KR20170003195A - Non-combustible Material of Organic Open Cell Foam, Method for Manufacturing the Non-combustible Material, And Non-combustible Panel Using the Non-combustible Material - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a noncombustible material of organic open cell foam, a manufacturing method thereof, and a fire resistant wall for construction using the same which overcomes a thermal weakness of an organic foam panel to allow the organic foam panel have excellent noncombustible performance and facilitates construction as being light in weight to be used as a construction material such as an exterior and an interior material, a core for various sandwich panels, and a light fire wall of various buildings. According to the present invention, the noncombustible material of organic open cell foam comprises: a foam body formed by undergoing a foaming process of mixing and foaming an organic fire retardant, a thermal expansion material, and a foaming agent in an open foam material including a phenol resin; and an inorganic binder impregnated into the foam body formed by undergoing the foaming process and coated on an outer surface of fiber making up the foam body.

Description

유기물 개방형 셀 폼의 불연재와 그 제조방법 및 그 불연재를 이용한 건축용 내화벽체{Non-combustible Material of Organic Open Cell Foam, Method for Manufacturing the Non-combustible Material, And Non-combustible Panel Using the Non-combustible Material}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a non-combustible material for an open cell foam of an organic material, a manufacturing method thereof, and a fire-

본 발명은 건축용 불연재에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 유기물 폼의 일종인 페놀 폼(Phenolic Form : 이하 'PF' 이라 함)를 기반으로 하여 발포 단계에서 무기물 열팽창재료를 첨가하고, 발포 후 무기물 바인더를 함침하는 등의 방법으로 제조되어 불연성능을 갖도록 된 유기물 개방형 셀 폼의 불연재와 그 제조방법 및 불연재를 이용한 건축용 내화벽체에 관한 것이다. More particularly, the present invention relates to a fire-retardant material for architectural use, and more particularly, to a fire-retardant material for building use, which is based on a phenolic foam (hereinafter referred to as "PF") which is a type of organic foam, Impregnating the organic foam open cell foam with a nonflammable property, a manufacturing method thereof, and a fireproof wall for a building using the fireproof material.

EPS, 우레탄 등 유기물 폼 패널은 높은 단열성능에 의한 에너지절약과 경량화에 의한 시공의 용이성 및 저렴한 비용에 의한 낮은 공사비 등과 같은 많은 장점으로 인하여 오늘날 건축공사에서 널리 사용되고 있는 이상적인 건축재료이다.EPS, urethane and other organic foam panels are ideal building materials widely used today in construction work due to many advantages such as energy savings due to high insulation performance, ease of construction by light weight and low construction cost due to low cost.

이들이 보유하고 있는 장점에도 불구하고 낮은 온도에서 쉽게 발화하는 높은 가연성으로 인한 화재에 대한 취약성은 건축물의 화재안전 관점에서 커다란 단점으로 지적되고 있다. 이러한 단점을 보강할 수 있는 페놀수지를 이용한 페놀 릭 폼이 대안으로 제시되고 있으나, 취급이 곤란하고 일정한 온도 이상의 열을 가할 때 발생하는 자체연소성은 다른 유기물 폼과 마찬가지로 화재시의 단점으로서 나타나고 있다.Despite their advantages, vulnerability to fire due to high flammability, which is easily ignited at low temperatures, is pointed out as a major disadvantage in terms of fire safety of buildings. Phenolic foam using phenol resin which can reinforce these disadvantages has been proposed as an alternative, but its own combustibility which occurs when heat is applied at a certain temperature or more is a disadvantage of fire as in other organic foam.

이와 같이 유기물 폼은 단열성 및 시공성 측면에서는 건축자재로서 이상적인 조건을 갖추고 있으나, 공통적으로 열에 약하기 때문에 건축자재로서 보급을 위해서는 화재사고에 대한 취약성을 극복하여야 한다. 이러한 문제점을 개선하기 위해 각종 난연제 및 팽창제를 사용하여 열에 대한 취약성을 보완하고 있지만 이들 역시 난연3급 정도의 난연성능 또는 난연 2급 정도의 준불연성능 수준의 내화 성능만을 확보하고 있다. 그러나 난연제를 사용한 이들 유기물 폼은 화재 초기에는 어느 정도 착화를 지연시키는 효과는 있으나, 일단 연소가 시작되면 일정 온도 이상에서는 지속적으로 연소확대가 이루어지며, 다량의 유독성 가스를 발생하기 때문에 건축자재로서의 적정성 여부가 논란이 되고 있다. 즉, 실규모 화재시에는 일반 EPS와 비교하여 큰 장점이 없다. In this way, although the organic foam has an ideal condition as a building material in terms of heat insulation and workability, it is weak to heat in common, so it is necessary to overcome the vulnerability to a fire accident in order to supply it as a building material. In order to solve these problems, various flame retardants and expanding agents are used to compensate for the weakness of heat, but they also have only the flame retardant performance of the flame retardant grade 3 or the fireproof performance of the semi-fireproof performance level of the flame retardant grade 2. However, these organic foam using the flame retardant have some effect of retarding the ignition in the early stage of the fire. However, once the combustion is started, the combustion is enlarged continuously at a temperature above a certain temperature and a large amount of toxic gas is generated. Whether it is controversial. In other words, there is no great advantage in comparison with general EPS in case of actual scale fire.

따라서, 이들 유기물 폼의 특성을 살려 건축자재로 사용하기 위해서는 화재시 급격하게 일어나는 연소확대의 취약성을 극복하고, 다량의 유독성 가스 발생을 억제할 필요가 있다. 즉, 불완전한 성능을 유지한 상태로 사용되고 있는 현재의 유기물 폼을 정상적인 건축자재화 하기 위해서는 현재의 난연 및 준불연성능을 불연성능으로 개선 할 필요가 있다.Therefore, in order to utilize the characteristics of these organic foam materials as building materials, it is necessary to overcome the vulnerability of burning expansion that occurs suddenly in the event of fire and to suppress the generation of a large amount of toxic gas. That is, it is necessary to improve the current flame retardancy and semi-flammability performance to the flammability performance in order to make the current organic foam used in the state maintaining incomplete performance normal building material.

