KR100838823B1 - 발포 팽창성 난연시트가 설치된 샌드위치 패널 - Google Patents

발포 팽창성 난연시트가 설치된 샌드위치 패널 Download PDF

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KR100838823B1 KR1020070125976A KR20070125976A KR100838823B1 KR 100838823 B1 KR100838823 B1 KR 100838823B1 KR 1020070125976 A KR1020070125976 A KR 1020070125976A KR 20070125976 A KR20070125976 A KR 20070125976A KR 100838823 B1 KR100838823 B1 KR 100838823B1
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Abstract

본 발명은 단열재와 철판 사이에 인체에 무해한 비할로겐 제품으로 카본을 3,000℃ 이상에서 추출한 탄소조직의 방염제이며 100~200℃에서 40~300% 까지 팽창하는 그라파이트를 주성분으로 하는 발포 팽창성 난연시트를 형성한 것으로, 화재발생시 그라파이트로 구성된 발포 팽창성 난연시트가 팽창하여 샌드위치 패널의 끝단부에 두꺼운 난연패드층이 형성되어 공기의 흐름을 차단하고 패널 내부로의 화염전파를 근본적으로 차단하게 됨으로써 내부 단열재의 보호는 물론, 열에 의한 단열재의 탄화현상을 방지하여 연기 및 유해가스의 발생을 현저하게 감소시켜 화재로 인한 샌드위치 패널의 유해성을 최소화하여 인체나 환경에 피해를 주지 않도록 하는 발포 팽창성 난연시트가 형성된 샌드위치 패널에 관한 것이다.
본 발명은 경질우레탄 폼의 단열재 양면에 0.5~0.8mm 두께의 철판이 형성된 통상의 샌드위치 패널에 있어서, 상기 단열재와 철판 사이에 인체에 무해한 비할로겐 제품으로 카본을 3,000℃에서 추출한 탄소조직의 방염제로서 100~200℃에서 40~300% 까지 팽창하여 난연패드층을 형성하는 발포 팽창성 난연시트가 0.3~5mm 두께로 설치된 것에 특징이 있다.
샌드위치패널, 단열재, 난연시트, 발포, 팽창, 난연패드, 그라파이트

Description

발포 팽창성 난연시트가 설치된 샌드위치 패널{Sandwich panel with foam-expansive sheet of hardly combustible}
본 발명은 발포 팽창성 난연시트가 설치된 샌드위치 패널에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 단열재와 철판 사이에 인체에 무해한 비할로겐 제품으로 카본을 3,000℃ 이상에서 추출한 탄소조직의 방염제이며 100~200℃에서 40~300% 까지 팽창하는 그라파이트를 주성분으로 하는 발포 팽창성 난연시트를 설치한 것으로, 화재발생시 그라파이트로 구성된 발포 팽창성 난연시트가 팽창하여 샌드위치 패널의 끝단부와 단열재의 전면에 두꺼운 난연패드층이 형성되어 공기의 흐름을 차단하고 패널 내부로의 화염전파를 근본적으로 차단하게 됨으로써 내부 단열재의 보호는 물론, 열에 의한 단열재의 탄화현상을 방지하여 연기 및 유해가스의 발생을 현저하게 감소시켜 화재로 인한 샌드위치 패널의 유해성을 최소화하여 인체나 환경에 피해를 주지 않도록 하는 발포 팽창성 난연시트가 형성된 샌드위치 패널에 관한 것이다.
도 1은 통상적으로 사용되는 샌드위치 패널(10)의 구성을 나타낸 단면도로서 0.5~0.8mm 두께의 철판(1a)(1b) 사이에 유기성 발포우레탄, 스티로폼, 그라스 울(유리섬유), 미네랄 울과 같은 단열재(2)를 결합하여 패널형태로 제작한 것으로 건 축용 자재로 사용되며, 아주 가벼우면서도 뛰어난 자립 구조체로서 활용할 수 있으며 설계 시공이 간편하고, 단열효과가 콘크리트의 49배. 시멘트 벽돌의 42배나 뛰어나 일반 건축자재에 비해 30%이상의 에너지가 절감됨에 따라 널리 사용되고 있다.
