 인조피혁재에 내염, 방염 및/또는 난연성을 부여하는 것이었다. 인조피혁재에 내염, 방염 및/또는 난연 특성을 부여하기 위해, 난연성 물질을 포함하는 합성수지를 이용하여 표피를 형성하거나 또는 난연사를 이용하여 직조한 직물을 인조 가죽으로 이용하는 방식이 고려되었다. 그러나, 위와 같은 방식들의 채용만으로 인조피혁재에 충분한 내염 특성을 부여하기 어려웠다. 또한 불연성 소재와 인조피혁재를 미리 일체화하여 이용하는 방법도 고려되었다. 그러나, 이는 인조피혁재의 유연성과 질감이 훼손되는 문제점이 있음을 알게 되었다.

따라서 본 발명이 해결하고자 하는 하나의 과제는, 유연성과 질감을 그대로 유지하면서도 내염 특성이 탁월한 인조피혁재로 쿠션재를 감싸도록 하여, 혹시 있을 수 있는 화재에 충분하게 대비할 수 있는 개선된 구조의 보호 쿠션을 제공하는 것이다.

본 발명의 일 측면에 따라, 인조피혁재(100)를 준비하는 공정과, 베이스 패널(400) 상에 쿠션재(300)를 배치하는 공정과, 상기 인조피혁재(100)로 상기 쿠션재(300)를 감싼 후 상기 인조피혁재(100)를 상기 베이스 패널(400)에 고정하는 공정을 포함하는 보호 쿠션 제조방법이 제공되며, 상기 인조피혁재를 준비하는 공정은, 직물(1)을 준비하는 단계와; 상기 직물(1)의 상면에만 국한하여 방염 코팅층(2)을 형성하는 단계와; 상기 방염 코팅층(2)을 덮는 표피(4)를 형성하는 단계와; 상기 표피(4)에 무늬를 형성하는 단계를 포함한다.

본 발명의 다른 측면에 따라, 인조피혁재(100)를 준비하는 공정과, 베이스 패널(400) 상에 쿠션재(300)를 배치하는 공정과, 상기 인조피혁재(100)와 상기 인조피혁재(100) 안쪽에 위치하는 불연시트(200)로 상기 쿠션재(300)를 감싼 후 상기 인조피혁재(100)와 상기 불연시트(200)를 상기 베이스 패널(400)에 고정하는 공정을 포함하는 보호 쿠션 제조방법이 제공되며, 이 제조 방법에 있어서도, 상기 인조피혁재를 준비하는 공정은, 직물(1)을 준비하는 단계와; 상기 직물(1)의 상면에만 국한하여 방염 코팅층(2)을 형성하는 단계와; 상기 방염 코팅층(2)을 덮는 표피(4)를 형성하는 단계와; 상기 표피(4)에 무늬를 형성하는 단계를 포함한다.

일 실시예에 따라. 상기 표피(4)를 형성하는 단계 전에 상기 방염 코팅층(2) 상에 난연성 본딩층(3)을 형성하는 단계를 더 포함하고, 상기 표피(4)를 형성하는 단계는 상기 난연성 본딩층(3)에 난연성 폴리우레탄을 코팅하는 것을 포함한다.

본 발명의 또 다른 측면에 따라 전술한 방법으로 제조되는 내염성 보호 쿠션이 제공되며, 상기 내염성 보호 쿠션은, 베이스 패널(400)과; 상기 베이스 패널 상에 배치되는 쿠션재(300)와; 상기 쿠션재를 감싼 채 상기 베이스 패널에 고정되는 인조피혁재(100)를 포함하며, 상기 인조피혁재(100)는, 직물(1)과, 상기 직물(1)의 상면에만 국한하여 방염 코팅층(2)과, 상기 방염 코팅층(2)을 덮는 표피(4)를 포함한다.

