KR20200126617A - 패각분말을 이용한 친환경 내화충전구조용 폼패드 및 그 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 패각분말을 활용하여 제품의 난연 성능을 향상시키고, 해양 환경오염을 유발할 수 있는 패각을 효율적으로 처리에도 도움이 될 수 있는 패각분말을 이용한 친환경 내화충전구조용 폼패드 및 그 제조방법을 제공하기 위한 것이다. 본 발명에 따른 내화충전구조용 폼패드는, 건축물의 방화구획체에 마련되는 관통구를 막기 위한 내화충전구조용 폼패드로서, 폴리올과, 팽창 흑연과, 패각분말을 포함하되, 수산화 알루미늄(Al(OH)3)과 수산화 마그네슘(Mg(OH)2) 중에서 선택되는 적어도 어느 하나의 무기충전제를 더 포함한다.
Description
본 발명은 내화충전구조용 폼패드에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 패각분말을 활용하여 제품의 난연 성능을 향상시킬 수 있는 패각분말을 이용한 친환경 내화충전구조용 폼패드 및 그 제조방법에 관한 것이다.
산업의 발달로 현대건축은 효율적인 공간활용과 고부가가치 창출을 목적으로 대형화, 고층화된 건물의 건설이 늘어나고 있다. 이러한 건물들의 건축에서는 공공 소방력의 한계가 분명하며 자체적인 방재 시스템의 자립화가 중요한 요구 성능이 된다.
화재를 진압하는데 있어 스프링쿨러와 같이 기계적인 해결을 액티브 시스템(Active System)이라 하고, 방염, 방화구획, 내화구조 등 건축적 해결을 통한 방법을 패시브 시스템(Passive System)이라 한다. 액티브 시스템에 비해 패시브 시스템은 화재의 발생 및 진압에 있어 보다 근본적인 접근이라 할 수 있으며, 건축 재료를 통한 발화, 화재의 확산 및 전파를 억제하고, 유독 가스나 연기, 열로부터 피난에 필요한 일정시간을 확보하여 인명피해를 막을 수 있다.
모든 건축물에는 전기 및 배관시설이 들어가고, 이 시설을 연결하기 위한 관통구가 존재하는데, 이러한 화염 확대의 통로가 될 수 있는 방화구획체의 관통구를 밀폐시키는 구조를 내화충전구조라 한다. 내화충전구조란 건축물에 화재가 발생했을 때, 화염이나 유독가스가 인접 실이나 층으로 급속히 퍼지는 것을 막아주기 위한 것으로, 방화구획의 수평수직 설비관통부, 조인트 및 커튼월과 바닥 사이 등의 틈새를 통한 화재의 확산을 방지하는 역할을 한다.
한편, 국내 신규건설 아파트, 공장, 병원, 각종 빌딩 등 건축물에는 화재발생 시 건물의 방화 구획 유지를 위하여 방화구획체 간의 배관(PVC, STEEL PIPE, DUCT, CABLE) 관통구를 실링하는 내화충전구조를 확보해야 한다.
현재, 다양한 형태의 내화충전구조가 개발되어 있고, 내화충전구조의 성능을 향상시키기 위한 연구 개발이 지속되고 있다.
본 발명은 상술한 바와 같은 점을 감안하여 안출된 것으로, 패각분말을 활용하여 제품의 난연 성능을 향상시키고, 해양 환경오염을 유발할 수 있는 패각을 효율적으로 처리에도 도움이 될 수 있는 패각분말을 이용한 친환경 내화충전구조용 폼패드 및 그 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상술한 바와 같은 목적을 해결하기 위한 본 발명에 따른 내화충전구조용 폼패드는, 건축물의 방화구획체에 마련되는 관통구를 막기 위한 내화충전구조용 폼패드로서, 폴리올과, 팽창 흑연과, 패각분말을 포함하되, 수산화 알루미늄(Al(OH)3)과 수산화 마그네슘(Mg(OH)2) 중에서 선택되는 적어도 어느 하나의 무기충전제를 더 포함한다.
본 발명에 따른 내화충전구조용 폼패드는, 상기 폴리올 100 중량부에 대해 상기 패각분말이 20 ~ 80 중량부 함유될 수 있다.
