KR100944964B1

KR100944964B1 - 발포성 수지 조성물과 그 수지 조성물을 이용한 파이프

Info

Publication number: KR100944964B1
Application number: KR1020080048421A
Authority: KR
Inventors: 한태희
Original assignee: 한태희
Priority date: 2008-05-26
Filing date: 2008-05-26
Publication date: 2010-03-03
Also published as: KR20090122548A

Abstract

본 발명은 팽창성(발포성)이 향상된 발포성 수지 조성물 및 그 수지 조성물이용한 파이프를 개시한다. 구체적으로 본 발명은 천연 광물 즉 제올라이트 분말 및 운기석 분말을 이용하여 발포성을 향상시킨 발포성 수지 조성물과 그 수지 조성물을 이용한 파이프를 개시한다.

발포성, 수지 조성물, 파이프

Description

발포성 수지 조성물과 그 수지 조성물을 이용한 파이프{Resin Composition Having Expandability and the Pipe Using the Same}

본 발명은 발포성 수지 조성물 및 그 수지 조성물을 이용한 파이프에 관한 것이다.

발포성 수지 조성물의 일 용도는 건축물의 벽을 관통하는 3층 단면 구조를 갖는 파이프의 중간층 재질로 사용되는 경우이다.

그럴 경우 <도 1>에서 보여지는 바와 같이, 건축물의 벽을 경계로 화재가 발생하였을 때 화재의 열로 인해 파이프(1)의 내·외층(11; 12)의 재질을 이루는 합성수지는 연소되더라도 중간층의 발포성 수지 조성물(13)은 그 부피가 팽창하여 파이프의 관통구를 메움으로써, 화재로 인하여 발생한 유해가스 등이 파이프가 관통하는 벽의 관통구를 통하여 이동하는 것을 방지하여 준다.

3층 구조를 갖는 파이프 중간층의 재질로서의 발포성 수지 조성물은 통상 난연제나 발포제가 포함되어 있어 화재에 대해 내화성을 가짐과 함께 열이 가해질 경 우에 팽창하는 특성을 갖게 된다.

이러한 내화성과 팽창성(발포성)으로 인하여, 3층 구조를 갖는 파이프의 중간층의 재질을 이루어는 발포성 수지 조성물은 화재가 발생할 경우에 연소되지 않고 파이프가 관통하는 벽의 관통구를 차단하게 된다.

본 발명도 3층 구조를 갖는 파이프 중간층의 재질로 사용될 수 있는 발포성 수지 조성물에 관한 것으로, 특히 천연 광물을 이용하여 이러한 그러한 발포성 수지 조성물의 팽창성(발포성)을 높일 수 있는 기술을 개시한다.

본 발명의 목적은 천연 광물을 이용하여 팽창성이 향상된 발포성 수지 조성물을 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은 상기 발포성 수지 조성물을 이용하여 제작된 파이프를 제공하는 데 있다.

상기 목적을 위하여, 본 발명은 천연 광물로서 제올라이트 분말과 운기석 분말을 사용한다.

구체적으로 본 발명의 발포성 수지 조성물은 열가소성 수지 100 중량부, 무기 충진제 5 내지 20 중량부, 난연제 2 내지 10 중량부, 발포제 3 내지 10 중량부, 및, 제올라이트 및 운기석 분말의 1:1 혼합물 2 내지 7 중량부를 포함함을 특징으로 한다.

본 발명에 사용될 수 있는 열가소성 수지로서는 폴리에틸렌 수지, 나일론, 폴리아세탈 수지, 염화비닐 수지, 폴리스티렌 수지, ABS 수지, 아크릴 수지, 폴리에스테르 수지, 폴리카보네이트 수지 등이 사용될 수 있고, 바람직하게는 하기 실시예에 사용된 폴리에스테르 수지이다.

본 발명에 사용될 수 있는 무기 충진제로는 공지된 임의의 것을 사용할 수 있는데, 예컨대 산화아연, 티탄, 산화칼슘, 산화 마그네슘, 산화철, 산화주석, 산 화 안티몬, 페라이드, 수산화칼슘, 수산화마그네슘, 수산화알미늄, 하이드로말사이트, 알칼리성 탄산마그네슘, 탄산칼슘, 탄산마그네슘, 유산칼슘, 석고섬유, 규산칼슘, 황산바륨, 활석, 유리섬유, 유리비즈, 실리카계, 카본블랙, 그래파이트, 탄소섬유 등을 사용할 수 있다.