상기 샌드위치 패널(10)을 구성하는 단열재(2)는 통상적으로 스티로폼, 그라스 울, 미네랄 울 등이 사용되고 있으며, 상기 단열재(2)로서 유기성 발포우레탄 또는 스티로폼을 심재로 사용하는 샌드위치 패널(10)은 가볍고, 가격이 저렴한 장점이 있으나, 화재가 발생할 경우 방염효과가 떨어져 발화가 매우 쉽게 일어나 불이 빠른 속도로 확산됨으로 인해 화재를 진화하기 어려울 뿐만 아니라, 연소 시에 높은 온도에 의해 탄화현상이 일어나고 유독가스를 발생하게 되므로 인체에 치명적인 영향을 미치는 단점이 있다.
또한, 그라스 울(유리섬유)을 단열재(2)로 사용하는 샌드위치 패널(10)은 유리를 녹여 섬유형태로 만든 것으로 스티로폼 보다 내화 성능은 비교적 우수하나 미세한 분진으로 인해 인체에 유해하며 고가인 문제점이 있으며, 돌을 녹여 섬유형태로 만든 미네랄 울을 심재로 사용하는 샌드위치 패널은 그라스 울(유리섬유) 보다는 저렴하고, 내화 성능이 있지만 무게가 무거운 단점이 있으며, 그라스 울처럼 분진에 유의하여 시공해야 하는 문제점이 있는 것이다.
본 발명은 상기와 같은 제반 문제점을 해소하기 위한 것으로 단열재 양면에 철판이 형성된 통상의 샌드위치 패널에 있어서, 상기 단열재와 철판 사이에 인체에 무해한 비할로겐 제품으로 카본을 3,000℃ 이상에서 추출한 탄소조직의 방염제이며 100~200℃에서 40~300% 까지 팽창하는 그라파이트를 주성분으로 하는 발포 팽창성 난연시트를 형성한 것으로, 화재발생시 그라파이트로 구성된 발포 팽창성 난연시트가 팽창하여 샌드위치 패널의 끝단부 및 전면에 걸쳐 두꺼운 난연패드층이 형성되어 공기의 흐름을 차단하고 단열재(심재) 내부로의 화염전파를 근본적으로 차단하게 됨으로써 내부 단열재의 보호는 물론, 열에 의한 단열재의 탄화현상을 방지하여 연기 및 유해가스의 발생을 현저하게 감소시켜 화재로 인한 샌드위치 패널의 유해성을 최소화하여 인체나 환경에 피해를 주지 않도록 하는 것을 기술적 과제로 한다.
본 발명은 경질우레탄 폼의 단열재 양면에 0.5~0.8mm 두께의 철판이 형성된 통상의 샌드위치 패널에 있어서, 상기 단열재와 철판 사이에 인체에 무해한 비할로겐 제품으로 카본을 3,000℃에서 추출한 탄소조직의 방염제로서 100~200℃에서 40~300% 까지 팽창하여 난연패드층을 형성하는 발포 팽창성 난연시트가 0.3~5mm 두께로 설치된 을 특징으로 한다.
또한, 상기 발포 팽창성 난연시트는 염화고무, 실리콘고무, 니트릴고무, 불소고무 중에서 선택된 1종의 난연성 액상 바인더 22~70wt%와, 카본을 3,000℃에서 추출한 탄소조직의 방염제로서 100~200℃에서 40~300% 까지 팽창하는 그라파이터 14~40wt%와, 수산화알루미늄, 수산화마그네슘, 산화안티몬, 주석산아연, 지르코늄 중에서 선택된 1종의 무기질 난연필러 15~35wt%와, 원료의 분산성과 레벨링성을 향상하기 위한 폴리실록산계 공중합체, 하이드록시 관능기 카르복실릭산 에스테르계 중에서 선택된 1종의 첨가제 1~3wt%로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
삭제
또한, 상기 단열재는 소르비톨 베이스 폴리에테르, 펜타에리트리올 베이스 폴리에테르 폴리올, 에틸렌 디아민 베이스 폴리에테르 폴리올 중에서 선택된 1종의 폴리올 61~74wt%와, 물 0.1~99.9wt% 및 1,1-디클로로-1-플루오로에탄(HCFC-141b) 0.1~99.9 wt%로 이루어지며 폼의 밀도를 결정시켜 주는 발포제 15~21wt%와, 폼의 난연성을 부여하기 위한 난연제 10~17wt%와, 폼의 발포 반응 시 유화작용에 의한 원료성분의 분산성 향상, 셀의 안정화, 반응 중 생성되는 가스의 방출, 셀의 깨짐성을 개선하기 위한 계면활성제 0.2~0.8wt%와, 디메틸 시클로 헥실아민, 트리에틸렌 디아민 중에서 선택된 1종의 경화촉진제 20~80wt%와, 비스 디메틸아미노 에틸 에테르 70wt% 및 디프로필렌 글리콜 30wt%로 혼합된 블로잉촉진제 20~80wt%로 구성된 촉매제 0.2~0.5wt%로 이루어진 것을 특징으로 한다.