본 발명에 따른 내화충전구조용 폼패드는, 폴리메릭 MDI(Polymeric methylene diphenyl diisocyanate), 모노메릭 MDI(Monomeric methylene diphenyl diisocyanate), 변성 MDI 및 TDI(Toluene diisocyanate) 중에서 선택되는 적어도 어느 하나의 경화제를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 내화충전구조용 폼패드는, 두께가 30mm ~ 100mm인 사각 블록 형상으로 이루어질 수 있다.
본 발명에 따른 내화충전구조용 폼패드는, 밀도가 100kg/m3 ~ 400kg/m3인 것이 좋다.
한편, 상술한 바와 같은 목적을 해결하기 위한 본 발명에 따른 내화충전구조용 폼패드의 제조방법은, (a) 수산화 알루미늄(Al(OH)3)과 수산화 마그네슘(Mg(OH)2) 중에서 선택되는 적어도 어느 하나의 무기충전제와, 폴리올과, 팽창 흑연을 혼합하여 폴리올 혼합물을 마련하는 단계; (b) 상기 (a) 단계에서 마련된 상기 폴리올 혼합물에 패각분말과 경화제를 혼합하여 내화 조성형물을 형성하는 단계; (c) 상기 (b) 단계에서 형성된 내화 조성형물을 성형틀에 넣어 성형 및 경화시키는 단계; 및 (d) 상기 성형틀에서 경화된 성형물을 상기 성형틀에서 분리하는 단계;를 포함한다.
상기 (b) 단계에서, 상기 내화 조성형물은 상기 폴리올 100 중량부에 대해 상기 패각분말이 20 ~ 80 중량부 함유될 수 있다.
상기 (b) 단계에서, 상기 경화제는 폴리메릭 MDI(Polymeric methylene diphenyl diisocyanate), 모노메릭 MDI(Monomeric methylene diphenyl diisocyanate), 변성 MDI 및 TDI(Toluene diisocyanate) 중에서 선택될 수 있다.
상기 (c) 단계에서, 상기 성형물을 두께가 30mm ~ 100mm인 사각 블록 형상으로 성형할 수 있다.
상기 (c) 단계에서, 상기 내화 조성형물을 상기 성형틀 속에서 팽창 억제되도록 가압하면서 성형 및 경화시킬 수 있다.
상기 (c) 단계에서, 상기 내화 조성형물을 상기 성형틀 속에서 자연 팽창 가능한 상태로 성형 및 경화시킬 수 있다.
본 발명에 따른 내화충전구조용 폼패드는 방화구획체의 관통구에 삽입 설치되어 화재 발생 시 열을 받아 팽창함으로써, 관통구를 더욱 견고하게 폐쇄한 상태를 유지할 수 있고, 다른 공간으로 화염 및 연기가 확산되는 것을 막을 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 내화충전구조용 폼패드는 폴리올 혼합물에 함유되는 패각분말이 가열 과도한 팽창을 억제시키고 제품의 밀도를 높여준다. 따라서, 화재 발생 시 방화구획체의 관통구를 더욱 안정적으로 밀폐한 상태를 유지할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 친환경적인 패각분말을 난연제로 이용함으로써 다른 무기충전제의 사용량을 상대적으로 줄일 수 있으며, 원가를 절감할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 친환경적인 패각분말을 포함하는 내화충전구조용 폼패드가 화재 발생 시 유해 가스 발생량이 감소됨으로써 유해 가스로 인한 2차 피해를 줄일 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 패각분말을 재활용할 수 있으므로, 패각으로 인한 해양환경오염의 피해를 줄이는 데에도 일조할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 내화충전구조용 폼패드를 나타낸 사진이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 내화충전구조용 폼패드를 건축물의 방화구획체에 설치한 모습을 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명의 시험예에 따른 내화충전구조용 폼패드를 이용한 내화충전구조 시험 전 모습을 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명의 시험예에 따른 내화충전구조용 폼패드를 이용한 내화충전구조 시험 후 모습을 나타낸 것이다.