한편, 일정 규모 이상의 건축물에서는 화재시 화재확산을 방지하기 위하여 불연성 재료를 이용하여 실내를 일정한 면적으로 경계벽을 설치하여 방화구획 하도록 하고 있으며, 외벽도 불연성능이 확보된 것을 사용하도록 하고 있다. On the other hand, in buildings of a certain size or larger, a fireproof partition is provided by installing a partition wall in a certain area using a non-combustible material to prevent fire spread in case of fire, and the outer wall is also provided with a fire-

종래에는 이러한 용도로 사용하는 구조는 대부분 벽돌을 축조하거나 또는 몰타르를 거푸집에 타설하여 양생하는 방식을 주로 적용하였으나, 최근에는 경량기포 콘크리트로 구성된 경량벽체를 사용하여 설치하거나, 석고보드 등 불연성 보드 사이에 글라스울 또는 미네랄 울과 같은 불연성 및 흡음성 심재를 사용하여 현장에서 시공하고 있다. 즉, 공장에서 제작한 샌드위치 패널, 석고보드 등 무기물 불연성 보드를 이용하여 현장에서 벽체의 내, 외부를 구성한 후 그 내부에 글라스울 또는 미네랄 울 등의 흡음재를 충전하여 벽체를 구성하는 방식이다. In the past, most of the structures used for this purpose were mainly constructed of bricks or mortar placed in formwork. However, in recent years, lightweight walls made of lightweight foamed concrete have been used, or gypsum boards It is applied in the field by using incombustible and sound-absorbing core such as glass wool or mineral wool. That is, a wall is formed by filling the interior and exterior of a wall with a soundproof material such as a glass wool or a mineral wool by using a nonflammable inorganic board such as a sandwich panel or a gypsum board manufactured at a factory.

최근 신축되는 건축물의 일반적인 구성을 보면 외벽체는 벽돌, 콘크리트 몰타르, 단열제를 이용한 구조를 형성하고, 건축물의 내부구획은 상기에서 설명한 경량기포 콘크리트나 석고보드를 활용한 경량벽체를 많이 사용하고 있다. 이러한 구조의 벽체는 방화성능은 우수하나, 무겁고 시공성이 미흡하며, 시공공정이 복잡하여 개선의 필요성이 많은 것으로 나타나고 있다. 특히, 석고보드를 사용하는 경우 석고보드 사이를 채우는 충전재로서 암면(mineral wool), 유리면(glass wool)을 널리 사용하고 있지만 시공성이 나쁘고, 인체 및 환경에 미치는 나쁜 영향 때문에 EPS나 우레탄과 같이 단열성능이 우수하고, 경량인 새로운 충전제의 개발에 대한 필요성이 요구되어 왔다.In the general construction of the recently constructed building, the outer wall forms a structure using a brick, a concrete mortar, and a heat insulating material, and the inner partition of a building uses lightweight foamed concrete or a light wall using the gypsum board as described above. The walls of such a structure are excellent in fire resistance but are heavy and poor in workability, and the construction process is complicated. In particular, when a gypsum board is used, mineral wool and glass wool are widely used as fillers between gypsum boards. However, due to poor workability and adverse effects on the human body and the environment, heat insulation performance such as EPS or urethane There has been a need for the development of novel fillers that are excellent and lightweight.

상기에서 언급한 바와 같이 EPS, 우레탄과 같은 유기성 폼 패널은 단열성이 우수하고, 경량으로서 취급이 용이하여 시공성이 우수하지만, 열에 취약하고, 인화성이 높아 화재안전 측면에서는 사용이 곤란한 특성을 가지고 있다. 이러한 관점에서 화재안전성능을 높이기 위해 열팽창 재료나 난연제를 첨가하여 난연 및 준불연 성능을 확보하고 있는 것으로 알려지고 있지만, 여전히 화재에 취약한 구조를 가지고 있어 불연성을 필요로 하는 외벽이나, 건물내부의 방화구획용 벽체로서는 사용할 수 없는 문제점을 가지고 있다.As mentioned above, organic foam panels such as EPS and urethane are excellent in heat insulation, light in weight, easy to handle and excellent in workability. However, they are vulnerable to heat and have high flammability, making them difficult to use in terms of fire safety. From this point of view, it is known that fire retardant and semi-fireproof performance are secured by adding thermal expansion material and flame retardant to improve fire safety performance. However, it is known that the outer wall which is still vulnerable to fire, It can not be used as a partition wall.

등록특허 제10-0334039호(2002.04.11. 등록)Registration No. 10-0334039 (registered April 11, 2002) 등록특허 제10-0529285호(2005.11.10. 등록)Registration No. 10-0529285 (Registered on Nov. 10, 2005) 등록특허 제10-0616176호(2006.08.18. 등록)Registration No. 10-0616176 (registered on August 18, 2006)

