KR101600020B1

KR101600020B1 - 열팽창성 접착제를 이용한 차열 방화문의 제조방법

Info

Publication number: KR101600020B1
Application number: KR1020140049993A
Authority: KR
Inventors: 조남욱; 이병철; 박상범; 이인구; 김형민
Original assignee: 한국건설기술연구원; (주)현대인터내셔널
Priority date: 2014-04-25
Filing date: 2014-04-25
Publication date: 2016-03-04
Also published as: KR20150123524A

Abstract

본 발명은 외피재에 코어체를 부착시키기 위한 차열 방화문용 열팽창성 접착제가 화재에 의한 열에 의해 자동적으로 발포하여 단열층을 형성하며, 발포 후 비산되지 않고 발포 형상을 그대로 유지할 수 있도록 되어 우수한 내화성과 차열성을 갖는 차열 방화문용 열팽창성 접착제 및 이를 이용한 차열 방화문의 제조방법으로, 본 발명에 따른 차열 방화문용 열팽창성 접착제는 이소시아네이트를 함유하는 A액과; 폴리올과, 팽창흑연(Expandable Graphite)과, 설탕인산캐러멜 또는 설탕실리카캐러멜을 함유하는 B액을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

열팽창성 접착제를 이용한 차열 방화문의 제조방법{Heat-expandable Adhesive for Incombustible Door and Method for Manufaturing the Door Using the Same}

본 발명은 열팽창성 접착제가 적용된 차열 방화문에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 코어체를 외피재에 부착시키기 위한 이액형 열팽창성 접착제를 이소시아네이트계의 A액과 폴리올과 설탕인산카캐러멜(또는 설탕실리카캐러멜) 및 팽창흑연을 혼합한 B액을 일정비로 반응하여 제조함으로써 화재 시 열에 의해 접착제가 발포하여 발포 단열층을 형성할 수 있도록 한 차열 방화문용 열팽창성 접착제 및 이를 이용한 방화문의 제조방법에 관한 것이다.

통상적으로, 화재가 발생시에 건물내의 연소와 연기의 확산을 방지하고, 피난을 용이하게 하기 위하여 천정에 스프링 쿨러를 설치하여 화재발생시 건물의 화재 감지장치에서 이를 감지할 때 살수기가 자동으로 작동되어 소화작업이 이루어도록하고, 일정 구역마다 방화셔터 또는 방화문을 설치하여 화재발생시 그 구역을 자동으로 폐쇄시킴으로써 화재 확산을 억제시키고 있다.

방화문이란 화재시 대피시간을 벌어주며 불이 옮겨붙는 시간을 늘리거나 차단하기 위하여 만들어진, 화염에 일정시간 견디도록 만들어진 문을 말하며, '건축법 시행령 제64조(방화문의 구조) 방화문은 갑종 방화문 및 을종 방화문으로 구분하되 그 기준은 국토해양부령으로 정한다.'고 명시된 바 있다. '건축물의 피난 방화구조 등의 기준에 관한 법률' 제 26조에 의하면, 갑종은 비차열 1시간 이상, 을종은 비차열 30분 이상 불에 견디는 시간과 철판의 두께기준으로 갑종과 을종을 나눈다.

종래의 방화문들은 내면과 외면을 철판으로 구성하고, 상기 철판 사이의 공간 내부에 종이 하니컴이나 우레탄재, 그라스 울과 같은 단열재를 충진한 구조로 만들어지고 있는데, 화재에 의해 고열이 발생하게 되면 방화문 내부에 충진된 종이 하니컴이나 단열재들이 연소되어 유독가스를 발생시키고, 방화문 자체가 손상되어 방화문으로서의 기능이 약화되는 문제가 있다.

이러한 문제를 해결하기 위한 것으로 공개특허공보 제2004-0011404호에는 가열시 부피가 팽창되는 운모석을 패널형으로 압축 성형하여 방화문 등에 적용한 운모석을 이용한 성형물 및 그 제조방법이 개시되어 있다.

