KR101354069B1 - 내화 충전구조 블럭 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 화재시 콘크리트 벽을 관통하여 설치된 배관을 통해 화염이 넘어오는 것을 방지하는 내화 충전구조 블럭에 관한 것이다.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 구획 방화용 팽창성 내화 충전구조 블럭은 NR고무 14.5~38.5중량%, 내화성 충진제 10~40중량%, 연화제로서 A-2오일 5~30중량%, 지방산으로 스테아린산(C18H36O2) 0.1~2중량%, 분산제 0.1~2중량%, 첨가제 1.2~10.2중량%, 가교제 0.1~5중량% 및 안료 0.1~5중량%가 혼합되어 패드 형상으로 성형된다.

Description

내화 충전구조 블럭 {Filling fire-resistant block}
본 발명은 화재시 파이프, 전선케이블 등의 설비자재가 건축 구조부재를 관통하는 부위와, 조인트 및 커튼월과 바닥사이 등의 틈새를 통해 화재가 확산되는 것을 방지하기 위한 내화 충전구조 블럭에 관한 것이다.
공장이나 사무용 빌딩 등의 건축에서는 서로의 거주공간을 구획 구분하는 벽이나 바닥 등의 방화 구획체에 관통공을 천공하고, 상기 관통공에 폴리염화비닐파이프나 폴리에틸렌파이프와 같은 가연성의 합성수지 파이프가 삽입되어 상,하수배관, 공조설비의 파이프 및 각종 전선 케이블 등이 삽입된다.
어느 한 거주공간에서 화재가 발생하면 그 열이나 화염으로 상기 상,하수 배관, 공조장치의 배관의 발포 단열재 또는 전선 케이블의 피복등이 연소하거나 용융되어 소실되어 버리기 때문에 상기 관통공이 화염의 통로로 작용하여 화염과 열기가 관통공을 타고 옆 방으로 진전된다.
이러한 문제점 때문에 종래에는 슬레이트 파이프로 수지 파이프 등의 외측이 피복된 이른바 내화 2중관을 상기 관통공에 삽입하고, 상기 내화 2중관과 관통공 사이의 공간을 모르타르나 암면 등으로 페색하는 방화공법이 적용되고 있다.
그러나, 상기와 같은 내화 2중관은 상당한 무게의 중량물이므로 수송이 매우 힘들고 시공성이 떨어지는 문제점이 있다. 또한, 일단 화재가 발생한 경우에는 슬레이트 파이프로 피복된 내관인 수지 파이프 등이 밀폐된 상태로 구운 상태로 되어서 유해가스를 발생하여 옆 방으로 유해가스가 유입되는 문제점이 있다.
이러한 문제점 때문에 최근에는 수지 파이프나 공조장치의 배관 등의 외면에 팽창성 난연패드를 감아서 화재에 의해 가열되면 난연패드가 팽창하여 화재에 의해 연화된 파이프를 압착하여 관통공 전체를 폐색하는 방화용 난연패드가 사용되고 있다.
그러나, 상기와 같은 방화용 난연패드는 화재에 의한 열로 팽창은 하지만 시간이 경과하면서 형붕괴를 일으키고 광통공으로부터 붕낙하는 현상이 발생되어 본연의 목적인 방화의 기능을 제대로 수행하지 못하는 현상이 발생한다.
또한, 상기와 방화용 난연패드는 매우 고가이기 때문에 현장에 적용되기 힘든 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 수지 파이프나 공조장치의 배관 등의 외면에 권취되어 화재발생시 내화 충전구조 블럭이 팽창하여 내화블럭을 형성하면서 화재에 의해 연화된 파이프를 압착하여 관통공 전체를 폐색함으로써 화재가 옆 방으로 번지는 것을 방지할 수 있는 내화 충전구조 블럭을 제공하는 것이 본 발명의 목적이다.
또한, 화재가 발생하여 시간이 경과하더라도 관통공을 폐색하고 있는 수지가 형붕괴 및 붕낙하지 않고 견고하게 관통공을 폐색하는 내화 충전구조 블럭을 제공하는 것이 본 발명의 목적이다.
