包含可生物降解的聚合物的用于船舶的阻燃瓷砖的制作方法

本发明涉及一种用于船舶的阻燃瓷砖，更具体地，涉及一种用于船舶的阻燃瓷砖，该阻燃瓷砖由于包括印刷层而可以实现多种外观，由于包括包含可生物降解的树脂的基层和透明层而生态友好，并且由于在火灾情况下由树脂的燃烧引起的烟浓度和有毒气体释放减少而是安全的并且表现出优异的阻燃性。

背景技术：

通常，通过将使用钢板制造的物体彼此连接来将船体建成为一个结构。以这种方式制造的船的内部地板使用如地面结构中的地板材料来建成。

作为这种地板材料的一种类型，将具有隔音功能的化合物涂布在钢板上，从而能够保持钢板的外观。然而，在大多数情况下，在地板上安装单独的地板材料以实现船上的空间。

检查根据常规技术的用于船舶的地板材料，地板材料由具有恒定高度的由矿物棉制成的基材110以及覆盖基材110的上部的装饰材料120构成，如图1中所示。用于船舶的地板材料100具有如下优点：由于构成基材110的矿物棉而具有优异的隔热和隔音性能，由于用矿物棉填充地板材料的内部并且用装饰材料120建成地板材料而具有优异的生产成本降低效果。然而，根据常规技术的用于船舶的地板材料100在实现外观方面具有限制。

同时，在应用橡胶材料的地板材料中阻燃性最令人满意。然而，这种地板材料昂贵并且在实现外观方面也具有限制。

另外，由pvc材料制成的便宜并且可以实现多种外观的装饰瓷砖可以被考虑作为船舶的地板材料。然而，这种装饰瓷砖在燃烧的情况下产生更多的诸如氯化氢(hcl)气体的有毒气体，并且表现出高烟浓度。因此，装饰瓷砖的性能太差而不能得到等级认证。因此，由pvc材料制成的装饰瓷砖不能应用于用于船舶的地板材料。

特别地，当在船舶中使用由pvc材料制成的装饰瓷砖时，在火灾的情况下，烟释放量大，并且会产生由于火灾或灭火时的有毒气体引起的二次灾害(如窒息)。因此，在由于重大事故如近期的sewol渡轮事故以及各种火灾事故而引起对消防安全的高度关注的情况下，难以将由pvc材料制成的装饰瓷砖应用于用于船舶的地板材料。

因此，需要开发一种用于船舶的阻燃瓷砖，该阻燃瓷砖可以实现多种外观，生态友好，并且由于在火灾情况下由树脂的燃烧引起的烟浓度和有毒气体释放减少而是安全的并且表现出优异的阻燃性。

韩国专利申请公开no.10-2011-0123920公开了一种用于船舶的常规地板材料的一个实例。

[相关技术文献]

[专利文献](专利文献1)kr10-2011-0123920a(2011年11月16日)

技术实现要素：

技术问题

因此，鉴于上述问题而做出本发明，本发明的一个目的是提供一种用于船舶的阻燃瓷砖，该阻燃瓷砖由于包括印刷层而可以实现多种外观，由于包括包含可生物降解的树脂的基层和透明层而生态友好，并且由于在火灾情况下由树脂的燃烧引起的烟浓度和有毒气体释放减少而是安全的并且表现出优异的阻燃性。

技术方案

根据本发明的一个方面，提供一种用于船舶的阻燃瓷砖，包括：基层；在所述基层上形成的印刷层；以及在所述印刷层上形成的透明层。

有益效果

从上述内容显而易见的是，本发明有利地提供一种用于船舶的阻燃瓷砖，与用于船舶的常规地板材料不同，所述阻燃瓷砖通过包括印刷层来实现多种外观。

此外，根据本发明的用于船舶的阻燃瓷砖包括由可生物降解的树脂组合物形成的基层和透明层，从而生态友好。此外，所述阻燃瓷砖降低了在火灾情况下由于树脂的燃烧而产生的烟浓度和有毒气体，从而是安全的并且表现出优异的阻燃性。

附图说明

图1示出了用于船舶的常规地板材料的透视图；

图2示出了根据本发明的用于船舶的阻燃瓷砖的示意性截面图；

图3示出了根据本发明的用于船舶的阻燃瓷砖的具体实施方案的示意性截面图。

具体实施方式

下文中，参照附图详细地描述本发明。

图2示意性地示出了根据本发明的用于船舶的阻燃瓷砖的截面图。如图2中所示，本发明涉及一种用于船舶的阻燃瓷砖1，包括：基层20；在基层20上形成的印刷层30；以及在印刷层30上形成的透明层40。