이때, 상기 내염성 보호 쿠션은 상기 인조피혁재(100)와 상기 쿠션재(300) 사이에 개재된 불연시트(200)를 더 포함할 수 있다. 그리고, 상기 불연시트(200)는 유리섬유 시트, 탄소섬유 시트 또는 실리카 시트 중 적어도 하나를 포함하고, 상기 표피(4)는 난연성 폴리우레탄을 포함하고, 상기 방염 코팅층(2)은 상기 직물(1) 두께의 1/10 ~ 1/1000 의 두께로 형성되고, 상기 방염 코팅층(2)은 인계 난연재와 탄소계 화합물을 포함하는 난연재중 적어도 하나를 포함하고, 상기 인계 난연재는 ADPP(anilinodiphenyl phosphate), RDPP (resorcinol -bis[diphenol phosphate)를 포함하며, 상기 탄소계 화합물을 포함하는 난연재는 탄소계 화합물, 촉매, 불연성 기체 원료 및 방염용 필러를 포함하고, 상기 탄소계 화합물은 탄수화물, 단백질 또는 다가 알콜을 포함하고, 상기 촉매는 무기 산을 포함하며, 상기 방염용 필러는 알루미나 삼수화물, 규산염, 카올린, 석고 및 수화점토 중 적어도 하나를 포함한다.

본 발명에 따른 보호 쿠션은, 예를 들면 화재 대비가 특히 요구되는 시설물(예컨대, 어린이집, 유치원, 학교, 병원) 등에서 실내 공간의 내벽 또는 바닥 설치재로 유용하게 적용될 수 있으며, 화재 발생시 가장 먼저 불에 닿는 부분인 인조피혁재가 효과적으로 화염의 전파를 억제 또는 지연하여, 화재시 화염 또는 유독가스로 인한 인명 손상을 최소화시키는데 크게 기여할 수 있다.

본 발명에 따르면, 보호 쿠션의 인조피혁재는 방염 코팅층이 난연성 직물 상면에 형성되며, 인조피혁재가 화염에 노출시 방염 코팅층이 화염을 차단하는 역할을 하는 한편 화염 노출시간 증가로 인하여 방염 코팅층이 형성된 직물에 화염구멍이 형성되더라도 방염 코팅층이 화염구멍 둘레에서 직물의 하부면 측으로 돌출하여 화염이 급속하게 번지는 것을 억제해준다. 또한, 인조피혁재와 쿠션재 아래에 불연성 재료를 추가로 더 둠으로써, 인조피혁재에 화염 구멍이 생기더라도 그 불연성 재료가 쿠션재로 화염이 전달되는 것을 완벽하게 차단하여 더 이상 화재가 번지는 것을 막아줄 수 있다. 본 발명의 다른 이점 내지 효과는 이하 실시예의 설명으로부터 당업자라면 충분히 이해할 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 보호 쿠션을 도시한 부분 절개 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 보호 쿠션을 부분 확대 단면도화 함께 도시한 단면도이다.
도 3는 도 1 및 도 2에 도시된 보호 쿠션의 인조피혁재를 설명하기 위한 사시도이다.
도 4의 (a), (b), (c), (d)는 도 1에 도시된 보호 쿠션 제조에 이용되는 재료들인 인조피혁재, 불연시트, 쿠션재 및 베이스 패널을 각각 도시한 단면도들이다.
도 5 내지 도 9는 보호 쿠션 제조 방법의 한 과정으로서, 도 4의 (a)에 도시된 인조피혁재를 준비(제조)하는 과정을 예시적으로 설명하기 위한 도면들이다.
도 10은 보호 쿠션 제조 방법의 또 다른 한 과정으로서, 4의 (a), (b), (c), (d)에 도시된 재료들을 적층 구조로 결합하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 방염 코팅층이 형성된 직물에 화염을 직접 노출시킨 후 시간 흐름(10초, 15초, 1분, 1분 20초)에 따른 직물의 (방염 코팅층이 있는) 상부면 상태 변화를 보여주는 사진도들이고,
도 12 방염 코팅층이 형성된 직물의 상부면에 화염을 일정 시간(1분 20초) 가한 후 방염 코팅층이 없는 직물의 하부면 상태를 보여주는 사진도이다.