도 5는 본 발명의 시험예에 따른 내화충전구조용 폼패드의 내화충전구조 시험 전 온도 데이터를 나타낸 것이다.도 6은 본 발명의 시험예에 따른 내화충전구조용 폼패드의 내화충전구조 시험 후 온도 데이터를 나타낸 것이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 내화충전구조용 폼패드의 제조방법을 단계별로 나타낸 공정도이다.
도 8 내지 도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 내화충전구조용 폼패드의 제조방법 중 일부 공정을 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 내화충전구조용 폼패드를 건축물의 방화구획체에 설치한 모습을 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명의 시험예에 따른 내화충전구조용 폼패드를 이용한 내화충전구조 시험 전 모습을 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명의 시험예에 따른 내화충전구조용 폼패드를 이용한 내화충전구조 시험 후 모습을 나타낸 것이다.
도 5는 본 발명의 시험예에 따른 내화충전구조용 폼패드의 내화충전구조 시험 전 온도 데이터를 나타낸 것이다.도 6은 본 발명의 시험예에 따른 내화충전구조용 폼패드의 내화충전구조 시험 후 온도 데이터를 나타낸 것이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 내화충전구조용 폼패드의 제조방법을 단계별로 나타낸 공정도이다.
도 8 내지 도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 내화충전구조용 폼패드의 제조방법 중 일부 공정을 나타낸 것이다.
이하, 본 발명에 따른 패각분말을 이용한 친환경 내화충전구조용 폼패드 및 그 제조방법을 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
본 발명의 일실시예에 따른 내화충전구조용 폼패드(100)는 건축물의 층과 층 사이, 또는 벽과 벽 사이에 마련되는 방화구획체(10)에 배관 등의 설치를 위해 형성되는 관통구(12)에 설치되어 관통구(12)를 실링하는데 이용된다.
건축물의 방화구획체(10)에 형성되는 관통구(12)는 화재 발생 시 화염 및 연기가 급속히 확산되는 통로가 되며, 방화구획체(10)를 무너뜨리는 결과를 초래하여 화재 발생의 피해를 현저히 증가시키게 될 수 있다. 따라서, 건축물의 시공 시 방화구획체(10)에 형성되는 관통구(12)를 완전히 실링하는 것은 매우 중요하다. 본 발명의 일실시예에 따른 내화충전구조용 폼패드(100)는 관통구(12)에 설치되어 관통구(12)를 차폐하고, 화재 발생 시 화염 및 연기의 확산을 막을 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 내화충전구조용 폼패드(100)는 도 1에 나타낸 것과 같이 사각 블록 형상으로 이루어져 방화구획체(10)의 관통구(12)를 차폐할 수 있으며, 폴리올과, 팽창 흑연과, 무기충전제와, 경화제와, 패각분말을 포함하여 화재 발생 시 온도가 상승하면 팽창함으로써 관통구(12)를 안정적으로 실링할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 내화충전구조용 폼패드(100)를 구성하는 폴리올은 알려진 것과 같이, 분자 중에 수산기(Hydroxyl Group, -OH) 혹은 아민기(Amine Group, - NH2)를 2개 이상 갖는 다관능(Multifunctional)알콜 또는 방향족 아민 등의 개시제(Initiator)와 산화프로필렌(Propylene Oxide, PO) 또는 산화에틸렌(Ethylene Oxide, EO)을 적정 조건하에서 반응시켜 얻어지는 물질로써, 이소시아네이트와 함께 폴리우레탄 제조에 이용되는 원료이다. 폴리올은 크게 폴리에테르 폴리올(Polyether Polyol)과 폴리에스테르 폴리올(Polyester Polyol)로 분류되는데, 내화충전구조용 폼패드(100)의 제조 시 적절하게 선택되어 다른 구성 물질과 혼합되어 사용될 수 있다.
팽창 흑연은 그라파이트의 층상구조 특성으로 인해 층상 사이에 원자나 작은 분자를 집어넣을 수 있으며, 층상 사이에 황이나 질소화합물을 주입한 후 가열하면, 그 층이 아코디언처럼 분리되면서 입자가 수 백배 팽창하는 특성을 갖는다. 본 발명의 일실시예에 따른 내화충전구조용 폼패드(100)는 팽창 흑연을 함유함으로써, 화재가 발생하여 온도가 상승하면 팽창하여 관통구(12)의 실링 성능이 증대될 수 있다.