本发明的基层20的特征在于由包含聚乳酸(pla)树脂、无机阻燃剂和填料的树脂组合物形成，从而表现出优异的阻燃性，同时生态友好而不使瓷砖的性能劣化。

pla树脂可以是，例如，由植物淀粉的乳酸发酵而制备的可生物降解的树脂。当使用这种pla树脂制造用于船舶的阻燃瓷砖时，阻燃瓷砖生态友好并且在火灾情况下表现出减少的有毒气体排放和烟浓度，从而在火灾情况下是安全的。在形成基层20的树脂组合物中，pla树脂的含量优选地为5重量％至25重量％，更优选地为10重量％至20重量％。当pla树脂的含量小于5重量％时，在火灾情况下其生态友好效果以及有毒气体排放和烟浓度降低效果会弱。另一方面，当pla树脂的含量大于25重量％时，尺寸稳定性差，并且由于pla树脂的缺点，即，窄的加工和使用温度范围，因此，用于船舶的阻燃瓷砖的性能会劣化。因此，pla树脂优选地在上述范围内被包含。

无机阻燃剂可以是金属氢氧化物，如氢氧化镁、氢氧化铝、氢氧化钡或氢氧化钙；金属氧化物，如三氧化二铝、氧化铁、二氧化钛、氧化锰、氧化镁、氧化锆、氧化锌、氧化钼、氧化钴、三氧化二铋、三氧化二铬、二氧化锡、三氧化二镍、氧化铜或二氧化钨；金属粉末，如铝、铁、铜、镍、钛、锰、锡、锌、钼、钴、铋、铬、钨或锑；碳酸盐，如碳酸锌、碳酸镁、碳酸钙或碳酸钡，等等。或者，可以使用这些物质中的任意一种或两种以上的混合物。优选地，使用燃烧时的烟释放量小并且在高温下释放水(h2o)的金属氢氧化物作为无机阻燃剂。特别优选地，使用氢氧化铝或氢氧化镁作为无机阻燃剂。在形成基层的树脂组合物中，无机阻燃剂的含量优选地为10重量％至40重量％，更优选地为15重量％至25重量％。当无机阻燃剂的含量小于10重量％时，阻燃效果弱。另一方面，当无机阻燃剂的含量大于40重量％时，用于船舶的阻燃瓷砖的加工性能和其它性能会劣化。因此，无机阻燃剂优选地在上述范围内被包含。

作为填料，可以使用选自碳酸钙、滑石、粉煤灰、高炉渣和它们的组合中的一种或多种。优选地，使用碳酸钙作为填料，因为在成本和通用性方面具有优点，并且可以提高耐热性和耐久性。在形成基层的树脂组合物中，填料的含量优选地为30重量％至70重量％，更优选地为40重量％至65重量％。当填料的含量小于30重量％时，瓷砖的成本会增加，并且耐热性和耐久性会降低。另一方面，当填料的含量大于70重量％时，加工性能会降低。因此，填料优选地在上述范围内被包含。

根据本发明的形成基层20的树脂组合物还可以包含热塑性聚氨酯树脂以具有阻燃性和加工性能。在形成基层20的树脂组合物中，热塑性聚氨酯树脂的含量优选地为1重量％至15重量％，更优选地为1重量％至10重量％。当热塑性聚氨酯树脂的含量小于1％时，由于pla树脂的性能，难以为瓷砖提供柔韧性。另一方面，当热塑性聚氨酯树脂的含量大于15重量％时，会表现出柔韧性，但是会产生与尺寸稳定性和发烟有关的问题。因此，热塑性聚氨酯树脂优选地在上述范围内被包含。

另外，根据本发明的形成基层20的树脂组合物还可以包含选自增塑剂、加工助剂和润滑剂中的任意一种或多种以具有加工性能。

作为增塑剂，可以使用苯甲酸酯类、柠檬酸酯类或磷酸酯类增塑剂。在形成基层的树脂组合物中，增塑剂的含量可以为1重量％至5重量％。

作为用于补充加工性能和熔体强度的加工助剂，可以使用丙烯酸共聚物。在形成基层的树脂组合物中，加工助剂的含量可以为1重量％至5重量％。

润滑剂可以用于防止当通过压延成型、压制成型等加工基层时，用于形成基层的树脂组合物粘附到压延机或压机上。作为润滑剂，可以使用高级脂肪酸，如硬脂酸。在形成基层的树脂组合物中，润滑剂的含量可以为0.01重量％至1重量％。