본 발명은 단열재 양면에 철판이 형성된 통상의 샌드위치 패널에 있어서, 상기 단열재와 철판 사이에 인체에 무해한 비할로겐 제품으로 카본을 3,000℃ 이상에 서 추출한 탄소조직의 방염제이며 100~200℃에서 40~300% 까지 팽창하는 그라파이트를 주성분으로 하는 발포 팽창성 난연시트를 형성한 것으로, 화재발생시 그라파이트로 구성된 발포 팽창성 난연시트가 팽창하여 샌드위치 패널의 끝단부에 두꺼운 난연패드층이 형성되어 공기의 흐름을 차단하고 패널 내부로의 화염전파를 근본적으로 차단하게 됨으로써 내부 단열재의 보호는 물론, 열에 의한 단열재의 탄화현상을 방지하여 연기 및 유해가스의 발생을 현저하게 감소시켜 화재로 인한 샌드위치 패널의 유해성을 최소화하여 인체나 환경에 피해를 주지 않는 효과가 있다.
이하 본 발명에 따른 발포 팽창성 난연시트가 형성된 샌드위치 패널을 첨부된 도 2 및 도 4에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다.
먼저, 본 발명에 적용되는 발포 팽창성 난연시트(3a)(3b)는 염화고무, 실리콘고무, 니트릴고무, 불소고무 중에서 선택된 1종의 난연성 액상 바인더 22~70wt%와, 팽창성 그라파이터 14~40wt%와, 수산화알루미늄, 수산화마그네슘, 산화안티몬, 주석산아연, 지르코늄 중에서 선택된 1종의 무기질 난연필러 15~35wt%와, 원료의 분산성과 레벨링성을 향상하기 위한 폴리실록산계 공중합체, 하이드록시 관능기 카르복실릭산 에스테르계 중에서 선택된 1종의 첨가제 1~3wt%로 이루어진다.
상기 발포 팽창성 난연시트(3a)(3b)를 구성하는 난연성 액상바인더는 난연성의 주 기능과 더불어 제품의 강도유지 및 성형성에 영향을 미치는 것으로 22wt% 미만 첨가 시에는 제품의 성형성이 떨어지며, 70wt% 이상 첨가 시에는 성형성은 양호하나 제품의 강도유지에 영향을 미치게 되므로 22~70wt% 범위 내에서 첨가하는 것 이 바람직하다.
상기 발포 팽창성 난연시트(3a)(3b)를 형성하는 주요 성분인 팽창성 그라파이트는 카본을 3,000℃ 이상에서 추출한 탄소조직으로 100~200℃에서 발포팽창을 시작하여 40~300% 까지 팽창하고 화재발생시 화염전파를 차단하여 내부 단열재(2)의 보호 및 유해성 가스방출을 감소시키는 것으로 14wt% 미만 첨가 시에는 방염성이 떨어지고, 40wt% 이상 첨가 시에는 방염효과는 우수하나 원가상승 및 제품성형에 영향을 미치게 되므로 14~40wt% 범위 내에서 첨가하는 것이 바람직하다.
상기 발포 팽창성 난연시트(3a)(3b)를 구성하는 무기질 난연필러는 난연성의 주 기능과 더불어 제품의 강도 및 점도유지에 영향을 미치는 것으로 15wt% 이하 첨가 시에는 성형제품의 강도가 저하되고, 35wt% 이상 첨가 시에는 제품의 점도 상승으로 인하여 제품성형에 영향을 미치게 되므로 15~35wt% 범위 내에서 첨가하는 것이 바람직하다.
상기 발포 팽창성 난연시트(3a)(3b)를 구성하는 실리콘 첨가제는 원료의 분산성과 레벨링성을 향상하기 위해 사용되는 것으로 1~3% 범위에서 사용하는 것이 분산성과 레벨링성이 가장 양호한 것으로 나타났다.