무기충전제로는 다양한 난연제가 이용될 수 있다. 예를 들어, 무기충전제로는 수산화 알루미늄(Al(OH)3), 수산화 마그네슘(Mg(OH)2), 삼산화 안티몬(Sb2O3), 암모늄 폴리포스페이트, 멜라민 폴리포스페이트 중에서 선택되는 적어도 하나의 난연제가 이용될 수 있다.
이 밖에, 난연제로서 TEP, TCEP 및 TCPP 중에서 선택되는 적어도 어느 하나의 인계 난연제, 또는 그 밖의 다양한 난연제가 무기충전제로 이용될 수 있다.
무기충전제는 앞서 설명한 팽창 흑연과 함께 액상의 폴리올에 혼합됨으로써 액상의 폴리올 혼합물을 형성하게 된다.
경화제는 액상의 폴리올 혼합물에 첨가되어 폴리올 혼합물을 경화시키는 역할을 한다. 경화제로는 폴리메릭 MDI(Polymeric methylene diphenyl diisocyanate), 모노메릭 MDI(Monomeric methylene diphenyl diisocyanate), 변성 MDI 및 TDI(Toluene diisocyanate) 중에서 선택되는 적어도 하나가 이용될 수 있다.
패각분말은 폴리올 혼합물에 함유됨으로써 내화충전구조용 폼패드(100)의 밀도를 높여줄 수 있다. 또한, 패각분말은 내화충전구조용 폼패드(100)가 가열되어 팽창 흑연의 작용으로 팽창할 때, 내화충전구조용 폼패드(100)의 과도한 팽창을 억제시켜 준다. 따라서, 패각분말을 포함하는 내화충전구조용 폼패드(100)는 화재 발생 시 방화구획체(10)의 관통구(12)를 더욱 안정적으로 밀폐한 상태를 유지할 수 있다. 패각분말은 굴이나, 꼬막 등 다양한 패류의 패각이 분쇄된 것이 이용될 수 있다.
패각분말은 경화제와 함께 폴리올 혼합물에 섞임으로써 내화충전구조용 폼패드(100)를 구성하는 내화 조성물을 형성하게 된다. 패각분말의 주성분인 탄산칼슘은 우수한 난연 성분으로서 패각분말은 다른 난연제를 대체할 수 있는 친환경적인 소재이다. 내화 조성물이 친환경적인 패각분말을 포함함으로써 내화 조성물을 구성하는 다른 무기충전제의 사용량을 상대적으로 줄일 수 있으며, 친환경적인 내화충전구조용 폼패드(100)의 제조가 가능하다. 그리고 상대적으로 저렴한 패각분말을 사용하여 상대적으로 고가인 무기충전제의 사용량을 줄임으로써 원가 절감의 효과도 얻을 수 있다. 또한, 친환경적인 패각분말을 포함하는 내화 조성물로 형성되는 내화충전구조용 폼패드(100)는 화재 발생 시 유해 가스 발생량이 감소됨으로써 유해 가스로 인한 2차 피해를 줄일 수 있는 효과가 있다.
패각분말은 폴리올 100 중량부에 대해 20 ~ 80 중량부 함유되는 것이 좋다. 패각분말의 함유량이 20 중량부 미만인 경우, 패각분말 사용에 따른 내화충전구조용 폼패드(100)의 밀도 증가, 원가 절감, 유해 가스 발생량 감소 등의 효과가 미미하여 패각분말 사용의 이득이 없다. 반면, 패각분말의 함유량이 80 중량부를 초과하는 경우, 내화충전구조용 폼패드(100)의 팽창이 과도하게 억제되는 문제가 발생하게 된다.
패각분말은 굴이나 꼬막 등의 패각을 세척, 건조 및 분쇄하여 얻을 수 있다. 즉, 패각을 세척장치에 투입하여 패각에 묻어있는 염분 및 오염 물질을 제거한 후 건조하여 깨끗한 패각을 확보한다. 그리고 세척 및 건조 처리된 패각을 분쇄기로 분쇄하고 채로 걸러냄으로써 내화 조성물에 이용될 수 있는 패각분말을 얻을 수 있다.