본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 유기성 폼 패널의 열적 취약성을 극복하여 유기성 폼 패널이 우수한 불연 성능을 가짐과 동시에 경량으로서 시공의 용이성을 확보하도록 하여 각종 건축물의 내외장재, 각종 샌드위치 패널용 심재, 경량 방화벽체 모듈 등의 건축자재로서 유용하게 사용될 수 있는 유기물 개방형 셀 폼의 불연재와 그 제조방법 및 불연재를 이용한 건축용 내화벽체를 제공함에 있다. It is an object of the present invention to overcome the above-mentioned problems and to overcome the thermal weakness of the organic foam panel, The present invention provides a fireproof material of an open cell foam of an organic material which can be usefully used as a building material for interior and exterior materials, various sandwich panel core materials, and lightweight fireproof wall module, a method for manufacturing the same, and a fireproof wall for construction using fireproof materials.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 유기물 개방형 셀 폼의 불연재는, 페놀 수지를 포함하는 개방형 발포 폼 원료에 무기 난연제와 열팽창성 재료 및 발포제를 혼합하여 발포시키는 발포 공정을 거쳐 만들어진 발포체와, 상기 발포 공정을 거쳐 만들어진 발포체에 함침되어 발포체를 구성하고 있는 섬유의 외면에 코팅되는 무기물 바인더를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to accomplish the above object, the present invention provides a non-combustible organic foamed cell foam, which comprises a foamed product obtained by foaming a mixture of an inorganic flame retardant, a thermally expansible material and a foaming agent in an open foamed foam raw material containing a phenol resin, And an inorganic binder which is impregnated into the foam produced through the foaming process and coated on the outer surface of the fibers constituting the foam.

이와 같은 유기물 개방형 셀 폼 구조의 발포 폼을 이용하여 불연재를 제조하는 방법은, A method of manufacturing the non-combustible material by using the foam of the organic foam open cell foam structure,

(a) 페놀 수지를 포함하는 개방형 발포 폼 원료에 무기 난연제와 열팽창성 재료 및 발포제를 혼합하여 발포시키는 단계;(a) mixing an inorganic flame retardant, a thermally expansible material and a foaming agent in an open foamed foam raw material containing a phenolic resin and foaming the mixture;

(b) 상기 (a) 단계에 의해 만들어진 발포체에 무기물 바인더를 함침시켜 발포체를 구성하는 섬유의 외면에 무기물 바인더를 코팅하는 단계;(b) impregnating an inorganic binder into the foam produced by the step (a), and coating an inorganic binder on an outer surface of the fibers constituting the foam;

(c) 상기 무기물 바인더가 코팅된 발포체를 탈수시키는 단계; 그리고,(c) dehydrating the foam coated with the inorganic binder; And,

(d) 상기 탈수된 발포체를 건조하여 불연재를 완성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다. (d) drying the dewatered foam to complete the incombustible material.

또한 본 발명은 서로 일정 거리 이격되게 설치되는 복수개 보드; 그리고 상기 보드 사이의 공간에 채워지는 본 발명의 불연재를 포함하는 것을 특징으로 하는 건축용 내화벽체를 제공한다.According to another aspect of the present invention, And a non-combustible material of the present invention which is filled in spaces between the boards.

기존의 불연성 발포 폼은 발포체에 단순히 난연제를 혼합한 구조로 되어 화재 발생시 폼 조직이 유지되지 않아 질량감소율을 확보할 수 없었지만, 본 발명의 불연재는 화재 발생시 불연재 내의 열팽창성 재료가 팽창하면서 열을 차단하여 불연재의 발포체 폼 조직을 유지하게 되므로 불연성능에서 요구되는 질량감소율을 확보할 수 있다. The existing non-combustible foam foam has a structure in which the flame retardant is simply mixed with the foam, so that the foam structure can not be maintained when the fire occurs and the mass reduction rate can not be ensured. However, the non-combustible material of the present invention, The foam structure of the nonflammable material is maintained, so that the mass reduction rate required for the nonflammable performance can be secured.

또한 이러한 과정을 통해 제작된 불연재는 본래의 페놀 수지를 이용한 유기물 개방형 셀 폼 구조를 유지하므로 단열성이 우수하며, 경량으로서 시공이 용이한 본래의 장점을 그대로 갖는 이점이 있다. In addition, the non-combustible material produced through this process maintains the open cell foam structure of the organic material using the original phenol resin, so that it has an excellent heat insulating property, light weight, and easy construction.

도 1은 본 발명에 따른 유기물 개방형 셀 폼의 불연재가 적용된 경량 내화벽체의 일 실시예를 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 유기물 개방형 셀 폼의 불연재를 제조하는 방법 중 발포체를 제조하는 과정을 설명하는 순서도이다.
도 3은 본 발명에 따른 유기물 개방형 셀 폼의 불연재를 제조하는 방법 중 발포체에 무기물 바인더를 코팅하는 과정을 설명하는 순서도이다.
도 4는 본 발명의 제조 방법에 의해 제조된 불연재의 시제품 사진이다.
도 5는 본 발명에 따른 유기물 개방형 셀 폼의 불연재가 적용된 경량 내화벽체의 다른 실시예를 나타낸 사시도이다.
도 6은 본 발명에 따른 유기물 개방형 셀 폼의 불연재가 적용된 경량 내화벽체의 또 다른 실시예를 나타낸 사시도이다.
도 7은 도 6의 경량 내화벽체가 서로 연결되어 방화벽을 구축한 예를 나타낸 횡단면도이다.
도 8은 본 발명에 따른 유기물 개방형 셀 폼의 불연재가 적용된 경량 내화벽체의 또 다른 실시예를 나타낸 횡단면도이다.
도 9는 본 발명에 따른 유기물 개방형 셀 폼의 불연재가 적용된 경량 내화벽체 모듈의 일 실시예를 나타낸 횡단면도이다. FIG. 1 is a perspective view showing an embodiment of a lightweight refractory wall to which an incombustible material of an open cell foam of an organic material according to the present invention is applied.
FIG. 2 is a flowchart illustrating a process of manufacturing a foam in a method of manufacturing a non-combustible organic foam cell foam according to the present invention.
FIG. 3 is a flowchart illustrating a process of coating an inorganic binder on a foam in a method of manufacturing a non-combustible organic foam cell foam according to the present invention.
4 is a photograph of a prototype of a fire-retardant material manufactured by the manufacturing method of the present invention.
FIG. 5 is a perspective view showing another embodiment of a lightweight refractory wall to which a non-combustible organic foam cell foam according to the present invention is applied.
FIG. 6 is a perspective view showing still another embodiment of a lightweight refractory wall to which the incombustibles of the organic open cell foam according to the present invention are applied.
FIG. 7 is a cross-sectional view showing an example in which the lightweight fireproof walls of FIG. 6 are connected to each other to form a firewall.
8 is a cross-sectional view showing still another embodiment of a lightweight fire-proof wall to which a non-combustible organic foam cell foam according to the present invention is applied.
FIG. 9 is a cross-sectional view showing an embodiment of a lightweight fireproof module to which a non-combustible organic foam cell foam according to the present invention is applied.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 유기물 개방형 셀 폼의 불연재와 그 제조방법의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명의 유기물 개방형 셀 폼의 불연재는 그 자체로 높은 불연성을 갖도록 제작되어, 건축용 내화벽체와 같은 건축자재로 이용된다. The nonflammable material of the open cell foam of the present invention is manufactured by itself to have a high incombustibility and is used as a building material such as a fireproof wall for a building.