基层的厚度可以为1mm至5mm。

根据本发明的在基层20上形成的印刷层30为用于船舶的阻燃瓷砖提供多种印刷图案。此处，印刷层30可以通过如下方式形成：在形成白色片材31之后，通过诸如清样印刷(reproductionproofprinting)、凹版印刷、丝网印刷、胶版印刷、旋转印刷或柔版印刷的方法在白色片材31的表面设置印刷图案32(参见图3)。作为白色片材的白色片材31使得印刷图案32或在其上形成的图案清晰，并且可以通过提高在其下方层压的基层20的粘合性来实现优异的耐久性。白色片材31的厚度可以为0.1mm至0.3mm，但是本发明不限于此。此外，除了白色片材31之外，印刷层30可以使用另一透明片材或有色片材来形成。

选择性地，印刷层30可以通过清样印刷、凹版印刷或丝网印刷直接形成在基层20上。在这种情况下，由于作为通过印刷而形成的油墨层的印刷层30太薄而不能测量其厚度并且不影响根据本发明的用于船舶的阻燃瓷砖的总厚度，因此，印刷层30的厚度可以忽略。

这种印刷层30通过印刷来提供图案，因此，表现出具有优异美观的外观和设计。因此，本发明的用于船舶的阻燃瓷砖可以实现多种设计，同时克服常规地板材料在实现多种外观方面的限制。

根据本发明的在印刷层30上形成的透明层40保护印刷图案或印刷层30的图案，并且为用于船舶的阻燃瓷砖提供阻燃性。

本发明的透明层40的特征在于使用包含可生物降解的聚合物树脂和磷系阻燃剂的树脂组合物来制备。

对可生物降解的聚合物树脂没有具体地限制，只要是可生物降解的即可。优选地，可生物降解的聚合物树脂是选自聚乳酸(pla)树脂、聚乙醇酸树脂、聚己内酯树脂、脂肪族聚酯树脂、聚羟基丁酸树脂和d-3-羟基丁酸树脂中的一种或多种。此处，可生物降解的树脂最优选地为表现出与诸如聚丙烯(pp)树脂和聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)树脂的市售树脂的性能相似的性能的pla树脂。在形成透明层40的树脂组合物中，可生物降解的树脂的含量优选地为40重量％至75重量％，优选地为50重量％至70重量％。当可生物降解的聚合物树脂的含量小于40重量％时，火灾情况下的生态友好效果以及有毒气体排放和烟浓度降低效果会弱。另一方面，当可生物降解的聚合物树脂的含量大于75重量％时，用于船舶的阻燃瓷砖的性能会劣化。因此，可生物降解的聚合物树脂优选地在上述范围内被包含。

作为磷系阻燃剂，可以使用选自磷酸酯化合物、膦酸酯化合物、次膦酸盐化合物和磷腈化合物中的任意一种或两种以上的混合物。

磷酸酯化合物的具体实例包括：磷酸三苯酯、磷酸三甲苯酯、磷酸甲苯二苯酯、磷酸三二甲苯酯、磷酸三(2,4,6-三甲基苯基)酯、磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯、磷酸三(2,6-二叔丁基苯基)酯、间苯二酚双(二苯基磷酸酯)、对苯二酚双(二苯基磷酸酯)、双酚a-双(二苯基磷酸酯)、间苯二酚双(2,6-二叔丁基苯基磷酸酯)、对苯二酚双(2,6-二甲基苯基磷酸酯)等。这些物质可以单独使用或者以两种以上的混合物使用。

膦酸酯化合物的具体实例包括：甲基甲基膦酸铝(aluminummethylmethylphosphonate)、环状膦酸酯等。这些物质可以单独使用或者以两种以上的混合物使用。

次膦酸盐化合物的具体实例包括：二乙基次膦酸铝、甲基乙基次膦酸铝等。这些物质可以单独使用或者以两种以上的混合物使用。

磷腈化合物的具体实例包括六苯氧基三环磷腈。

作为磷系阻燃剂，优选磷酸酯化合物，因为它与可生物降解的聚合物具有相容性(透明度、塑性等)。在挥发性和价格竞争力方面，更优选间苯二酚双(二苯基磷酸酯)或双酚a-双(二苯基磷酸酯)。

在形成透明层40的树脂组合物中，磷系阻燃剂的含量优选地为10重量％至30重量％，更优选地为10重量％至25重量％。当磷系阻燃剂的含量小于10重量％时，阻燃性和塑性降低。另一方面，当磷系阻燃剂的含量大于30重量％时，用于船舶的阻燃瓷砖的性能会劣化。因此，磷系阻燃剂优选地在上述范围内被包含。