현재 산업 폐기물로 취급되고 있는 굴패각의 경우 연간 20만톤에 달하여 해양 환경오염에 심각한 문제를 일으키고 있고, 이를 처리하기 위한 많은 처리 비용이 들어가고 있다. 본 발명의 일실시예에 따른 내화충전구조용 폼패드(100)는 패각분말을 주요 성분으로 함유함으로써, 패각으로 인한 해양환경오염의 피해를 줄이는 데에도 일조할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 내화충전구조용 폼패드를 나타낸 사진이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 내화충전구조용 폼패드를 건축물의 방화구획체에 설치한 모습을 나타낸 것이다.
도면에 나타낸 것과 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 내화충전구조용 폼패드(100)는 사각 블록 형상으로 제조되어 방화구획체(10)의 관통구(12)에 설치될 수 있다. 내화충전구조용 폼패드(100)는 관통구(12)에 삽입된 상태에서 방화용 실린트 등으로 마감처리되어 관통구(12)를 폐쇄할 수 있다.
이러한 내화충전구조용 폼패드(100)는 방화구획체(10)로 구획되는 두 개의 공간 중에서 어느 하나의 공간에서 화재가 발생하는 경우, 열을 받아 팽창하여 관통구(12)를 더욱 견고하게 폐쇄한 상태를 유지함으로써, 다른 공간으로 화염 및 연기가 확산되는 것을 막을 수 있다.
도 1에 나타낸 것과 같은 내화충전구조용 폼패드(100)를 제조하여 실험한 결과, 본 발명에 따른 내화충전구조용 폼패드(100)는 상온 대비 100 ~ 1100 도에서 1 ~ 2 시간 동안 화재의 차단하면서 비가열면의 초기 온도가 +180도 이상 도달하지 않는 것으로 나타났다.
이러한 본 발명의 효과는 한국건설생활환경시험연구원의 내화충전구조 시험에서 확인된 바 있다.
도 3은 본 발명의 시험예에 따른 내화충전구조용 폼패드를 이용한 내화충전구조 시험 전 모습을 나타낸 것으로, 도 3의 (a)는 비가열면 위쪽 모습이고, 도 3의 (b)는 가열면 쪽의 모습이다.
본 시험에서 방화구획체에 1100mm x 200mm, 깊이 150mm의 관통구를 형성하고, 사각 블록 형태로 이루어진 두께 75mm의 내화충전구조용 폼패드(100)를 두 겹으로 관통구에 설치한 후, 최고 온도 1049도로 2시간 가열 후 비가열면에 설치되는 케이블의 변화를 살펴보았다.
도 4는 본 발명의 시험예에 따른 내화충전구조용 폼패드를 이용한 내화충전구조 시험 후 모습을 나타낸 것으로, 도 4의 (a)는 비가열면 위쪽 모습이고, 도 4의 (b)는 가열면 쪽의 모습이다.
도 4에서 확인할 수 있는 것처럼, 최고 온도 1049도로 2시간 가열 후, 가열면 쪽의 케이블은 고온의 화염으로 인해 완전히 전소된데 반해, 비가열면에는 화염이 전파되지 않아 케이블이 연소되지 않고 그대로의 형태를 유지하고 있는 것을 확인할 수 있다.
이러한 시험 결과는 시험 전후의 비가열면에서의 측정 온도를 통해서도 구체적인 데이터로 확인할 수 있다.
도 5는 본 발명의 시험예에 따른 내화충전구조용 폼패드의 내화충전구조 시험 전 온도 데이터를 나타낸 것이고, 도 6은 본 발명의 시험예에 따른 내화충전구조용 폼패드의 내화충전구조 시험 후 온도 데이터를 나타낸 것이다.
도 5 및 도 6에서, 1번, 2번, 11번, 12번 데이터는 비가열면 쪽의 케이블 온도를 나타내고, 3번 ~ 9번 데이터 및 13번 ~ 19번 데이터는 폼패드의 비가열면의 온도를 나타내며, 10번 및 20번은 비가열면 쪽의 케이블 트레이 표면 온도를 나타낸 것이다.