또한, 생산비를 절감함으로써 저렴한 가격으로 시공할 수 있는 내화 충전구조 블럭을 제공하는 것이 본 발명의 목적이다.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 내화 충전구조 블럭은 NR고무 14.5~38.5중량%, 내화성 충진제 10~40중량%, 연화제로서 A-2오일 5~30중량%, 지방산으로 스테아린산(C18H36O2) 0.1~2중량%, 분산제 0.1~2중량%, 첨가제 1.2~10.2중량%, 가교제 0.1~5중량% 및 안료 0.1~5중량%가 혼합되어 패드 형상으로 성형된다.
이때, 상기 첨가제는 쿠마론(C8H6O) 0.1~2중량%, 아민계 내열노화방지제 0.1~4.1중량%, 발포제 1~4.1중량%가 혼합되어 구성된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 내화 충전구조 블럭에는 내열강도부여제로서 상기 내화 충전구조 블럭 100중량부에 대해 흑카본이 10~40중량부가 더 혼합되어 구성된 것을 특징으로 한다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 내화 충전구조 블럭은 수지 파이프나 공조장치의 배관 등의 외면에 권취되어 화재발생시 내화 충전구조 블럭이 팽창하여 화재에 의해 연화된 파이프를 압착하여 관통공 전체를 폐색함으로써 화재가 옆 방으로 번지는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.
또한, 화재가 발생하여 시간이 경과하더라도 관통공을 폐색하고 있는 수지가 형붕괴 및 붕낙하지 않고 견고하게 관통공을 폐색할 수 있다.
또한, 생산비를 절감함으로써 저렴한 가격으로 시공할 수 있다.
도 1은 본 발명에 의한 구획 방화용 팽창성 내화 충전구조 블럭의 사용상태를 도시한 도면.
본 발명에 의한 내화 충전구조 블럭은 공장이나 사무용 빌딩 등의 건축에서 벽이나 바닥 등의 방화 구획체에 관통공을 천공하고 상기 관통공에 띠 형태로 성형된 본 발명의 내화 충전구조 블럭을 권취한 폴리염화비닐파이프나 폴리에틸렌파이프와 같은 가연성의 합성수지 파이프를 삽입하여 설치함으로써, 화재가 발생하여 가열되면 파이프의 외면에 권취된 내화 충전구조 블럭이 팽창하여 화재에 의해 연화된 파이프를 압착하여 관통공 전체를 폐색한다.
본 발명에 의한 내화 충전구조 블럭은 NR고무 14.5~38.5중량%, 내화성 충진제 10~40중량%, 연화제로서 A-2오일 5~30중량%, 지방산으로 스테아린산(C18H36O2) 0.1~2중량%, 분산제 0.1~2중량%, 첨가제 1.2~10.2중량%, 가교제 0.1~5중량% 및 안료 0.1~5중량%가 혼합되어 패드 형상으로 성형된 것이다.
본 발명에 의한 내화 충전구조 블럭에는 NR고무가 14.5~38.5중량%가 혼합된다.
고무는 가열되더라도 용융되어 액상으로 상변화하지 않기 때문에 NR고무를 베이스 수지로 사용하면 화재 발생시에 그의 시공 위치로부터 내내화 충전구조 블럭이 유실되지 않으므로 관통공을 완전히 폐색시킬 수 있다.
그리고 NR고무는 내열성, 내후성, 내오존성이 양호하고, 장시간의 보관에 있어서도 적정한 가요성을 유지하므로 시공성의 저하되지 않기 때문에 NR고무는 내화 충전구조 블럭을 구성하는 적절한 성질의 베이스 수지이다.
NR고무가 14.5~38.5중량%가 혼합되는데, NR고무가 14.5중량% 미만으로 혼합되면 화염에 의해 내화 충전구조 블럭이 형붕괴를 일으킬 수 있고, NR고무가 38.5중량% 초과하여 혼합되면 팽창성 및 내열강도 등의 다른 물성들이 저하되므로 NR고무는 14.5~38.5중량%가 혼합되는 것이 바람직하다.
본 발명에 의한 내화 충전구조 블럭에는 충진제(Filler)가 10~40중량%가 혼합된다.