도 4는 본 발명에 적용되는 발포 팽창성 난연시트(3a)(3b)의 제조공정도로서, 염화고무, 실리콘고무, 니트릴고무, 불소고무 중에서 선택된 1종의 난연성 액상 바인더 22~70wt%와, 카본을 3,000℃ 이상에서 추출한 탄소조직의 방염제로서 100~200℃에서 40~300% 까지 팽창하는 그라파이터 14~40wt%와, 수산화알루미늄, 수산화마그네슘, 산화안티몬, 주석산 아연, 지르코늄 중에서 선택된 1종의 무기질 난연필러 15~35wt%와, 원료의 분산성과 레벨링성을 향상하기 위한 폴리실록산계 공중합체, 하이드록시 관능기 카르복실릭산 에스테르계 중에서 선택된 1종의 첨가제 1~3wt%를 교반기에 투입 후 상온에서 10~30분간 고르게 혼합하여 균질화시키는 원료혼합공정(101)을 수행한다.
상기 원료혼합공정(101)이 완료되면 몰드 내부에 일정량의 혼합된 발포 팽창성 난연시트 조성물을 투입 후, 100~300㎏/㎠의 압력에서 5~8분 동안 압착 성형하여 0.3~5mm 두께의 시트 형태로 제작하는 몰드압착 성형공정(102)을 수행한다.
상기 몰드압착 성형공정(102)에서 100㎏/㎠ 압력 이하에서 5분 미만으로 성형할 경우 발포 팽창성 난연시트가 일정한 강도를 유지하지 못하는 문제점이 있으며, 300㎏/㎠ 이상의 압력에서 8분 이상 성형할 경우 더 이상의 강도 상승을 기대할 수 없으므로 100~300㎏/㎠의 압력에서 5~8분 동안 압착 성형하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 발포 팽창성 난연시트를 0.3mm 미만의 시트로 제작할 경우에는 발포팽창성이 미흡하여 난연 효과가 떨어지며, 5mm 이상의 시트로 제작할 경우에는 난연 효과는 우수하나 가격상승의 단점이 발생하게 되므로 0.3~5mm 두께범위를 유지하는 것이 바람직하다.
상기 몰드압착 성형공정(102)의 수행이 완료되면 몰드 내부에 성형된 발포 팽창성 난연시트를 탈형시키는 탈형공정(단계 103)한 다음, 상기 몰드로부터 탈형된 발포 팽창성 난연시트를 원료 상호간에 안정된 결합을 유도하도록 상온에서 10~15시간 숙성시키는 숙성공정(104)을 진행함으로써 본 발명에 따른 발포 팽창성 난연시트(3a)(3b)의 제조과정을 완료하게 된다.
여기에서 10시간 미만 숙성할 경우 각 원료 간의 결합력이 저하될 수 있으며, 15시간 이상 숙성시킬 경우에는 더 이상의 숙성효과를 얻을 수 없으므로 10~15시간 범위내에서 숙성시키는 것이 바람직하고, 상기 0.3~5mm 두께의 발포 팽창성 난연시트를 사용 용도에 따라 일정한 규격으로 재단하여 사용한다.
상기와 같은 본 발명에 적용되는 발포 팽창성 난연시트 조성물의 실시예에 따른 혼합비율을 표 1에서와 같이 제1 내지 제4실시예로 나타내었으며, 아래의 표 1에서와 같이 제1 내지 제4실시예에서 발포 팽창성 난연시트를 구성하는 성분 중에서 난연성 액상 바인더는 22wt%, 38wt%, 53wt%, 67wt%로 각각 변화시키고, 무기질 난연필러는 35wt%, 30wt%, 22wt%, 17wt%로 각각 변화시키고, 팽창성 그라파이터는 40wt%, 30wt%, 23wt%, 14wt%로 각각 변화시키고, 첨가제는 3wt%, 2wt%, 2wt%, 2wt%로 각각 변화하였다.
또한, 제1 내지 제4실시예의 배합으로 제조된 조성물을 샘플로 제조하여 2mm 두께의 발포 팽창성 난연시트를 제조한 후 MDF판에 부착하고, 비교제품은 건조 후, 도막이 2mm가 되도록 MDF판에 도포한 다음, 휴대용 토치램프를 사용하여 동일조건으로 5분 동안 화염방사를 실시하여 각 실시예에 따라 제품 성형성, 도막 건조상태, 성형제품 강도, 가스발생 여부, 방염성, MDF판 탄화여부를 시험하고, 그 결과를 아래의 표 2에 나타내었다.