그러나 상기 공개특허의 운모석을 이용한 성형물은 제조 과정이 매우 복잡하고, 많은 비용이 소요되어 실제 적용에 어려움이 따른다.

그리고, 공개특허 제2008-0001702호에는 열에 의해 발포하여 불연성 탄화층을 형성하는 열발포성 방염도포제가 개시되어 있다. 상기 공개특허의 열발포성 방염도포제는, 수분산성고무(Latex)와 팽창 흑연 분말, 멜라민계난연제, 암모늄포스페이트계 난연제, 단당류, 이당류, 다당류 중 1종 이상을 포함하는 당류(saccharide) 등을 혼합 및 분산한 것으로, 할로겐계 난연제를 포함하지 않고, 생분해가 용이한 물질로, 고무의 탄력성이 유지되어 굴곡유연성을 가지며, 화염과 접촉시 도포두께의 50배 이상 발포하고, 연소시 환경을 유해하게 하는 가스를 발생하지 않도록 한 것이다.

그러나, 전술한 열발포성 방염도포제를 비롯한 종래의 열팽창성 접착제들은 대부분 폴리우레탄 폼을 사용하거나, 팽창흑연을 혼합하여 사용하는 것이 일반적인데, 단순한 혼합은 화재 발생시 흑연이 팽창하여 단열층은 형성하기는 하지만 팽창 흑연의 낮은 비중과 결속력 부재로 인하여 쉽게 날리게 되고, 이로 인하여 발포층이 비산하여 지속적인 단열층을 형성하지 못한다는 단점이 있다.

또한, 팽창흑연을 그냥 접착제에 희석하는 경우, 팽창흑연의 발포는 이룰 수 있으나, 접착제의 인화성 자체를 억제하지는 못하는 문제도 있다.

공개특허공보 제2004-0011404호(공개일 2004년 02월 05일) "운모석을 이용한 성형물 및 그 제조방법" 공개특허 제2008-0001702호(공개일자 2008년01월03일) "열발포성 방염조성물"

본 발명은 상기와 같은 종래의 제반 문제점을 해소하기 위해 제안된 것으로, 본 발명의 목적은 이소시아네이트와 폴리올을 활용하면서도 팽창흑연과 설탕인산캐러멜 또는 설탕실리카캐러멜을 첨가함으로써, 화재시 자동적으로 발포하여 단열층을 형성하며, 발포 후 비산되지 않고 발포 형상을 그대로 유지할 수 있도록 되어 우수한 내화성과 차열성을 갖는 차열 방화문용 열팽창성 접착제 및 이를 이용한 차열 방화문의 제조방법을 제공하는데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 코어체를 외피재에 부착시키기 위한 차열 방화문용 열팽창성 접착제에 있어서, 이소시아네이트를 함유하는 A액과; 폴리올과, 팽창흑연(Expandable Graphite)과, 설탕인산캐러멜 또는 설탕실리카캐러멜을 함유하는 B액을 포함하는 것을 특징으로 하는 차열 방화문용 열팽창성 접착제를 제공한다.