상기 충진제는 내화성 충진제로서 시중에서 널리 시판되고 있는 상품명 'CH-15C'나, 유기물로 코팅처리된 magnesium hydroxide의 백색분말인 'Kyowa'사의 'KISUMA'를 사용한다.
상기 내화성 충진제가 본 발명의 내화 충전구조 블럭에 혼합됨으로써 화재가 발생하여 가열되더라도 내화 충전구조 블럭이 연소되는 것을 방지함으로써 관통공을 지속적으로 폐색할 수 있도록 한다.
상기 충진제는 10~40중량%가 혼합되는데 10중량% 미만으로 혼합되면 내화 충전구조 블럭의 내화성이 저하되어 화재가 방화 본연의 목적을 상실할 수 있고, 45중량%를 초과하여 혼합되면 NR고무와 다른 성분들의 혼합량이 적어져 화재발생시 가열되어 형붕괴를 일으킬 수 있거나 팽창성 및 내열강도 등의 다른 물성들이 저하될 수 있으므로 충진제는 10~40중량%가 혼합되는 것이 바람직하다.
그리고 본 발명의 내화 충전구조 블럭에는 연화제로서 아로매틱 오일로서 'A-2'오일이 5~30중량%가 혼합된다.
상기 'A-2'(상품명)오일은 아로매틱오일(Aromatic oil)로서 내화 충전구조 블럭에 혼합됨으로써 상기 NR고무의 연화, 가소화, 팽윤 등의 연화작용에 의하여 강도와 신장률 등의 고무 특성을 유지시킨다.
상기 A-2오일이 5~30중량%가 혼합되는데 A-2오일이 5중량% 미만으로 혼합되면 NR고무의 특성이 저하되어 작업성이 떨어지고, NR고무가 30중량%를 초과하여 혼합되면 내화 충전구조 블럭의 다른 물리적 특성이 저하되므로 A-2오일은 5~30중량%가 혼합되는 것이 바람직하다.
그리고 본 발명의 내화 충전구조 블럭에는 지방산으로 스테아린산(C18H36O2)이 0.1~2중량%가 혼합된다.
그리고 본 발명의 내화 충전구조 블럭에는 여러 성분들이 고르게 혼합되어 내화 충전구조 블럭이 전체적으로 균일한 특성을 유지하도록 분산제를 0.1~2.0중량%를 혼합한다.
상기 분산제는 본 발명의 핵심적 구성요소가 아닌 것으로서 일반적으로 널리 사용되는 분산제를 사용한다.
내화 충전구조 블럭에는 내열강도부여제로서 상기 내화 충전구조 블럭 100중량부에 대해 흑카본이 10~40중량부가 더 혼합되어 구성된 것을 특징으로 하는 내화 충전구조 블럭.
상기 카본은 내열강도부여제로서 내화 충전구조 블럭에 혼합됨으로써 화재에 의해 내화 충전구조 블럭이 팽창하여 관통공을 폐색하였하였을 때 팽창된 내화 충전구조 블럭에 일정한 강도를 부여함으로써 형붕괴되어 붕낙하는 것을 방지하고, 화재발생시 가열되어 팽창하는 팽창제 역할도 한다.
상기 카본이 10중량부 미만으로 혼합되면 팽창성과 강도가 저하되어 형붕괴될 수 있고, 40중량부를 초과하면 내화 충전구조 블럭의 다른 물리적 특성이 저하될 수 있으므로 40중량부 이하로 혼합하는 것이 바람직하다.
그리고 본 발명의 내화 충전구조 블럭에는 여러 물리적 특성을 부여하기 위하여 첨가제를 1.2~10.2중량%를 혼합한다.
상기 첨가제는 쿠마론(C8H6O) 0.1~2.0중량%, amine계통의 내열노화방지제 0.1~4.1중량% 및 '(주)금양'사의 '셀렉스-A' 1.0~4.1중량%를 혼합한다.
첨가제인 쿠마론(Coumarone)은 각 수지간의 결합력을 증대시키고, 노화방지제는 본 발명의 수지가 산소에 의한 자동산화 연쇄반응을 중지시킴으로써 내화 충전구조 블럭이 산화되는 것을 방지하며, '셀렉스-A'((주)금양사의 상품명)는 발포촉진제로서 용융점이 120~130℃로서 흡습성이 개선된 유기계 발포촉진제로서 화재발생시 내화 충전구조 블럭의 발포,팽창을 촉진시킨다.