根据本发明的形成透明层40的树脂组合物还可以包含选自加工助剂、环氧树脂、防粘连剂、润滑剂和其它添加剂中的一种或多种，用于提高透明度、加工性能和保存期限。

作为加工助剂，可以使用用于补充透明度、加工性能和熔体强度的丙烯酸共聚物。在形成透明层的树脂组合物中，加工助剂的含量可以为10重量％至30重量％，优选地为15重量％至25重量％。

添加环氧树脂来提供透明度。在形成透明层的树脂组合物中，环氧树脂的含量可以为0.1重量％至5重量％。

添加防粘连剂来防止在加工之后进行缠绕时膜的表面彼此粘合的粘连现象。作为防粘连剂，可以使用选自二氧化硅、硅藻土、高岭土和滑石中的一种或多种。在形成透明层的树脂组合物中，防粘连剂的含量可以为0.1重量％至5重量％。

润滑剂可以用于防止在通过压延成型、压制成型等加工透明层40时，用于形成透明层的树脂组合物粘附到压延机或压机上。作为润滑剂，可以使用高级脂肪酸，如硬脂酸。在形成透明层的树脂组合物中，润滑剂的含量可以为0.1重量％至5重量％。

其它添加剂的实例包括抗氧化剂、抗静电剂、紫外光稳定剂、防水解剂等。在形成透明层的树脂组合物中，其它添加剂的含量可以为0.1重量％至5重量％。

透明层的厚度可以为0.1mm至1mm。

由于本发明的透明层40包含磷系阻燃剂，因此，在燃烧的情况下在透明层40的表面上形成炭。此外，由于热分解而产生自由基，因此，捕获h或oh自由基，从而提供阻燃性。

同时，在根据本发明的用于船舶的阻燃瓷砖的基层20的下面还可以选择性地形成平衡层10(图3)。作为在施工时粘附至地板表面的部分的平衡层10保护阻燃瓷砖的最低部分，阻隔底部的水分，并且保持瓷砖的整体卷曲平衡。平衡层10可以包含pvc或pla树脂和填料(即，碳酸钙)。

平衡层10的厚度可以为0.1mm至3mm。

另外，在本发明的用于船舶的阻燃瓷砖的最高层上还可以选择性地形成表面处理层(未示出)。

换言之，表面处理层可以在透明层40上形成并且保护瓷砖免受初始污染，即，污染物的附着，同时改善耐擦伤性和耐磨性。表面处理层通常可以通过涂布其中热固性或可紫外光固化的化合物溶解在溶剂中的涂布溶液来形成。然而，由于在热固性化合物的情况下，当施加热量以形成表面处理层时，位于下部的其它层，特别是透明层40和基层20的性能会改变，因此，更优选可紫外光固化的化合物。此处，作为可紫外光固化的化合物，可以使用具有一个或多个官能团，如可交联的不饱和连接基团的单体或低聚物。例如，可以使用聚氨酯丙烯酸酯、环氧丙烯酸酯、聚醚丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯、二季戊四醇五丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯、二季戊四醇五丙烯酸酯等。然而，这些物质仅作为实例提供，并且本发明不限于此。作为本发明的可紫外光固化的化合物，这些物质可以单独使用或者以两种以上的混合物使用。除了可紫外光固化的化合物和溶剂之外，包含可紫外光固化的化合物的涂布溶液通常包含光聚合引发剂。根据需要，在不改变表面处理层的性能的范围内，可以包含诸如光稳定剂和流平剂的多种添加剂。表面处理层通过铅笔硬度试验测量的表面硬度为7h以上。在该表面硬度下，塑料薄膜表现出优异的表面硬度。更优选地，表面硬度控制在7h至8h的范围内。构成表面处理层的可紫外光固化的化合物可以优选地为常规的可光固化的聚氨酯丙烯酸酯。

表面处理层的厚度可以为5μm至40μm。

根据本发明的用于船舶的阻燃瓷砖的透明层40、白色片材31、基层20和平衡层10可以通过压延成型、铸塑成型、吹塑成型、挤出成型等制造。

压延成型是通过将原料在沿相反方向旋转的两个以上的辊之间轧制来连续地生产片材或薄膜的方法；铸塑成型是用合成树脂溶胶多层涂布容易剥离且具有优异的耐热性的离型纸，然后层压的方法；吹塑成型是通过将通过加热和熔融热塑性树脂并用挤出机将其连续挤出成管状而制备的型坯插入到一个或多个模具中，闭合盖，并且将模具的上部和下部密封，然后将空气吹入芯轴中的型坯中使得型坯膨胀并由此粘附至模具的内壁上，从而制造中空容器的方法；挤出成型是利用挤出机在基底的表面上加热和熔融热塑性塑料，使得热塑性塑料处于流动状态，然后在t型模具上将热塑性塑料挤出成薄膜形状，同时对其连续压制的方法。