도 1은 본 발명의 유기물 개방형 셀 폼의 불연재가 적용된 건축용 경량 내화벽체의 일 실시예를 나타낸 것으로, 도 1에 도시된 건축용 내화벽체(10)는 서로 일정 거리 이격되어 나란하게 설치되는 한 쌍의 내화보드(11)와, 상기 한 쌍의 내화보드(11)의 개방된 양단을 폐쇄하는 한 쌍의 측면보드(12a, 12b)와, 상기 한 쌍의 내화보드(11)와 한 쌍의 측면보드(12a, 12b)에 의해 구획되는 공간 내부에 채워지는 불연재(1)를 포함한 구성으로 이루어진다. FIG. 1 shows an embodiment of a lightweight fireproof structure for a building to which an incombustible material of an open cell foam of the present invention is applied. The fireproof building 10 for construction shown in FIG. 1 includes a pair of spaced- A pair of side boards 12a and 12b for closing open ends of the pair of refractory boards 11 and a pair of side boards 12a and 12b for closing the open ends of the pair of refractory boards 11, And a non-combustible material (1) filled in a space defined by the first and second heat exchangers (12a, 12b).

여기서 상기 불연재(1)는 본 발명에 따른 유기물 개방형 셀 폼의 불연재로 이루어진다. 상기 불연재(1)는 무기물 접착제에 의해 상기 내화보드(11)와 측면보드(12a, 12b)의 내측면에 접착되어 일체화된다. Here, the incombustible material 1 is made of incombustible material of the open cell foam of the present invention. The non-combustible material 1 is adhered to the inner surfaces of the refractory board 11 and the side boards 12a and 12b by an inorganic adhesive and integrated.

상기 내화보드(11)는 철판, 시멘트 보드 등 불연성 재료로 이루어질 수 있다. 상기 측면보드(12a, 12b)는 내화보드(11)의 양단부에 연결되면서 경량벽체(10)의 양 측면을 이룬다. 상기 측면보드(12a, 12b)는 공지의 합성수지 또는 금속으로 만들어질 수 있지만, 상기 내화보드(11)와 동일한 불연성 재료로 만들어지는 것이 바람직하다. 상기 측면보드(12a, 12b)가 내화보드(11)와 동일한 불연성 재질로 이루어질 경우, 유기물 개방형 셀 폼의 불연재로 된 불연재(1)는 내화보드(11) 및 측면보드(12a, 12b)에 의해 완전히 둘러싸이기 때문에 내화 성능이 더욱 향상되는 이점을 얻을 수 있다.The refractory board 11 may be made of an incombustible material such as an iron plate or a cement board. The side boards 12a and 12b are connected to both ends of the refractory board 11 to form both sides of the lightweight wall body 10. The side boards 12a and 12b may be made of a known synthetic resin or metal, but are preferably made of the same incombustible material as the refractory board 11. When the side boards 12a and 12b are made of the same incombustible material as that of the refractory board 11, the incombustible incombustible material 1 of the open cell foam of the organic material is refracted by the refractory board 11 and the side boards 12a and 12b It is possible to obtain the advantage that the fire resistance performance is further improved because it is completely enclosed.

상기 측면보드(12a, 12b)는 평판 형태로 이루어질 수도 있지만, 이 실시예와 같이 다른 경량 방화벽체(10)와의 연결을 위해 일측 측면보드(12a)가 내측으로 들어간 홈 형태로 형성되고, 타측 측면보드(12b)가 다른 경량벽체(10)의 오목한 홈 형태의 측면보드(12a)와 대응하여 형합되도록 외측으로 튀어나온 돌기 형태로 형성될 수 있다. Although the side boards 12a and 12b may be formed in the shape of a flat plate, one side board 12a may be formed in the shape of a groove into which the other side board 12a is inserted for connection with another lightweight firewall 10, The board 12b may be formed in the form of an outward protruding shape so as to be matched with the side board 12a of the concave groove shape of the other light weight wall 10. [

상기 불연재(1)는 페놀 수지를 포함하는 개방형 발포 폼 원료에 무기 난연제와 열팽창성 재료 및 발포제를 혼합하여 발포시키는 발포 공정을 거쳐 만들어진 발포체(2)와, 상기 발포 공정을 거쳐 만들어진 발포체(2)에 함침되어 발포체(2)를 구성하고 있는 섬유의 외면에 코팅되는 무기물 바인더(3)를 포함한다. The non-combustible material (1) comprises a foamed material (2) which is produced by a foaming process in which an inorganic flame retardant, a thermally expansible material and a foaming agent are mixed and foamed in an open foamed foam raw material containing a phenol resin, and a foamed material (2) And an inorganic binder 3 impregnated in the foam 2 and coated on the outer surface of the fibers constituting the foam 2.