(표 1) 각 실시예에 따른 발포 팽창성 난연시트의 조성물 함량 비율표(단위:wt%)
구 분 실시예 1 실시예 2 실시예 3 실시예 4 비교예
난연성 액상바인더 22.0 38.0 53.0 67.0 국내 K 社 1액형 염화고무계 방염페인트
무기질 난연필러 35.0 30.0 22.0 17.0
첨가제 3.0 2.0 2.0 2.0
팽창성 그라파이트 40.0 30.0 23.0 14.0
합 계 100.0 100.0 100.0 100.0
(표 2) 각 실시예에 따른 조성물의 물성 비교표
구 분 실시예 1 실시예 2 실시예 3 실시예 4 비교예
제품 성형성 × ◎ ◎ ◎ -
도막 건조상태 - - - - ◎
성형제품 강도 △ ◎ △ × △
가스발생 여부 ◎ ◎ △ △ △
방염성 ◎ ◎ ◎ △ △
MDF판 탄화여부 ◎ ◎ △ × ×
◎ : 양호 , △ : 보통 , × : 불량
상기 시험결과 실시예 2의 조성물이 제품 성형성, 도막 건조상태, 성형제품 강도, 가스발생 여부, 방염성, MDF판 탄화여부를 비교예을 기준으로 할 때 월등히 좋은 결과를 나타내었다.
상기와 같은 조성물로 제조된 발포 팽창성 난연시트(3a)(3b)를 사용한 본 발 명에 따른 샌드위치 패널(10)을 도 2 및 도 3에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 2는 본 발명에 따른 샌드위치 패널(10)의 구성을 나타낸 단면도로서, 0.5~0.8mm 두께의 철판(1a)(1b) 내측 면에 높은 열이 가해질 경우 발포가 일어나 샌드위치 패널(10)의 외측 면을 감싸 단열재(2)의 화염 전파를 차단하는 발포 팽창성 난연시트(3a)(3b)가 0.3~5.0mm 두께로 도포되고, 상기 발포 팽창성 난연시트(3a)(3b) 사이에 단열재(2)가 설치되는 구조를 이루고 있다.
상기와 같은 구조로 이루어진 본 발명의 샌드위치 패널(10)에 150℃ 이상의 고열이 가해지면, 이 열이 철판(1a)(1b)을 통해 발포 팽창성 난연시트(3a)(3b)에 전달됨에 따라 상기 발포 팽창성 난연시트(3a)(3b)를 구성하는 그라파이트가 40~300% 까지 팽창하게 되나, 철판(1a)(1b)과 단열재(2)에 의해 샌드위치 패널(10)의 폭(두께) 방향으로 팽창되지 못하고 도 3에서와 같이 외부로 노출 팽창되어 결국 샌드위치 패널(10)의 끝단부와 단열재(2) 전면에 난연패드층(4)을 형성시키게 된다.
따라서 상기 발포 팽창성 난연시트(3a)(3b)의 팽창으로 인하여 샌드위치 패널(10)의 끝단부에 형성되는 난연패드층(4)에 의해 단열재(2) 내부로의 공기 흐름을 차단함과 동시에 패널 내부로의 열원전달을 근본적으로 차단하게 되므로 단열재(2)를 보호함에 인해 열에 의한 탄화현상을 방지하여 유해가스의 발생을 현저하게 감소시키게 되므로 화재로 인한 샌드위치 패널(10)의 유해성을 최소화하여 인체나 환경에 피해를 주지 않게 되는 것이다.
한편, 상기 샌드위치 패널(10)을 구성하는 구성요소인 단열재(2)는 폴리올 61~74wt%와, 발포제 15~21wt%와, 난연제 10~17wt%와, 계면활성제 0.2~0.8wt%와, 촉매제 0.2~0.5wt%로 이루어진 경질우레탄 폼으로 이루어진다.
상기 단열재(2)를 구성하는 성분인 폴리올은 소르비톨 베이스 폴리에테르(Sorbitol based polyether(OH value=480, Functionality=6)), 펜타에리트리올 베이스 폴리에테르 폴리올(Pentaery thriol based polyether polyol(OH value=400, unctionality=4)), 에틸렌 디아민 베이스 폴리에테르 폴리올(Ethylene diamine based polyether polyol(OH value=750, Functionality=4)) 중에서 선택된 1종을 사용하고, 61wt% 미만 첨가시에는 발포 폼의 수축현상이 발생하며, 74wt% 이상 첨가시에는 필요이상으로 발포 폼의 경도가 높아지고 제품 가격이 상승하는 문제점이 있으므로 61~74wt% 범위 내에서 첨가하는 것이 바람직하다.