본 발명에 사용될 수 있는 발포제도 공지된 임의의 물리적 발포제 또는 임의화학적 발포제를 사용할 수 있다. 물리적 발포제로는 n-펜탄, n-부탄, 이소부탄, 시클로헥산, 염화메틸렌, 프레온 등을 들 수 있고, 화학적 발포제로서는 아조디카르본아미드(Azodicarbonamide), 벤젠술포닐하이드라지드(benzene sulfonyl hydrazide; OBSH), 디니트로소펜타메틸렌테르라민(Dinitroso pentamethylene tetramine), 폴루엔술포닐하이드라지드(toluene sulfonyl hydrazide), 히드라조카르본아미드, 중탄산나트륨(NaHCO₃) 등을 들 수 있다.

본 발명에 사용될 수 있는 난연제도 공지된 임의의 것을 사용할 수 있는데, 그러한 난연제로서는 예컨대, 수산화알미늄, 수산화마그네슘, 산화안티몬, 수산화주석, 산화주석, 산화몰리브덴, 지르코늄화합물, 붕산염, 칼슘염, 트리브로모페녹시에탄(상품명 FF-680), 테트라브로모비스페놀A(TBBA), 포스포러스할라이드(phosphorus halide), 옥시할라이드(oxyhalide) 등을 들 수 있다.

한편 본 발명에 있어서, 운기석(운모;mica)은 알칼리 및 알칼리토금속, 철, 마그네슘, 망간, 및 바나듐 등을 주성분으로 하는 규산염광물의 한 그룹으로서, 층상 구조를 가지며, 보통은 육각 판상의 결정형을 이룬다고 알려져 있다. 운모의 종 류는 백운모, 금운모, 흑운모, 형광금운모, 홍운모, 소다운모, 견운모 등 약 27종이 있는데, 상업적으로 백운모와 견운모가 널리 사용되고 있다.

본 발명에 사용되는 운기석 분말은 상기 운기석으로 분류되는 광물의 분말이면 무엇이든 사용될 수 있지만, 시중에서 손쉽게 구할 수 있는 백운모나 견운모 분말인 것이 바람직하다.

또한 본 발명에 사용되는 제올라이트 분말도 천연 제올라이트 분말와 합성 제올라이트(알루미나실리게이트) 분말 모두 사용될 수 있는데, 바람직하게는 천연 제올라이트 분말을 사용하는 경우이다.

가장 바람직한 양태에 있어서, 본 발명의 발포성 수지 조성물은 하기 실시예에서 얻어진 것이다. 즉 수평균분자량이 26000인 폴리에스테르 열가소성 수지 100 중량부, 무기충전제인 산화아연 6 중량부, 난연제인 수산화마그네슘 5 중량부, 발포제인 OBSH(P,P'-Oxy bis(benzene sulfonyl hydrazide)) 및 TSH(P-Toluene sulfonyl hydrazide)의 1:1 혼합물 6 중량부, 및 제올라이트 분말 및 운기석 분말의 1:1 혼합물 3 중량부를 포함하는 수지 조성물이다.

다른 측면에 있어서, 본 발명은 3층 단면 구조를 갖는 파이프(내·외측 및 중간층을 갖는 파이프)에 관한 것으로, 내·외측의 재질은 열경화성 또는 열가소성 합성수지로 이루어지고, 중간층 재질은 전술한 바의 발포성 수지 조성물로 이루어진 파이프에 관한 것이다.

본 발명의 3층 단면 구조를 갖는 파이프가 건물 벽을 관통하여 장착될 때, 화재로 인하여 내·외측이 연소되더라도 중간층의 발포성 수지 조성물이 화재의 열 에 의하여 팽창하기 때문에 그 파이프가 관통하는 벽을 메우게 되고, 결과적으로 화재로 인한 유해 가스 등이 그 파이프의 관통구를 통하여 이동하는 것을 방지할 수 있게 된다.

본 발명의 3층 단면 구조를 갖는 파이프의 중간층 재질을 이루는 발포성 수지 조성물은 제올라이트 분말과 운기석 분말을 포함함으로써 팽창성이 향상된 수지 조성물이다.

본 발명의 3층 단면 구조를 갖는 파이프에 있어서, 내·외측의 재질로 사용될 수 있는 열가소성 수지로서는 앞서 예시한 수지 등 당업계에 공지된 것이 사용될 수 있고, 열경화성 수지도 당업계에 공지된 것이 사용될 수 있는데, 그러한 것으로서는 예컨대 페놀수지, 우레아수지(요소 수지), 에폭시 수지 등을 들 수 있다.

가장 바람직한 양태에 있어서, 상기 중간층의 재질을 이루는 발포성 수지 조성물은 하기 실시예에서 얻어진 것을 의미한다.