도 6에 나타낸 것과 같이, 최고 온도 1049도로 2시간 시, 비가열면 쪽의 케이블 온도는 최고 146.4도로 나타났고, 폼패드의 비가열면 온도는 최고 92.8도로 나타났으며, 비가열면 쪽의 케이블 트레이 표면 온도는 최고 116.8도로 나타났다.
이러한 내화 성능은 내화충전구조로서 조건을 충족하는 것이다.
본 발명에 따른 내화충전구조용 폼패드(100)를 도시된 것과 같은 사각 블록 형태로 제조하는 경우, 그 두께는 30mm ~ 100mm인 것이 좋다. 내화충전구조용 폼패드(100)의 두께가 30mm 미만인 경우, 내화충전구조용 폼패드(100)의 화재 차단 성능을 보장하기 어려워 제품의 신뢰도가 떨어질 수 있다. 반면, 내화충전구조용 폼패드(100)를 그 두께가 100mm 초과하도록 제작하는 경우, 두께 증가에 따른 화재 차단 성능의 향상 효과는 크지 않은데 반해, 두께 증가에 따라 제조 단가가 과도하게 증가하여 바람직하지 않다.
또한, 내화충전구조용 폼패드(100)의 밀도는 100kg/m3 ~ 400kg/m3의 값을 갖는 것이 좋다. 내화충전구조용 폼패드(100)의 밀도가 100kg/m3 미만인 경우, 화재 발생 시 내화충전구조용 폼패드(100)의 형상이 쉽게 변형되어 내화 성능이 떨어지게 된다. 반면, 내화충전구조용 폼패드(100)의 밀도가 400kg/m3를 초과하는 경우, 무게가 무거워지며, 화재 발생 시 내화충전구조용 폼패드(100)의 팽창이 원활하게 이루어지지 않는 문제가 발생할 수 있어 바람직하지 않다.
이하에서는 본 발명의 일실시예에 따른 내화충전구조용 폼패드의 제조방법에 대하여 설명한다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 내화충전구조용 폼패드의 제조방법을 단계별로 나타낸 공정도이고, 도 8 내지 도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 내화충전구조용 폼패드의 제조방법 중 일부 공정을 나타낸 것이다.
도면에 나타낸 것과 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 내화충전구조용 폼패드의 제조방법은 폴리올 혼합물 형성 단계(S11)와, 내화 조성물 형성 단계(S12)와, 성형 단계(S13)와, 경화 단계(S14)와, 탈형 단계(S15)를 포함한다.
먼저, 폴리올 혼합물 형성 단계(S11)에서 폴리올 혼합물을 형성한다. 앞서 설명한 것과 같이 폴리올에 팽창 흑연과 무기충전제를 섞여 폴리올 혼합물을 형성할 수 있다. 이 단계에서 액상의 폴리올에 팽창 흑연과 무기충전제를 넣고 고르게 교반함으로써 액상의 폴리올 혼합물을 만들 수 있다. 폴리올에 첨가되는 무기충전제로는 수산화 알루미늄(Al(OH)3), 수산화 마그네슘(Mg(OH)2), 삼산화 안티몬(Sb2O3), 암모늄 폴리포스페이트, 멜라민 폴리포스페이트, 인계 난연제 중에서 선택되는 난연제, 또는 그 밖의 다양한 난연제가 이용될 수 있다.
다음으로, 내화 조성물 형성 단계(S12)에서 액상의 폴리올 혼합물에 경화제와 패각분말을 혼합하여 내화 조성물을 형성한다. 이 단계에서 액상의 폴리올 혼합물에 경화제와 패각분말을 넣고 고르게 교반함으로써 흐름성을 갖는 내화 조성물을 만들 수 있다. 폴리올 혼합물에 함유되는 경화제로는 폴리메릭 MDI(Polymeric methylene diphenyl diisocyanate), 모노메릭 MDI(Monomeric methylene diphenyl diisocyanate), 변성 MDI 및 TDI(Toluene diisocyanate) 중에서 선택되는 것이 이용될 수 있다. 폴리올 혼합물에 경화제 및 패각분말이 섞이면 경화가 진행되므로, 내화 조성물 형성 단계(S12)는 성형 단계(S13) 직전에 수행되는 것이 좋다.