优选地，使用压延成型，因为与其它制造方法相比，可以自由地控制诸如添加剂的成分的含量，从而可以提供具有优异的柔韧性、抗冲击性、机械强度、加工性能、适合性和熔融效率的地板材料。此外，原料成本会降低。因此，优选压延成型方法。

另外，根据本发明的用于船舶的阻燃瓷砖的各个层可以使用本领域中已知的层压工艺，通过施加热量和压力进行层压来形成。

现在，将参照下面的优选实施例更详细地描述本发明。对本领域技术人员显而易见的是，提供这些实施例仅用于说明的目的，并且在不脱离本发明的范围和精神的情况下可以进行各种改变、添加和替换。此外，显而易见的是，这些改变、添加和替换在所附的权利要求书的范围之内。

[实施例]

(透明层的制备)

利用班伯里密炼机将60重量％的pla树脂、18重量％的间苯二酚双(二苯基磷酸酯)、18重量％的丙烯酸共聚物、1重量％的环氧树脂、1重量％的防粘连剂、1重量％的高级脂肪酸和1重量％的其它添加剂捏合，然后利用双辊机进行第一和第二混合，从而制备用于形成透明层的组合物。随后，将用于制备透明层的组合物在150℃下进行压延成型，从而制备厚度为0.3mm的透明层(薄膜)。

(印刷层的制备)

利用班伯里密炼机将45重量％的pla树脂、9重量％的atbc、7重量％的丙烯酸共聚物、1重量％的硬脂酸(高级脂肪酸)的二异氰酸酯、31重量％的碳酸钙和7重量％的二氧化钛混合，然后利用双辊机进行第一和第二混合。随后，将制备的材料在150℃下进行压延成型，从而制备厚度为0.15mm的白色片材。此外，通过凹版印刷或清样印刷在白色片材表面上形成印刷图案，从而制备印刷层。

(基层的制备)

利用班伯里密炼机将12重量％的pla树脂、5重量％的热塑性聚氨酯树脂、3重量％的增塑剂、3重量％的丙烯酸共聚物、0.1重量％的高级脂肪酸、56重量％的碳酸钙和20.9重量％的氢氧化铝捏合，然后利用双辊机进行第一和第二混合，从而制备用于制备基层的组合物。

随后，将用于制备基层的组合物在150℃下进行压延成型，从而制备厚度为1.7mm的基层。

(平衡层的制备)

利用班伯里密炼机将43重量％的pla树脂、5重量％的atbc、6重量％的丙烯酸共聚物、1重量％的作为高级脂肪酸的硬脂酸、43重量％的碳酸钙、1重量％的二氧化钛和1重量％的松木树脂捏合，然后利用双辊机进行第一和第二混合。随后，将制备的原料在140℃至180℃下进行压延成型，从而制备厚度为0.25mm的平衡层。

将制备的透明层、印刷层、基层和平衡层顺序地堆叠，然后通过使用层压工艺施加热量和压力来进行层压，从而制备用于船舶的阻燃瓷砖。根据实施例的用于船舶的阻燃瓷砖的截面图示意性地示在图3中。

实验例1

测量实施例的用于船舶的阻燃瓷砖的火焰传播系数、烟浓度和有毒气体。测量方法如下。

烟浓度和有毒气体测量方法根据iso5659-2燃烧室试验方法进行。试验结果总结在下面的表1至表3中。

[表1]

※注1)该标准用于表面材料(地板覆盖物)。

[表2]

[表3]

如表1至表3中所示，可以确认，根据本发明的用于船舶的阻燃瓷砖满足由国际海事组织(imo)发布的等级认证的所有阻燃性能标准。此外，可以证实，由于根据本发明的用于船舶的阻燃瓷砖包含可生物降解的树脂组合物，因此，所述阻燃瓷砖降低了在火灾情况下由于树脂的燃烧产生的烟浓度和有毒气体，从而是安全的并且具有优异的阻燃性。此外，可以证实，由于根据本发明的用于船舶的阻燃瓷砖包括印刷层，因此，可以实现多种外观。

[附图标记]

1：用于船舶的阻燃瓷砖

10：平衡层

20：基层

30：印刷层

31：白色片材

32：印刷图案

40：透明层

50：表面处理层

100：用于船舶的常规地板材料110：基材

120：装饰材料