이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 한다. 다음에 소개되는 실시예들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위한 예로서 제공되는 것이다. 따라서 본 발명은 이하 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 그리고 도면에 있어서, 구성요소의 폭, 길이, 두께 등은 편의를 위해 과장되어 표현될 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 보호 쿠션을 도시한 부분 절개 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 보호 쿠션을 부분 확대 단면도화 함께 도시한 단면도이고, 도 3는 도 1 및 도 2에 도시된 보호 쿠션의 인조피혁재를 설명하기 위한 사시도이고, 도 4의 (a), (b), (c), (d)는 도 1에 도시된 보호 쿠션 제조에 이용되는 재료들인 인조피혁재, 불연시트, 쿠션재 및 베이스 패널을 각각 도시한 단면도들이고, 도 5 내지 도 9는 보호 쿠션 제조 방법의 한 과정으로서, 도 4의 (a)에 도시된 인조피혁재를 준비(제조)하는 과정을 예시적으로 설명하기 위한 도면들이며, 도 10은 보호 쿠션 제조 방법의 또 다른 한 과정으로서, 4의 (a), (b), (c), (d)에 도시된 재료들을 적층 구조로 결합하는 과정을 설명하기 위한 도면이다. 도 11은 방염 코팅층이 형성된 직물에 화염을 직접 노출시킨 후 시간 흐름(10초, 15초, 1분, 1분 20초)에 따른 직물의 (방염 코팅층이 있는) 상부면 상태 변화를 보여주고, 도 12 방염 코팅층이 형성된 직물의 상부면에 화염을 일정 시간(1분 20초) 가한 후 방염 코팅층이 없는 직물의 하부면 상태를 보여준다.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 보호 쿠션(1000)은 그것이 설치되는 면에서 강성을 부여하기 위해 제공되는 대략 직사각형 또는 정사각형의 베이스 패널(400)과, 충격 흡수를 위해 상기 베이스 패널(400)의 상면에 부착되는 쿠션재(300)와, 상기 쿠션재(300)를 감싸도록 제공되는 인조피혁재(100)를 포함한다. 부가적으로, 상기 보호 쿠션(1000)은 상기 인조피혁재(100)와 상기 쿠션재(300) 사이에서 제공되어 인조피혁재(100)에 불이 붙는 경우에도 상기 쿠션재(300)로 불이 번지는 것을 차단하기 위한 불연시트(200)을 더 포함할 수 있다. 상기 인조피혁재(100)는, 화재시 불이 최초로 닿는 부분으로서, 이하 자세히 설명되는 바와 같이 충분한 내염 특성을 갖도록 제작된다.

본 실시예에서, 상기 보호 쿠션(1000)은 베이스 패널(400) 상에 쿠션재(300) 착한 후, 미려한 표면 특성을 갖는 인조피혁재(100)로 상기 쿠션재(300)를 감싼 후, 예컨대, 스테이플과 같은 고정부재(600)로 상기 인조피혁재(100)를 상기 베이스 패널(400)에 고정하여 마감하는 방식으로 제작된다. 이때, 인조피혁재(100)로 마감하기 전에, 인조피혁재(100)의 고정 방식과 동일한 방식으로 상기 불연시트(200)로 상기 쿠션재(300)를 1차로 미리 감싸 고정할 수 있다.

상기 베이스 패널(400)는 충분한 강성을 가지면서도 경량성을 갖는 MDF(Medium Density Fiber board) 합판을 일정 크기 및 형상으로 재단하여 제작된 것이 이용하게 이용된다. 또한 상기 MDF 패널은 스테이플과 같은 고정부재(600)가 쉽게 박힐 수 있는 특성을 가지므로, 상기 고정부재(600)를 이용한 인조피혁재(100)의 고정 작업에 있어서 유리하다. 상기 베이스 패널(400)은 난연 특성을 확보하기 위해 표면에 난연 코팅층을 더 포함할 수 있다.

상기 쿠션재(300)는 탄성 변형이 가능한 다양한 재료가 이용될 수 있으며, 예컨대, PU 스폰지 또는 PE 스폰지가 유용하게 이용될 수 있다. 도시된 것과 같이 상기 쿠션재(300)이 벌크형 스폰지로 이루어질 수 있지만, 다수의 스폰지(특히, PE 스폰지) 알갱이들이 모여 하나의 쿠션재(300)를 구성할 수도 있음에 유의한다. 다수의 알개이형 스폰지를 일정 형태로 봉지하는 봉지 재료가 요구될 것이다. 상기 쿠션재(300)는 일정 두께를 갖는 판 형태에서 압축 변형되어, 예컨대, 도시된 것과 같이 양 사이드에 곡부를 갖는 단면 형상을 가질 수 있다. 상기 쿠션재(300)로 나연성 스폰지를 이용하는 것도 고려될 수 있다.