전술한 바와 같이, 본 발명에 따른 팽창성이 향상된 발포성 수지 조성물 및 그 수지 조성물을 이용하여 제작된 파이프를 제공할 수 있다. 본 발명의 발포성 수지 조성물은 3층 단면 구조를 갖는 파이프 등에 사용되어 화재 발생시 파이프가 관통하는 관통구를 차단시킴으로써 화재에 인한 피해가 화재가 발생한 구역에서 다른 구역으로 전가되는 것을 방지할 수 있다.

이하 본 발명을 실시예 및 실험예를 참조하여 설명한다. 그러나 본 발명의 범위가 이러한 실시예 및 실험예에 한정되는 것은 아니다.

<실시예> 발포성 수지 조성물의 제조

수평균분자량이 26000인 폴리에스테르 열가소성 수지 100 중량부, 무기충전제인 산화아연 6 중량부, 난연제인 수산화마그네슘 5 중량부, 발포제인 OBSH(P,P'-Oxy bis(benzene sulfonyl hydrazide)) 및 TSH(P-Toluene sulfonyl hydrazide)의 1:1 혼합물 6 중량부, 및 제올라이트 분말 및 운기석 분말의 1:1 혼합물 3 중량부를 혼합하여 발포성 수지 조성물을 제조하였다.

<비교예> 발포성 수지 조성물의 제조

제올라이트 분말 및 운기석 분말을 첨가하지 않고 발포성 수지 조성물을 제조하였다. 즉 수평균분자량이 26000인 폴리에스테르 열가소성 수지 100 중량부, 무기충전제인 산화아연 6 중량부, 난연제인 수산화마그네슘 5 중량부, 및 발포제인 OBSH(P,P'-Oxy bis(benzene sulfonyl hydrazide)) 및 TSH(P-Toluene sulfonyl hydrazide)의 1:1 혼합물 6 중량부를 혼합하여 발포성 수지 조성물을 제조하였다.

<실험예> 내화성 및 팽창성 평가

상기 실시예의 수지 조성물 및 비교예의 수지 조성물을 경화시켜 시험편을 제조하고 그 시험편을 가지고 내화성(산소지수) 및 팽창성을 평가하였다.

산소지수의 평가는 산소지수 시험장치(ASTM D 2863)를 통하여 평가하였고, 팽창성의 평가는 시험편을 200℃의 온도의 공기가 순환되는 열풍건조기 내에서 2시간 동안 가열시키고 가열 전의 부피(V₁)와 가열 후의 부피(V₂)의 비(V₂/V₁)로서 팽창 정도를 측정하였다.

결과를 하기 <표 1>에 나타내었다.

내화성 및 팽창성 평가

구분	내화성(산소지수 %)	팽창성(부피비)
실시예	52	1.63
비교예	32	1.44

위 결과는 제올라이트 분말과 운기석 분말이 포함된 실시예의 조성물의 경우가 제올라이트 분말과 운기석 분말이 포함되지 않은 비교예의 조성물에 비해 내화성 및 팽창성이 향상됨을 보여준다.

도 1은 발포성 수지 조성물을 중간층의 재질로 하여 제작된 3층 단면 구조를 갖는 파이프가 화재 발생시 파이프의 내·외층은 연소되어 없어지더라도 중간층의 발포성 수지 조성물이 팽창하여 파이프가 관통하는 건물 벽의 관통구를 차단하는 것을 나타낸 것이다.

Claims

수평균분자량이 26000인 폴리에스테르 열가소성 수지 100 중량부, 무기충전제인 산화아연 6 중량부, 난연제인 수산화마그네슘 5 중량부, 발포제인 OBSH(P,P'-Oxy bis(benzene sulfonyl hydrazide)) 및 TSH(P-Toluene sulfonyl hydrazide)의 1:1 혼합물 6 중량부, 및 제올라이트 분말 및 운기석 분말의 1:1 혼합물 3 중량부를 포함하는 발포성 수지 조성물.
제1항에 있어서,

상기 제올라이트는 천연 제올라이트인 것을 특징으로 하는 발포성 수지 조성물.
3층 단면 구조를 갖는 파이프에 있어서,

내·외층의 재질은 합성 수지로 이루어져 있고, 중간층은 수평균분자량이 26000인 폴리에스테르 열가소성 수지 100 중량부, 무기충전제인 산화아연 6 중량부, 난연제인 수산화마그네슘 5 중량부, 발포제인 OBSH(P,P'-Oxy bis(benzene sulfonyl hydrazide)) 및 TSH(P-Toluene sulfonyl hydrazide)의 1:1 혼합물 6 중량부, 및 제올라이트 분말 및 운기석 분말의 1:1 혼합물 3 중량부를 포함하는 발포성 수지 조성물로 이루어진 3층 단면 구조를 갖는 파이프.
제3항에 있어서,

상기 제올라이트는 천연 제올라이트인 것을 특징으로 하는 3층 단면 구조를 갖는 파이프.