다음으로, 성형 단계(S13)에서 내화 조성물(200)을 성형틀(300)에 넣어 일정한 형상으로 성형한다. 도 8에 나타낸 것과 같이, 성형틀(300)의 내부에 내화 조성물(200)을 적당량 주입함으로써, 내화 조성물(200)을 성형틀(300)의 내부 형상에 상응하는 형상으로 성형할 수 있다. 내화 조성물(200)은 성형틀(300) 속에서 자연 팽창할 수 있다.
다음으로, 경화 단계(S14)에서 성형틀(300) 내부로 주입된 내화 조성물(200)을 경화시킨다. 경화 단계(S14)는 상온에서 이루어질 수 있다. 동절기 등 온도가 낮은 환경에서는 내화 조성물(200)의 경화가 원활하게 이루어지지 않을 수 있는데, 경화 단계(S14)에서 경화 온도는 대략 20도 ~ 25도로 유지시키는 것이 좋다.
경화 단계(S14)를 거치면서 성형틀(300) 속으로 주입된 내화 조성물(200)은 도 9에 나타낸 것과 같이, 성형틀(300)의 내부 형상에 상응하는 형상의 성형물(400)로 경화된다.
다음으로, 탈형 단계(S15)에서 도 10에 나타낸 것과 같이, 성형틀(300) 속에서 경화된 성형물(400)을 성형틀(300)에서 분리한다.
이후, 성형틀(300)에서 분리된 성형물(400)에서 이물질을 제거하거나, 불필요하게 돌출된 부분을 제거하는 등 후처리함으로써 내화충전구조용 폼패드(100)를 완성할 수 있다.
본 발명에 따른 내화충전구조용 폼패드의 제조방법에 있어서, 성형 단계(S13) 및 경화 단계(S14)는 도 9에 나타낸 것과 같이, 내화 조성물(200)이 성형틀(300) 속에서 자연 팽창 가능한 상태에서 이루어질 수 있다.
또한, 성형 단계(S13) 및 경화 단계(S14)는 내화 조성형물(400)이 성형틀(300) 속에서 팽창 억제되도록 가압되는 조건에서 이루어질 수 있다. 이 경우, 도 11에 나타낸 것과 같이, 성형틀(300)의 개방된 상부에 가압부재(500)를 덮어 성형틀(300) 속에 담긴 내화 조성물(200)을 가압부재(500)로 가압하면서 내화 조성물(200)을 더욱 고밀도를 갖도록 성형하고 경화시킬 수 있다.
이상 본 발명에 대해 바람직한 예를 들어 설명하였으나 본 발명의 범위가 앞에서 설명되고 도시되는 형태로 한정되는 것은 아니다.
예를 들어, 도면에는 본 발명에 따른 내화충전구조용 폼패드(100)가 사각 블록 형상으로 이루어지는 것으로 나타냈으나, 내화충전구조용 폼패드는 적용되는 방화구획체의 관통구 형상 등에 따라 다양한 다른 형상으로 변경될 수 있다.
이상, 본 발명을 본 발명의 원리를 예시하기 위한 바람직한 실시예와 관련하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 그와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니다. 오히려 첨부된 청구범위의 사상 및 범위를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다.
100 : 내화충전구조용 폼패드
200 : 내화 조성물
300 : 성형틀 400 : 성형물
500 : 가압부재
300 : 성형틀 400 : 성형물
500 : 가압부재
Claims (11)
- 건축물의 방화구획체에 마련되는 관통구를 막기 위한 내화충전구조용 폼패드로서,
폴리올과, 팽창 흑연과, 패각분말을 포함하되,
수산화 알루미늄(Al(OH)3)과 수산화 마그네슘(Mg(OH)2) 중에서 선택되는 적어도 어느 하나의 무기충전제를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 내화충전구조용 폼패드.
- 제 1 항에 있어서,
상기 폴리올 100 중량부에 대해 상기 패각분말이 20 ~ 80 중량부 함유되는 것을 특징으로 하는 내화충전구조용 폼패드.
- 제 1 항에 있어서,
폴리메릭 MDI(Polymeric methylene diphenyl diisocyanate), 모노메릭 MDI(Monomeric methylene diphenyl diisocyanate), 변성 MDI 및 TDI(Toluene diisocyanate) 중에서 선택되는 적어도 어느 하나의 경화제를 포함하는 것을 특징으로 하는 내화충전구조용 폼패드.