상기 불연시트(200)은 유리섬유 시트, 탄소섬유 시트 또는 실리카 시트로 이루어질 수 있다. 상기 불연시트(200)은 인조피혁재(100)에 화염 구멍이 형성되더라도 화염 구멍을 통과한 화염을 차단하므로 화염이 더 이상 확산되는 것을 막을 수 있다.

도 2 및 도 3에 잘 도시된 바와 같이, 상기 쿠션재(300)를 감싸는 인조피혁재(100)는 직물(1)과, 상기 직물(1)의 상면에만 국한적으로 형성된 방염 코팅층(2)과, 상기 방염 코팅층(2) 상에 형성된 난연성 본딩층(3)과, 상기 난연성 본딩층(3) 상에 코팅 형성된 난연성 표피(4)를 포함한다. 이때, 난연성 본딩층(3)을 생략하고 난연성 표피(4)가 방염 코팅층(2) 상에 직접 형성되는 것도 고려될 수 있다.

상기 직물(1)은 예컨대 난연사(flame retardant fibers)를 횡사(11) 및 경사(12)로 하여 평직하거나 또는 니팅(knitting)하여 만들어질 수 있다. 난연사는 폴리에스테르 계열의 난연사일 수 있다. 하지만, 상기 난연사는 난연성 폴리에스테르, 모다크릴릭(modacrylic), 면, 레이온, PP, 나일론 중 하나 또는 이들 중 2개 이상을 브렌딩하여 만들어진 것일 수 있다.

상기 방염 코팅층(2)은 상기 직물(1)의 유연성을 저하시키지 않는 두께로 상기 직물(1)의 상면에만 제한적으로 형성된다. 상기 방염 코팅층(2)은 상기 직물(1) 두께의 1/10 ~ 1/1000 의 두께로 형성되는 것이 좋다. 방염 코팅층(2)은 나이프 코팅, 로울러 코팅, 스프레이 코팅, 캘린더 코팅, 전사 코팅 또는 스크린 날염과 같은 코팅 기술을 이용하여 형성될 수 있다.

방염 코팅층(2)은 인계 난연재로서 ADPP(anilinodiphenyl phosphate), RDPP (resorcinol -bis[diphenol phosphate)를 이용할 수 있다. 또한 방염 코팅층(2)은 탄소계 화합물을 포함하는 것이 이용될 수 있다. 후자의 경우, 방염 코팅층(2)은 탄소 원료(즉, 탄소계 화합물), 촉매 및 불연성 기체 원료를 포함할 수 있다. 이 경우, 탄소계 화합물로는 카제인 또는 전분과 같은 탄수화물, 단백질 또는 다가 알콜을 포함할 수 있다. 방염 코팅층(2)이 화염에 노출시 촉매는 탄소계 화합물을 발포시켜 화염의 진행을 차단하는 탄소 입자들을 만든다. 촉매로는 무기 산 또는 무기 산의 분해 형태인 화합물을 포함할 수 있다. 또한, 방염 코팅층(2) 형성을 위한 방염 약재는 알루미나 삼수화물, 규산염, 카올린, 석고 및 수화점토와 같은 방염용 필러가 추가될 수 있다. 이때, 상기 촉매에 포함될 수 있는 무기 산은 붕산, 인산 또는 황산일 수 있다.

난연성 본딩층(3)은, 방염 코팅층(2)에 대한 난연성 표피(4)의 부착 특성을 좋게 하기 위해 부가적으로 제공되는 것으로서, 접착성분을 갖는 합성수지가 방염 코팅층(2) 상에 도포되어 형성된다. 상기 난연성 본딩층(3)은 까칠 까칠한 방염 코팅층(2)을 덮어 아래로 가림과 동시에 표피(4) 코팅을 위한 최적의 표면을 제공한다. 난연성 본딩층(3)은 표피(4)의 재료와 친화력을 갖는 재료로 선택되며, 예컨대, 표피(4)가 난연성 폴리우레탄 수지를 코팅하여 형성되는 경우, 난연성 본딩층(3)은 폴리우레탄 또는 그와 유사한 합성수지 재료로 이루어진다.