상기 발포 폼 원료에는 무기 난연제로서 직경이 약 8㎛ 내외인 수산화알루미늄이 발포 폼 원료 전체 중량 대비 5~10 중량%가 첨가된다. Aluminum hydroxide having a diameter of about 8 μm is added to the foamed foam raw material as an inorganic flame retardant in an amount of 5 to 10% by weight based on the total weight of the foamed foamed raw material.

상기 열팽창성 재료로는 팽창흑연 또는 팽창질석을 사용할 수 있는데, 열팽창성 재료는 발포 폼 원료 전체 중량 대비 5~10 중량%가 혼합되는 것이 바람직하다. 상기 열팽창성 재료가 5중량% 미만이 혼합되면 내화성이 현저히 저하되고, 10 중량% 이상이면 내화성의 향상 정도는 크지 않으면서 재료의 낭비를 가져오게 된다. As the thermally expandable material, expanded graphite or expanded vermiculite can be used, and the thermally expansible material is preferably mixed with 5 to 10% by weight based on the total weight of the foamed foam raw material. When the thermally expansible material is mixed in an amount of less than 5% by weight, the fire resistance remarkably deteriorates. When the thermally expandable material is added in an amount of 10% by weight or more, the degree of improvement of the fire resistance is not large.

이와 같이 본 발명은 페놀 수지를 포함하는 개방형 발포 폼 원료에 무기 난연제를 혼합하여 불연성을 제공함과 더불어, 열팽창성 재료를 혼합하여 화재시 발포 폼의 조직을 열로부터 보호하여 질량감소율 확보할 수 있으므로 우수한 불연성을 갖게 된다. 즉, 화재시 열팽창성 재료가 팽창함으로써 발포 폼 조직을 보호할 수 있다. 그러나 이와 같이 개방형 발포 폼 원료에 무기 난연제와 열팽창성 재료가 혼합되어 발포체(2)가 만들어진 상태에서는 열팽창성 재료가 발포체(2)의 폼 조직에 완전히 일체화되지 않아 화재시 폼 조직을 보호하는 성능이 현저히 저하되어 원하는 질량감소율을 확보할 수 없다. As described above, the present invention provides an incombustible mixture of an open-type foamed raw material containing a phenolic resin by mixing a thermally expansible material to protect the foamed foam from heat during fire to secure a mass reduction rate It becomes incombustible. That is, it is possible to protect the foamed foam structure by expanding the thermally expansible material upon a fire. However, when the open-cell foam material is mixed with the inorganic flame retardant and the thermally expansible material, the thermo-expansible material is not completely integrated into the foam structure of the foam material 2, And the desired mass reduction rate can not be ensured.

따라서 높은 흡수성을 갖는 발포체(2)에 무기물 바인더(3)를 함침시키게 되면, 무기물 바인더(3)가 발포체(2)에 코팅되면서 열팽창성 재료를 발포체(2)의 폼 조직에 일체화시켜 폼 조직을 보호할 수 있게 된다. 상기 무기물 바인더(3)로서 규산나트륨을 적용하는 것이 바람직하다. Therefore, when the inorganic binder 3 is impregnated into the foam 2 having a high water absorbency, the inorganic binder 3 is coated on the foam 2, and the thermo-expansible material is integrated into the foam structure of the foam 2, It becomes possible to protect it. It is preferable to use sodium silicate as the inorganic binder (3).

상술한 것과 같은 본 발명의 유기물 개방형 셀 폼의 불연재는 다음과 같이 제조될 수 있다.The incombustibles of the open cell foam of the present invention as described above can be prepared as follows.

먼저 도 2에 도시한 것과 같이, 페놀 수지를 포함하는 개방형 발포 폼 원료에 무기 난연제와 열팽창성 재료를 10~40℃의 상온에서 균일하게 혼합하고, 여기에 발포제를 주입하여 80~120℃로 가열하는 중합 과정을 거치면 발포체(2)가 만들어진다. 2, an inorganic flame retardant and a thermally expansible material are uniformly mixed at a room temperature of 10 to 40 DEG C, and a foaming agent is injected into the open foamed foam raw material containing a phenol resin and heated to 80 to 120 DEG C , The foam (2) is produced.

이 때, 전술한 것처럼 무기 난연제로서 직경이 약 8㎛ 내외인 수산화알루미늄이 발포 폼 원료 전체 중량 대비 5~10 중량%가 첨가되고, 상기 열팽창성 재료는 발포 폼 원료 전체 중량 대비 5~10 중량%가 혼합되는 것이 바람직하다. At this time, 5 to 10% by weight of aluminum hydroxide having a diameter of about 8 占 퐉 is added as an inorganic flame retardant in an amount of 5 to 10% by weight based on the total weight of the raw foam material, and the thermally expansible material is 5 to 10% Are mixed.

이와 같이 발포체(2)가 만들어지면, 도 3에 도시한 것과 같이, 10~90℃의 온도 환경에서 발포체(2)에 무기물 바인더(3)인 규산나트륨 수용액을 함침하여 발포체(2)를 구성하고 있는 섬유의 외면에 무기물 바인더(3)를 코팅한다. 상기 발포체(2)는 높은 흡수력을 갖고 있으므로 별도의 장치를 이용하지 않더라도 무기물 바인더 용액을 발포체(2)에 함침하여 불연화할 수 있지만, 소정의 압력을 갖는 가압챔버 내에서 함침 공정을 수행하게 되면 무기물 바인더(3)를 발포체(2)에 함침시키는 공정을 더욱 신속하게 수행할 수 있다. 3, the foam 2 is impregnated with an aqueous solution of sodium silicate, which is an inorganic binder 3, at a temperature of 10 to 90 ° C to constitute the foam 2 The inorganic binder 3 is coated on the outer surface of the fiber. Since the foam 2 has a high absorption capacity, the inorganic binder solution can be impregnated into the foamed article 2 to be non-softened without using a separate device. However, if the impregnation process is performed in a pressurizing chamber having a predetermined pressure The step of impregnating the foamed body 2 with the inorganic binder 3 can be performed more quickly.