- 제 1 항에 있어서,
두께가 30mm ~ 100mm인 사각 블록 형상으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 내화충전구조용 폼패드.
- 제 1 항에 있어서,
밀도가 100kg/m3 ~ 400kg/m3인 것을 특징으로 하는 내화충전구조용 폼패드.
- (a) 수산화 알루미늄(Al(OH)3)과 수산화 마그네슘(Mg(OH)2) 중에서 선택되는 적어도 어느 하나의 무기충전제와, 폴리올과, 팽창 흑연을 혼합하여 폴리올 혼합물을 마련하는 단계;
(b) 상기 (a) 단계에서 마련된 상기 폴리올 혼합물에 패각분말과 경화제를 혼합하여 내화 조성형물을 형성하는 단계;
(c) 상기 (b) 단계에서 형성된 내화 조성형물을 성형틀에 넣어 성형 및 경화시키는 단계; 및
(d) 상기 성형틀에서 경화된 성형물을 상기 성형틀에서 분리하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 내화충전구조용 폼패드의 제조방법.
- 제 6 항에 있어서,
상기 (b) 단계에서, 상기 내화 조성형물은 상기 폴리올 100 중량부에 대해 상기 패각분말이 20 ~ 80 중량부 함유되는 것을 특징으로 하는 내화충전구조용 폼패드의 제조방법.
- 제 6 항에 있어서,
상기 (b) 단계에서, 상기 경화제는 폴리메릭 MDI(Polymeric methylene diphenyl diisocyanate), 모노메릭 MDI(Monomeric methylene diphenyl diisocyanate), 변성 MDI 및 TDI(Toluene diisocyanate) 중에서 선택되는 것을 특징으로 하는 내화충전구조용 폼패드의 제조방법.
- 제 6 항에 있어서,
상기 (c) 단계에서, 상기 성형물을 두께가 30mm ~ 100mm인 사각 블록 형상으로 성형하는 것을 특징으로 하는 내화충전구조용 폼패드의 제조방법.
- 제 6 항에 있어서,
상기 (c) 단계에서, 상기 내화 조성형물을 상기 성형틀 속에서 팽창 억제되도록 가압하면서 성형 및 경화시키는 것을 특징으로 하는 내화충전구조용 폼패드의 제조방법.
- 제 6 항에 있어서,
상기 (c) 단계에서, 상기 내화 조성형물을 상기 성형틀 속에서 자연 팽창 가능한 상태로 성형 및 경화시키는 것을 특징으로 하는 내화충전구조용 폼패드의 제조방법.
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---|---|---|---|
KR1020190050472A KR20200126617A (ko) | 2019-04-30 | 2019-04-30 | 패각분말을 이용한 친환경 내화충전구조용 폼패드 및 그 제조방법 |
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KR20200126617A true KR20200126617A (ko) | 2020-11-09 |
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ID=73429798
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020190050472A KR20200126617A (ko) | 2019-04-30 | 2019-04-30 | 패각분말을 이용한 친환경 내화충전구조용 폼패드 및 그 제조방법 |
Country Status (1)
Country | Link |
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KR (1) | KR20200126617A (ko) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102555797B1 (ko) * | 2022-12-28 | 2023-07-14 | (주)미라클뮤지엄 | 패각을 이용한 반려동물용 매트 및 그 제조방법 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101782410B1 (ko) | 2015-12-31 | 2017-09-27 | 주식회사 한울씨앤에프 | 내화충전튜브를 이용한 내화충전구조 및 그 시공방법 |
-
2019
- 2019-04-30 KR KR1020190050472A patent/KR20200126617A/ko not_active Application Discontinuation
Patent Citations (1)
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KR101782410B1 (ko) | 2015-12-31 | 2017-09-27 | 주식회사 한울씨앤에프 | 내화충전튜브를 이용한 내화충전구조 및 그 시공방법 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR102555797B1 (ko) * | 2022-12-28 | 2023-07-14 | (주)미라클뮤지엄 | 패각을 이용한 반려동물용 매트 및 그 제조방법 |
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