상기 표피(4)는 난연성 폴리우레탄 재료로 형성되는 것이 바람직하다. 난연성 폴리우레탄 재료를 상기 난연성 본딩층(3) 상에 코팅하여 전술한 표피(4)를 얻을 수 있다. 난연성 폴리우레탄 재료는 폴리카보네이트디올과 폴리테트라메틸렌에테르글리콜이 중량비 1:1 ~ 2:1로 혼합된 폴리올 혼합물을 교반하여 약 60~80℃로 유지시킨 다음, 폴리올 혼합물에 메틸렌디페닐디이소시아네이트를 첨가하여 반응시킨 후 수세하여 고형의 프리폴리머를 얻고, 상기 프리폴리머에 디메틸포름아미드를 가하여 용해시키고 1,4-부탄디올과 인산 에스테르 디올의 혼합물을 사슬연장제로 투입하여 60 내지 80℃에서 일정시간 반응시켜 합성한 것이 이용될 수 있다. 대안적으로, 폴리우레탄 배합액의 배합시, 트리아릴포스페이트 등의 인계 난연제 또는 할로겐계 난연제를 일정량 첨가하여 만들어진 난연성 폴리우레탄 재료가 이용될 수도 있다. 상기 표피(4)는 일정 패턴의 무늬를 포함하되, 상기 무늬는 무늬 성형 필름 또는 무늬 성형 롤러를 이용한 가압에 의해 형성될 수 있다. 위와 같이 제조된 내염성 인조피혁재를 KSF 2271:2006에서 정한 바에 따라 가열시험, 표면시험, 가스유해성시험 및 부가시험을 하였으며 난연 1급의 조건들을 모두 만족시켰다.

위와 같은 내염 인조피혁재는 직물의 상면에 형성된 방염 코팅층이 화염을 중간에서 차단하여 탁월한 내염/방염 특성을 갖는다.

도 11은 방염 코팅층이 형성된 직물에 화염을 직접 노출시킨 후 시간 흐름(10초, 15초, 1분, 1분 20초)에 따른 직물의 (방염 코팅층이 있는) 상부면 상태 변화를 보여주고, 도 12는 방염 코팅층이 형성된 직물의 상부면에 화염을 일정 시간(1분 20초) 가한 후 방염 코팅층이 없는 직물의 하부면 상태를 보여준다.

직물 상부면의 방염 코팅층에 화염이 직접 가해지는 동안 유해 가스는 거의 발생하지 않았다. 15초까지는 방염 코팅층에 거의 변화를 발견하기 어려웠고, 다만 방염 코팅층의 입자화를 발견할 수 있었다. 일정 시간이 지나면서 방염 코팅층이 형성되어 있는 직물에 화염 구멍이 생겼으며 화염 구멍의 크기는 천천히 증가하였다. 화염 구멍이 커지는 동안에도 가스 생성은 거의 없었다. 특히, 도 12를 참조하면, 화염 구멍 둘레에 형성된 턱이 직물의 하부면으로 돌출되어 있고 그 턱에는 방염 코팅층이 여전히 존재하여 화염 구멍을 통과하는 불꽃이 직물 하부면, 즉, 방염 코팅층이 없는 면으로 번지는 것을 차단하고 있음을 확인할 수 있었다.

이제, 4 내지 도 10을 참조하여, 전술한 보호 쿠션을 제조하는 방법에 대해 보다 구체적으로 설명한다.

먼저, 보호 쿠션 제작을 위한 재료들로서, 도 4에 도시된 것과 같은 내염성 인조피혁재(100), 쿠션재(300), 베이스 패널(400)이 준비된다. 필요한 경우, 불연시트(200)이 추가로 준비된다. 이와 같은 재료들 중 내염성 인조피혁재(100)은 도 5 내지 도 9에 도시된 방법에 의해 제작되어 준비된다 .

먼저, 도 5를 참조하면, 직물(1)이 준비된다. 직물(1)은 난연사(flame retardant fibers) 또는 일반 (합성 또는 천연) 섬유 실을 횡사(11) 및 경사(12)로 하여 평직하거나 또는 니팅(knitting)하여 만들어질 수 있다. 난연사를 이용하는 경우, 상기 난연사는 폴리에스테르 계열의 난연사인 것이 바람직하다. 하지만, 상기 난연사로 난연성 폴리에스테르, 모다크릴릭(modacrylic), 면, 레이온, PP, 나일론 중 하나 또는 이들 중 2개 이상을 브렌딩하여 만든 것을 이용할 수 있다.