그리고 본 발명의 내화 충전구조 블럭에는 가교제 0.1~1.0중량%와, 안료 0.1~5.0중량%가 혼합되어 구성된다.
상기 가교제와 안료는 본 발명의 핵심적 구성요소가 아닌 것으로서 일반적으로 널리 사용되는 가교제와 안료를 사용한다.
다음은 본 발명의 내화 충전구조 블럭의 내화성능을 시험한 결과이다.
- 파이프 : P.V.C.재질의 파이프, 외경 100mm
- 내화판두께 : 100mm
- 내화판의 관통개소 직경 : 150mm
- 가열방법 : 로내 열전대에 의하여 측정하 온도의 시간 경과가 다음 식으로 표시되는 수치가 되도록 가열한다(ISO 834에 준함).
Figure 112012031923667-pat00001
T: 평균 로내 온도 (℃)
t: 시험의 경과시간 (분)
가열압력은 20Pa이 넘으면 압력을 배출한다.
상기의 파이프에 내화 충전구조 블럭을 25mm두께로 감고 내화판의 관통개소에 삽입한 후 가열로로 내화판의 일측을 가열한다.
상기 실험에서 사용된 내화 충전구조 블럭은 NR고무 35wt%, 내화성 충진제 25wt%, A-2오일 23wt%, 스테아린산 1wt%, 분산제 1wt%, 쿠마론 1.5wt%, 아민계 내열노화방지제 2.5wt%, 발포제 4wt%, 가교제 5wt%, 안료 2wt%를 혼합하여 성형된 내화 충전구조 블럭이다.
평가항목 결과 조건
비가열측에 계속되는 화염 분출 조건만족 비가열측에 10초를 넘는 지속되는 화염의 분출이 없을 것.
비가열측에 계속되는 발염 조건만족 비가열 면에 10초를 넘는 지속되는 발염이 없을 것.
화염이 지나가는 귀열 등의 손상,격간 조건만족 화염이 통과하는 귀열 등의 손상 및 간격을 발생시키지 않을 것.
비가열측에의 현저한 누연 및 발연 조건만족 가열 중 귀열 등을 통하여 화염이 비가열측에 나오지 않고, 또한 가열로 내부가 목시 되어서는 않될 것.
비가열 면의 온도가 200℃이하 조건만족 가열 중 비가열단면에서 측정한 온도가 200℃를 넘지 않을 것.
실험결과 상기 표 1과 같이 본 발명에 의한 내화 충전구조 블럭은 모든 조건을 만족한다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 내화 충전구조 블럭는 수지 파이프나 공조장치의 배관 등의 외면에 권취되어 화재발생시 내화 충전구조 블럭이 팽창하여 화재에 의해 연화된 파이프를 압착하여 관통공 전체를 폐색함으로써 화재가 옆 방으로 번지는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.
이상, 본 발명에 의한 내화 충전구조 블럭에 대해 설명하였다.
상기 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자가 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
그러므로, 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 전술한 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (3)

  1. NR고무 14.5~38.5중량%,
    내화성 충진제로서 상품명 CH-15C 또는 상품명 KISUMA 10~40중량%,
    연화제로서 A-2오일 5~30중량%,
    지방산으로 스테아린산(C18H36O2) 0.1~2중량%,
    분산제 0.1~2중량%,
    쿠마론(C8H6O) 0.1~2중량%, 아민계 내열노화방지제 0.1~4.1중량%, 발포제 1~4.1중량%가 혼합되어 구성된 첨가제 1.2~10.2중량%,
    가교제 0.1~5중량% 및
    안료 0.1~5중량%가 혼합되어 패드 형상으로 성형된 것을 특징으로 하는 내화 충전구조 블럭.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 내화 충전구조 블럭에는 내열강도부여제로서 상기 내화 충전구조 블럭 100중량부에 대해 흑카본이 10~40중량부가 더 혼합되어 구성된 것을 특징으로 하는 내화 충전구조 블럭.
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