상기 단열재(2)를 구성하는 성분인 계면활성제는 폼의 발포 반응 시 유화작용에 의한 원료성분의 분산성 향상, 셀의 안정화, 반응 중 생성되는 가스의 방출, 셀의 깨짐성을 개선하기 위해 사용되는 것으로 0.2~0.8wt% 범위 내에서 첨가하는 것이 바람직하다.
상기 단열재(2)를 구성하는 성분인 촉매제는 경질우레탄 폼 패널 제조 시 적당한 작업 조건을 만족하기 위해 디메틸 시클로 헥실아민(DMCHA: Dimethyl Cyclohexylamine), 트리에틸렌 디아민(Triethylene Diamine) 중에서 선택된 1종의 경화촉진제 20~80wt%와, 비스 디메틸아미노 에틸 에테르 70wt% 및 디프로필렌 글리콜 30wt%로 혼합된 블로잉촉진제 20~80wt%로 이루어진 촉매제는 0.2~0.5wt% 범위 내에서 첨가하는 것이 바람직하다.
상기 단열재(2)를 구성하는 성분인 난연제는 통상적으로 경질우레탄 폼의 난연성을 부여하기 위해 사용 되어지는 인계 난연제를 사용하며, 적정한 난연 등급 2급 이상의 효과를 얻기 위해 10~17wt% 범위 내에서 첨가하는 것이 바람직하다.
상기 단열재(2)를 구성하는 성분인 발포제는 경질우레탄 폼의 밀도를 결정시켜 주는 인자로서 물 0.1~99.9wt%와, 1,1-디클로로-1-플루오로에탄HCFC-141b) 0.1~99.9wt%로 이루어진 것이며, 15~21wt% 범위 내에서 첨가하는 것이 바람직하다.
상기와 같이 이루어지며 본 발명에 사용되는 단열재(2) 조성물의 혼합비율을 표 3에서와 같이 제5 내지 제7실시예로 나타내었으며, 비교예로서 국내 D사에서 제조되는 단속식 경질우레탄 패널 제조용 제품을 사용하였다.
즉, 아래의 표 3에서와 같이 제5 내지 제7실시예에서 단열재(2)를 구성하는 성분 중에서 폴리올은 70.8wt%, 66.8wt%, 64.3wt%로 각각 변화시키고, 계면활성제는 0.5wt%로 동일하게 유지하고, 촉매제는 0.2wt%, 0.35wt%, 0.7wt%로 각각 변화시키고, 난연제는 13.5wt%로 동일하게 유지하고, 발포제는 15.0wt%, 18.85wt%, 21.0wt%로 각각 변화하였다.
(표 3) 각 실시예에 따른 경질우레탄 폼 주제 조성물 함량 비율표(단위:wt%)
구 분 실시예 5 실시예 6 실시예 7 비교예 1
폴리올 70.8 66.8 64.3 국내 D社 단속식 경질우레탄패널 제조용 제품
계면활성제 0.5 0.5 0.5
촉매제 0.2 0.35 0.7
난연제 13.5 13.5 13.5
발포제 15.0 18.85 21.0
합 계 100.0 100.0 100.0
상기 제5 내지 제7실시예의 배합 비율로 제조한 후, 반응성과 밀도를 측정하여 표 4에 나타내었다.
즉, 반응성을 측정하기 위해 제5 내지 제7실시예에 의해 제조된 경질우레탄 폼과 경화제를 1 : 1로 비율로 첨가하여 5,000rpm의 속도로 5초간 교반한 후, 크림타임(Cream Time), 겔 타임(Gel Time), 트랙 프리 타임(Tack Free Time)을 각각 측정하였다.
여기에서 사용되는 경화제는 인덱스(Index)가 1.0~1.2인 이소시아네이트를 사용하였으며, 이소시아네이트 인덱스가 1.0~1.2 이하가 되면 경질 우레탄 폼의 강도가 낮아져 발포 폼의 수축현상이 일어날 수 있으며, 이소시아네이트 인덱스가 1.0~1.2 이상이 되면 발포 폼의 스킨층에 부스러기 현상(friability)이 생겨 접착력 저하의 우려가 있어 이소시아네이트 인덱스가 1.0~1.2가 바람직하다.