이와 같이 발포체(2)에 무기물 바인더(3)가 함침되면, 상기 무기물 바인더가 코팅된 발포체를 탈수 및 건조시킨다. 이 때 탈수 공정은 탈수기를 이용하여 진행될 수 있는데, 탈수기를 이용하여 탈수를 할 경우에는 약 1시간~6시간 동안 자연탈수한 후 탈수기에서 15Pa 내외의 압력을 가하거나 100rpm 내외로 회전하는 원심분리기에서 탈수를 수행한다. As described above, when the inorganic binder 3 is impregnated into the foam 2, the foam coated with the inorganic binder is dehydrated and dried. In this case, the dehydration process can be carried out using a dehydrator. When the dehydrator is dehydrated, the dehydrator is dehydrated for about 1 hour to 6 hours, and then the dehydrator is pressurized to about 15 Pa or a centrifugal separator rotating at about 100 rpm Dehydration is performed.

탈수가 완료된 발포체는 자연 건조를 하거나 100±10 ℃ 의 열풍을 통과시켜 건조를 수행한다. 발포체를 열풍을 통과시켜 건조를 할 때 110℃ 보다 높은 온도에서 건조를 수행하게 되면 무기물 바인더인 규산나트륨 성분이 석출되어 불연 성능을 상실할 수 있고, 열풍 온도가 90℃보다 낮으면 건조 성능이 저하되어 건조에 많은 시간이 소요되므로 건조 공정에서 열풍의 온도는 100±10 ℃ 가 바람직하다.The dehydrated foam is dried naturally or passed through hot air at 100 ± 10 ° C for drying. If the drying is carried out at a temperature higher than 110 ° C when hot air is passed through the foam, the sodium silicate component which is an inorganic binder precipitates and the fire-retardant performance may be lost. If the hot air temperature is lower than 90 ° C, So that it takes much time to dry. Therefore, the temperature of the hot air in the drying process is preferably 100 ± 10 ° C.

이와 같이 제조된 유기물 개방형 셀 폼의 불연재는 도 4에 도시한 것과 같은 발포 폼 구조를 가지며, 테스트 결과, 질량감소율은 27.63%로서 판정값 30% 이내에 있으며, 온도상승 폭은 12.3℃로서 판정기준 값 20℃ 이내에 있어 우수한 불연성능을 확보하였다. The test results show that the mass reduction rate is 27.63% and the determination value is within 30%. The temperature rise width is 12.3 ° C, and the determination reference value 20 ℃ and excellent non-burning performance.

이러한 본 발명의 유기물 개방형 셀 폼의 불연재는 도 1에 도시한 것과 같은 내화벽체(10)의 불연재(1)로서 이용되어 내화벽체(10)가 우수한 불연성을 가질 수 있도록 함과 동시에 단열성과 시공성 측면에서도 매우 유리한 효과를 제공할 수 있다. The nonflammable material of the open cell foam of the present invention is used as the nonflammable material 1 of the refractory wall 10 as shown in FIG. 1, so that the refractory wall 10 can have excellent nonflammability, It is possible to provide a very advantageous effect.

도 1에 도시된 내화벽체(10)의 실시예에서는 내화보드(11)의 양단부 각각에 한 쌍의 측면보드(12a, 12b)들이 결합되어 불연재(1)의 4면을 내화성의 보드로 둘러싸고 있다. 하지만, 도 5에 도시한 것과 같이 측면보드(12a, 12b)를 구성하지 않고 2개의 내화보드(11)와 불연재(1)로만 내화벽체(10)를 구성할 수도 있다.1, a pair of side boards 12a and 12b are joined to both ends of a refractory board 11 to surround four sides of the incombustible material 1 with a refractory board . However, as shown in Fig. 5, the refractory walls 10 may be formed of only the two refractory boards 11 and the incombustible materials 1 without forming the side boards 12a and 12b.

이 때, 불연재(1)가 내화보드(11)의 한쪽으로만 돌출된 구조로 만들 수 있다. 즉, 한쪽은 불연재(1)가 양측 내화보드(11)의 일단에서 일정 거리 안쪽으로 들어가 홈(13)이 형성되고, 다른 한쪽은 내화보드(11)의 다른 일단에서 외측으로 돌출되도록 하여 현장 시공시 복수의 내화벽체(10)를 서로 끼워 맞춰 연결할 수 있다. At this time, the nonflammable material 1 can be made to protrude only to one side of the refractory board 11. In other words, on one side, the non-combustible material 1 enters a certain distance from one end of the refractory boards 11 on both sides to form the grooves 13 and the other one protrudes outward from the other end of the refractory board 11, A plurality of fireproof walls 10 can be fitted and connected to each other.

또는 도 6 및 도 7에 내화벽체(10)의 또 다른 실시예로 나타낸 것과 같이, 불연재(1)의 길이를 내화보드(11)의 길이보다 짧게 하여 내화보드(11)의 양측 단부에 홈(13)이 형성되도록 하고, 상기 홈(13) 내측에 다른 충전재나 4각 채널, 프레임 등의 연결재(20)를 삽입하여 복수의 내화벽체(10)를 서로 연결할 수 있다. The length of the incombustible material 1 is made shorter than the length of the refractory board 11 as shown in another embodiment of the refractory wall 10 shown in Figs. 6 and 7, 13 can be formed in the groove 13 and a plurality of refractory walls 10 can be connected to each other by inserting a connecting material 20 such as a filler, a quadrangular channel, or a frame into the groove 13.