다음, 도 6을 참조하면, 직물(1)의 상면에만 국한하여 방염 코팅층(2)을 형성한다. 상기 방염 코팅층(2)은 나이프 코팅, 로울러 코팅, 스프레이 코팅, 캘린더 코팅, 전사 코팅 또는 스크린 날염과 같은 코팅 기술을 이용하여 상기 직물(1)의 유연성을 저하시키지 않는 두께로 상기 직물(1)의 상면에만 제한적으로 형성된다. 상기 방염 코팅층(2)은 상기 직물(1) 두께의 1/10 ~ 1/1000 의 두께로 형성되는 것이 좋다. 상기 방염 코팅층(2)을 형성하기 위한 방염 재료로는, 예컨대 ADPP(anilinodiphenyl phosphate), RDPP (resorcinol -bis[diphenol phosphate)와 같은 인계 난연재 또는 탄소계 화합물을 포함하는 재료가 이용될 수 있다. 탄소 화합물을 포함하는 방염 재료는 탄소계 화합물, 촉매 및 불연성 기체 원료를 포함할 수 있다. 이 경우, 탄소계 화합물로는 카제인 또는 전분과 같은 탄수화물, 단백질 또는 다가 알콜을 포함할 수 있다. 촉매로는 무기 산 또는 무기 산의 분해 형태인 화합물을 포함할 수 있다. 또한 상기 방염 재료에 삼수화물, 규산염, 카올린, 석고 및 수화점토와 같은 방염용 필러를 추가할 수 있다.

다음, 도 7을 참조하면, 상기 방염 코팅층(2) 상에 난연성 본딩층(3)을 도포하여 형성한다. 난연성 본딩층(3)은 접착성분을 갖는 합성수지 재료로 이루어지며, 까칠 까칠한 방염 코팅층(2)을 덮어 아래로 가림과 동시에 표피(4) 코팅을 위한 최적의 표면을 제공한다. 난연성 본딩층(3)은 폴리우레탄 계열 또는 그와 유사한 합성수지 계열 재료로 이루어진다. 이때, 난연성 본딩층(3)은 표피(4)의 접착 성능 향상을 위해 부가적으로 제공되는 것이 좋지만, 방염 코팅층(2)이 충분한 접착 특성을 갖는 경우 생략하는 것도 고려될 수 있다.

다음, 도 8을 참조하면, 상기 방염 코팅층(2)를 덮도록 상기 방염 코팅층(2) 상에 있는 난연성 본딩층(3) 상에 난연성 폴리우레탄 재료를 코팅하여 표피(4)를 형성한다. 난연성 본딩층(3)이 생략된 경우, 방염 코팅층(2) 상에 직접 표피(4)를 형성하여 방염 코팅층(2)을 덮을 수도 있다.

난연성 폴리우레탄 재료는 폴리카보네이트디올과 폴리테트라메틸렌에테르글리콜이 중량비 1:1 ~ 2:1로 혼합된 폴리올 혼합물을 교반하여 약 60~80℃로 유지시킨 다음, 폴리올 혼합물에 메틸렌디페닐디이소시아네이트를 첨가하여 반응시킨 후 수세하여 고형의 프리폴리머를 얻고, 상기 프리폴리머에 디메틸포름아미드를 가하여 용해시키고 1,4-부탄디올과 인산 에스테르 디올의 혼합물을 사슬연장제로 투입하여 60 내지 80℃에서 일정시간 반응시켜 합성한 것이 이용될 수 있다. 대안적으로, 폴리우레탄 배합액의 배합시, 트리아릴포스페이트 등의 인계 난연제 또는 할로겐계 난연제를 일정량 첨가하여 만들어진 난연성 폴리우레탄 재료가 이용될 수도 있다.

다음 도 9를 참조하면, 상기 표피(4)의 상부 표면에 일정 패턴의 무늬를 형성한다. 난연성 폴리우레탄 코팅에 의해 형성된 표피(4)에 무늬 성형 필름(M)의 무늬를 전사함으로써 일정 패턴의 무늬를 상기 표피(4)의 표면에 형성할 수 있다.