또한, 밀도를 측정하기 위해 제5 내지 제7실시예의 배합별로 발포시킨 경질우레탄 폼을 24시간 상온에서 경화시켜 10cm × 10cm × 10cm로 절단한 후, 밀도를 측정하였다
(표 4) 각 실시예에 따른 조성물의 물성 비교표
구 분 실시예 5 실시예 6 실시예 7 비교예 1
Cream Time (sec) 40.0 18.0 5.0 20.0
Gel Time (sec) 250.0 110.0 13.0 118.0
Tack Free Time (sec) 400.00 220.00 26.00 220.0
밀도 (Kg/m3) 30.0 26.0 25.0 25.0
상기 시험결과 실시예 6의 조성물이 경질우레탄 폼 패널로 제조하기 위한 반응성 및 밀도가 가장 양호한 것으로 나타났다.
도 1은 통상적인 샌드위치 패널의 구성을 나타낸 단면도.
도 2는 본 발명에 따른 샌드위치 패널의 구성을 나타낸 단면도.
도 3은 본 발명에 따른 샌드위치 패널을 구성하는 발포 팽창성 난연시트의 발포 팽창상태를 나타낸 단면도.
도 4는 본 발명에 적용되는 발포 팽창성 난연시트의 제조공정도.
[도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명]
1 : 철판
2 : 단열재
3a, 3b : 발포 팽창성 난연시트
4 : 난연패드층

Claims (3)

  1. 경질우레탄 폼의 단열재(2) 양면에 0.5~0.8mm 두께의 철판(1a)(1b)이 형성된 통상의 샌드위치 패널에 있어서,
    상기 단열재(2)와 철판 사이에 인체에 무해한 비할로겐 제품으로 카본을 3,000℃에서 추출한 탄소조직의 방염제로서 100~200℃에서 40~300% 까지 팽창하여 난연패드층(4)을 형성하는 발포 팽창성 난연시트(3a)(3b)가 0.3~5mm 두께로 설치된 것을 특징으로 하는 발포 팽창성 난연시트가 형성된 샌드위치 패널.
  2. 제1항에 있어서 상기 발포 팽창성 난연시트(3a)(3b)는,
    염화고무, 실리콘고무, 니트릴고무, 불소고무 중에서 선택된 1종의 난연성 액상 바인더 22~70wt%와,
    카본을 3,000℃에서 추출한 탄소조직의 방염제로서 100~200℃에서 40~300% 까지 팽창하는 그라파이터 14~40wt%와,
    수산화알루미늄, 수산화마그네슘, 산화안티몬, 주석산아연, 지르코늄 중에서 선택된 1종의 무기질 난연필러 15~35wt%와,
    원료의 분산성과 레벨링성을 향상하기 위한 폴리실록산계 공중합체, 하이드록시 관능기 카르복실릭산 에스테르계 중에서 선택된 1종의 첨가제 1~3wt%로 이루어지는 것을 특징으로 하는 발포 팽창성 난연시트가 형성된 샌드위치 패널.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서 상기 단열재(2)는,
    소르비톨 베이스 폴리에테르, 펜타에리트리올 베이스 폴리에테르 폴리올, 에틸렌 디아민 베이스 폴리에테르 폴리올 중에서 선택된 1종의 폴리올 61~74wt%와,
    물 0.1~99.9wt% 및 1,1-디클로로-1-플루오로에탄(HCFC-141b) 0.1~99.9 wt%로 이루어지며 폼의 밀도를 결정시켜 주는 발포제 15~21wt%와,
    폼의 난연성을 부여하기 위한 난연제 10~17wt%와,
    폼의 발포 반응 시 유화작용에 의한 원료성분의 분산성 향상, 셀의 안정화, 반응 중 생성되는 가스의 방출, 셀의 깨짐성을 개선하기 위한 계면활성제 0.2~0.8wt%와,
    디메틸 시클로 헥실아민, 트리에틸렌 디아민 중에서 선택된 1종의 경화촉진제 20~80wt%와, 비스 디메틸아미노 에틸 에테르 70wt% 및 디프로필렌 글리콜 30wt%로 혼합된 블로잉촉진제 20~80wt%로 구성된 촉매제 0.2~0.5wt%로 이루어진 것을 특징으로 하는 발포 팽창성 난연시트가 형성된 샌드위치 패널.
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