도 8은 경량 내화벽체의 또 다른 실시예를 나타낸 것으로, 2개의 내화보드(11) 사이에 2개의 내측 내화보드(15)를 배치하고, 내화보드(11)와 내측 내화보드(15) 사이에는 본 발명의 불연재를 이용한 불연재(1)를 채우고, 2개의 내측 내화보드(15) 사이에는 그라스울(glass wool)과 같은 섬유 조직의 단열재층(17)을 채워 넣은 구조로 내화벽체(10)를 구성할 수도 있다. 8 shows another embodiment of a lightweight refractory wall in which two inner refractory boards 15 are arranged between two refractory boards 11 and between the refractory board 11 and the inner refractory boards 15 The refractory wall body 10 is constructed by filling the incombustible material 1 using the incombustible material of the present invention and filling the space between the two internal refractory boards 15 with a heat insulating material layer 17 of a fiber structure such as glass wool You may.

도 9는 복수의 경량 내화벽체를 결합하여 구성한 내화벽체 모듈의 예를 나타낸 것으로, 이 실시예의 내화벽체 모듈은 경량 내화벽체(10)들을 복수개(예를 들어 2개)를 일정 거리 이격시켜 나란하게 배치하고, 상기 경량 내화벽체(10)들의 양단부에 대략 'ㄷ'자형의 서포트프레임(30)을 끼워서 결합시킨 구조로 이루어진다. 여기서, 상기 경량 내화벽체(10) 사이에는 단열재(40) 또는 본 발명의 불연재 등을 배치할 수 있다. 9 shows an example of a refractory wall module in which a plurality of lightweight refractory walls are combined with each other. The refractory wall module according to this embodiment includes a plurality of lightweight refractory walls 10 (for example, two) Shaped support frame 30 at both ends of the lightweight fire-proof walls 10, and are joined to each other. Here, a heat insulating material 40 or a nonflammable material of the present invention may be disposed between the lightweight refractory walls 10.

이와 같이 본 발명의 불연재는 단단한 보드 사이에 채워지는 충전재 또는 심재로 적용되는 것으로 예시되었지만, 이와 다르게 불연재가 단독으로 건축자재로 사용되거나 바닥 슬래브와 배관 사이의 충전구조물의 충전재 등 다른 구조물의 충전재로도 적용되어 우수한 불연성을 제공한다.As described above, the non-combustible material of the present invention is exemplified as a filling material or a core material filled between hard boards. Alternatively, the non-combustible material may be used alone as a building material or as a filler of other structures such as a filling material of a filling structure between the floor slab and a pipe Are also applied to provide excellent nonflammability.

기존의 불연성 발포 폼은 발포체에 단순히 난연제를 혼합한 구조로 되어 화재 발생시 폼 조직이 유지되지 않아 질량감소율을 확보할 수 없었지만, 본 발명의 불연재는 발포체(2)에 무기물 바인더(3)가 코팅된 구조로 되어 있기 때문에 화재 발생시 불연재 내의 열팽창성 재료가 팽창하면서 불연재의 발포체 폼 조직을 유지하게 되므로 높은 불연 등급에 요구되는 질량감소율을 확보할 수 있다. The existing non-combustible foamed foam has a structure in which the flame retardant is simply mixed with the foamed material, so that the foam structure can not be maintained when a fire occurs and the mass reduction rate can not be secured. Structure, the thermal expansion material in the non-combustible material expands to maintain the foam structure of the non-combustible material in the event of a fire, thereby ensuring a mass reduction rate required for a high non-burnable grade.

또한 불연재가 페놀 수지를 이용한 유기물 개방형 셀 폼 구조를 가지므로 단열성이 우수하며, 경량이므로 시공이 용이한 이점을 갖는다. In addition, since the non-combustible material has an open cell foam structure of an organic material using phenol resin, it has excellent heat insulation property and light weight, so that it is easy to construct.

이상에서 본 발명은 실시예를 참조하여 상세히 설명되었으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기에서 설명된 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 부가 및 변형이 가능할 것임은 당연하며, 이와 같은 변형된 실시 형태들 역시 아래에 첨부한 특허청구범위에 의하여 정하여지는 본 발명의 보호 범위에 속하는 것으로 이해되어야 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it will be understood by those skilled in the art that various changes and modifications may be made without departing from the spirit and scope of the present invention as defined by the appended claims. And it is to be understood that such modified embodiments belong to the scope of protection of the present invention defined by the appended claims.

1 : 불연재 2 : 발포체
3 : 무기물 바인더 10 : 내화벽체
11 : 내화보드 12a, 12b : 측면보드
13 : 홈 15 : 내측 내화보드
17 : 단열재층 20 : 연결재
30 : 서포트프레임 40 : 단열재1: nonflammable material 2: foam
3: Inorganic binder 10: Firewall
11: refractory board 12a, 12b: side board
13: groove 15: inner refractory board
17: Insulation layer 20: Connecting material
30: Support frame 40: Insulation

Claims (13)