도 10을 통해 전술한 보호 쿠션의 재료(100, 200, 300, 400)들이 적층 구조로 결합되는 과정을 볼 수 있다. 도 10을 참조하면, 특정 형상의 오목부를 갖는 삽입틀(F) 및 그와 대향되게 배치된 가압유닛(P)을 포함하는 보호 쿠션 포장기기가 준비된다. 삽입틀(F)의 오목부에 먼저 인조피혁재(100) 및/또는 불연시트(200)를 포함하는 쿠션 포장재료를 깔되 그 포장재료의 가장자리 부분은 상기 오목부 밖으로 나오도록 해준다. 그리고, 포장재료가 깔린 오목부에 베이스 패널(400)이 부착되어 있는 쿠션재(300)을 거꾸로 삽입한다. 그리고, 가압유닛(P)은 구동 실린더(D)를 하강 작동시켜 그와 연결되어 가압판(C)으로 베이스 패널(400)의 이면을 강하게 눌러 상기 쿠션재(300)를 상기 오목부에 대응되는 형상으로 탄성 압축 변형시킨다. 이 상태에서, 상기 오목부 밖으로 나와 있는 포장재료, 즉, 인조피혁재(100) 및/또는 불연시트(200)의 가장자리를 베이스 패널(400)의 이면에 접하도록 한 후, 스테이플 등과 같은 고정부재를 타정하여, 상기 쿠션재(300)를 포장한다. 이때, 삽입틀(F)과 상기 가압판(C)을 회전시키면서 포장 작업을 수행함으로써 보다 더 작업성을 향상시킬 수 있다.

위에서는 일정 두께의 일자형 단면을 갖는 직사각형 또는 정사각형의 베이스 패널을 기본으로 하는 보호 쿠션에 대해 설명되었는 바, 이러한 보호 쿠션은 내벽 모서리로부터 이격된 내벽면 또는 바닥면에 유용하다. 그러나, 본 발명은 이에 제한되지 않고, 다양한 단면을 갖는 베이스 패널을 기본으로 하여 제작된 보호 쿠션을 포함할 수 있는 바, 내벽면의 모서리 코너에 적합한 보호 쿠션으로서, "ㄴ" 단면의 베이스 패널을 기본으로 하여 제작되어 대략 "ㄴ"형 단면의 보호 쿠션이 있을 수 있다.

1: 직물 2: 방염 코팅층
3: 난연성 본딩층 4: 표피
100: 인조피혁재 200: 불연시트
300: 쿠션재 400: 베이스 패널

Claims

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베이스 패널(400);
상기 베이스 패널 상에 배치되는 쿠션재(300); 및
상기 쿠션재(300)를 감싼 채 상기 베이스 패널에 고정되는 인조피혁재(100)를 포함하며,
상기 인조피혁재(100)는, 직물(1)과, 상기 직물(1)의 상측에 형성된 표피(4)와, 상기 직물(1)의 상면에만 국한하여 형성되어 상기 직물(1)과 상기 표피(4) 사이에 위치하는 방염 코팅층(3)을 포함하며,
상기 인조피혁재(100)와 상기 쿠션재(300) 사이에 개재된 불연시트(200)를 더 포함하며, 상기 불연시트(200)는 유리섬유 시트, 탄소섬유 시트 또는 실리카 시트 중 적어도 하나를 포함하고, 상기 표피(4)는 난연성 폴리우레탄을 포함하고, 상기 방염 코팅층(2)은 상기 직물(1) 두께의 1/10 ~ 1/1000 의 두께로 형성되고, 상기 방염 코팅층(2)은 인계 난연재와 탄소계 화합물을 포함하는 난연재중 적어도 하나를 포함하고, 상기 인계 난연재는 ADPP(anilinodiphenyl phosphate), RDPP (resorcinol -bis[diphenol phosphate)를 포함하며, 상기 탄소계 화합물을 포함하는 난연재는 탄소계 화합물, 촉매, 불연성 기체 원료 및 방염용 필러를 포함하고, 상기 탄소계 화합물은 탄수화물, 단백질 또는 다가 알콜을 포함하고, 상기 촉매는 무기 산을 포함하며, 상기 방염용 필러는 알루미나 삼수화물, 규산염, 카올린, 석고 및 수화점토 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 내염성 보호쿠션.
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