페놀 수지를 포함하는 개방형 발포 폼 원료에 무기 난연제와 열팽창성 재료 및 발포제를 혼합하여 발포시키는 발포 공정을 거쳐 만들어진 발포체와, 상기 발포 공정을 거쳐 만들어진 발포체에 함침되어 발포체를 구성하고 있는 섬유의 외면에 코팅되는 무기물 바인더를 포함하는 것을 특징으로 하는 유기물 개방형 셀 폼의 불연재.A foam made by mixing a foamed foam raw material containing a phenolic resin with an inorganic flame retardant, a thermally expansible material and a foaming agent to foam the foaming raw material, and a foamed product obtained by impregnating the foamed foamed product to form an outer surface of the foam An organic binder, and an inorganic binder coated on the inorganic filler. 제1항에 있어서, 상기 열팽창성 재료는 팽창흑연 또는 팽창질석을 포함하는 것을 특징으로 하는 유기물 개방형 셀 폼의 불연재.The non-combustible organic material open cell foam according to claim 1, wherein the thermally expansible material comprises expanded graphite or expanded vermiculite. 제1항에 있어서, 상기 발포 폼 원료에 무기 난연제로서 수산화알루미늄이 발포 폼 원료 전체 중량 대비 5~10 중량%가 첨가된 것을 특징으로 하는 유기물 개방형 셀 폼의 불연재.[7] The non-combustible organic material open cell foam according to claim 1, wherein aluminum hydroxide as an inorganic flame retardant is added to the foam foam raw material in an amount of 5 to 10% by weight based on the total weight of the foam foam raw material. 제1항에 있어서, 상기 열팽창성 재료는 발포 폼 원료 전체 중량 대비 5~10 중량%가 혼합된 것을 특징으로 하는 유기물 개방형 셀 폼의 불연재.[3] The non-combustible organic material open cell foam according to claim 1, wherein the thermally expansible material is mixed in an amount of 5 to 10% by weight based on the total weight of the foam foam raw material. 제1항에 있어서, 상기 무기물 바인더는 규산나트륨인 것을 특징으로 하는 유기물 개방형 셀 폼의 불연재.The incombustible material of open cell foam according to claim 1, wherein the inorganic binder is sodium silicate. (a) 페놀 수지를 포함하는 개방형 발포 폼 원료에 무기 난연제와 열팽창성 재료 및 발포제를 혼합하여 발포시키는 단계;
(b) 상기 (a) 단계에 의해 만들어진 발포체에 무기물 바인더를 함침하여 발포체를 구성하는 섬유의 외면에 무기물 바인더를 코팅하는 단계;
(c) 상기 무기물 바인더가 코팅된 발포체를 탈수시키는 단계; 그리고,
(d) 상기 탈수된 발포체를 건조하여 불연재를 완성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 유기물 개방형 셀 폼의 불연재의 제조 방법.(a) mixing an inorganic flame retardant, a thermally expansible material and a foaming agent in an open foamed foam raw material containing a phenolic resin and foaming the mixture;
(b) impregnating an inorganic binder into the foam produced by the step (a), thereby coating an outer surface of the fiber constituting the foam with an inorganic binder;
(c) dehydrating the foam coated with the inorganic binder; And,
(d) drying the dehydrated foam to complete the incombustible material. < Desc / Clms Page number 20 > 제6항에 있어서, 상기 (a) 단계에서 발포 폼 원료에 무기 난연제로서 수산화알루미늄을 발포 폼 원료 전체 중량 대비 5~10 중량% 첨가하는 것을 특징으로 하는 유기물 개방형 셀 폼의 불연재의 제조 방법.[7] The method of claim 6, wherein in step (a), aluminum hydroxide as an inorganic flame retardant is added to the foamed foam raw material in an amount of 5 to 10% by weight based on the total weight of the foamed foamed raw material. 제6항에 있어서, 상기 (a) 단계에서 발포 폼 원료에 열팽창성 재료가 발포 폼 원료 전체 중량 대비 5~10 중량%가 혼합된 것을 특징으로 하는 유기물 개방형 셀 폼의 불연재의 제조 방법.[7] The method of claim 6, wherein 5 to 10% by weight of the thermoexpansible material is mixed with the foamed foam raw material in the step (a) based on the total weight of the foamed foamed raw material. 제6항에 있어서, 상기 (d) 단계에서는 발포체를 100±10 ℃ 의 열풍을 통과시켜 건조를 수행하는 것을 특징으로 하는 유기물 개방형 셀 폼의 불연재의 제조 방법.[7] The method of claim 6, wherein in step (d), the foam is dried by passing hot air at 100 占 폚 to 10 占 폚. 서로 일정 거리 이격되게 설치되는 복수개 보드와;
상기 보드 사이의 공간에 채워지는 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 따른 불연재를 포함하는 것을 특징으로 하는 건축용 내화벽체.A plurality of boards installed at predetermined distances from each other;
The fireproof material for construction according to any one of claims 1 to 5, which is filled in the space between the boards. 제10항에 있어서, 상기 불연재의 일단부는 보드의 일단부 외측으로 돌출되고, 불연재의 다른 일단부는 보드의 다른 일단부의 내측으로 들어가게 배치되어 홈이 형성된 것을 특징으로 하는 건축용 내화벽체.11. The fireproof product according to claim 10, wherein one end of the non-combustible material protrudes outside the one end of the board, and the other end of the non-combustible material is inserted into the other end of the board. 제10항에 있어서, 상기 불연재의 양단부는 보드의 양단부의 내측으로 들어가게 배치된 것을 특징으로 하는 건축용 내화벽체.11. The fireproof product according to claim 10, wherein both end portions of the non-combustible material are arranged to be inserted into both ends of the board. 제10항에 있어서, 복수개의 건축용 내화벽체가 일정 거리 이격된 상태에서 건축용 내화벽체의 양단부에 결합되면서 건축용 내화벽체를 연결하는 'ㄷ'자형의 서포트프레임을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 건축용 내화벽체.
The building fire wall according to claim 10, further comprising a 'C' -shaped support frame for connecting the building firewalls while being coupled to both ends of the building firewalls with a plurality of building firewalls spaced from each other by a predetermined distance. .
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