그리고 본 발명에 따른 차열 방화문용 열팽창성 접착제를 이용하여 방화문을 제조하는 방법의 한 형태는, 설탕(Sucrose)과 인산(Phosphoric Acid)을 혼합하여 설탕가인산분해반응시켜 설탕인산캐러멜을 형성하는 단계; 폴리올에 상기 설탕인산캐러멜과 팽창흑연과 분산제를 혼합하여 교반시켜 B액을 제조하는 단계; 및 상기 제조된 B액과 이소시아네이트를 성분으로 하는 A액을 외피재에 도포하고 혼합하여 열팽창성 접착제를 형성하는 단계와; 상기 열팽창성 접착제 상에 코어체를 부착시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 차열 방화문용 열팽창성 접착제를 이용하여 방화문을 제조하는 방법의 다른 한 형태는, 콜로이드 실리카에 설탕을 첨가하여 용해함으로써 설탕실리카캐러멜을 제조하는 단계와; 폴리올에 상기 설탕실리카캐러멜과 팽창흑연을 첨가하여 교반하여 B액을 제조하는 단계와; 상기 제조된 B액과 이소시아네이트를 성분으로 하는 A액을 외피재에 도포하고 혼합하여 열팽창성 접착제를 형성하는 단계와; 상기 열팽창성 접착제 상에 코어체를 부착시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의한 팽창흑연 및 설탕가인산분해반응을 이용한 열팽창성 접착제는, 화재의 플럼압이나 풍압에 의하여 비산하지 않고 발포형태가 유지되는 효과가 있다.

또한, 팽창비율이 높고 단단한 탄화막을 가지게 되어 유독가스를 차단할 수 있고 내화성능도 우수한 열팽창성 접착제를 제공할 수 있다.

특히 방화문의 외피재가 목재나 플라스틱과 같은 가연성 재료로 이루어지더라도 화재시 외피재에 도포된 열팽창성 접착제가 발포하면서 팽창하여 차열 작용을 하게 되므로 법에서 요구하는 방화문의 화재 성능을 만족할 수 있다.

이와 더불어 열팽창성 접착제를 활용한 방화문을 제조할 때 기존의 설비와 생산방식을 그대로 이용하여 방화문을 제조할 수 있으므로 제조 비용의 상승을 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 차열 방화문의 사시도 및 확대 단면도이다.
도 2는 설탕의 분자식을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차열 방화문의 제조방법을 설명하는 순서도이다.
도 4a 및 도 4b는 각각 본 발명의 일 실시예에 따른 팽창흑연의 팽창전 모습과 팽창후 모습을 보여주는 확대 사진이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 차열 방화문의 제조방법을 설명하는 순서도이다.

첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 차열 방화문용 열팽창성 접착제 및 이를 이용한 방화문의 제조방법의 실시예를 상세히 설명한다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하거나, 개략적인 구성을 이해하기 위하여 실제보다 축소하여 도시한 것이다.

도 1을 참조하면, 차열 방화문(10)은 일정 간격 이격된 2개의 외피재(11) 사이에 보강재 또는 단열재의 기능을 하는 코어체(12)가 개재된 구조를 가지며, 상기 코어체(12)는 외피재(11)의 표면에 도포되는 열팽창성 접착제(13)에 의해 외피재(11)에 단단히 접합된다.

상기 외피재(11)는 금속 재질, 목재, 또는 플라스틱(ABS 수지)과 같은 합성수지 재질의 플레이트로 만들어질 수 있다. 그리고, 상기 코어체(12)는 보강 기능을 하는 종이 하니컴(honeycomb) 또는 단열 기능을 하는 그라스울이나 EPS(Expanded Polystyrene) 단열재 등이 사용될 수 있다.

상기 열팽창성 접착제(13)는 이소시아네이트와 폴리올을 활용하면서도 팽창흑연과 설탕실리카캐러멜을 첨가하여 내화성을 강화시킨 것을 그 특징으로 한다. 좀 더 구체적으로 설명하면, 상기 열팽창성 접착제(13)는 A액과 B액을 일정비로 반응하여 제조한 이액형 접착제로서, A액은 이소시아네이트계로 이루어지고, B액은 폴리올에 팽창흑연과 설탕인산캐러멜 또는 설탕실리카캐러멜을 첨가하여 만들어진다.

이러한 A액과 B액을 혼합, 교반하여 반응시켜 만들어진 열팽창성 접착제(13)는 접착성과 열팽창성을 가지며, 열에 의하여 발포된 팽창흑연이 비산되지 아니하도록 별도의 점질성 char(숯 형태의 검댕)를 형성하고, 지속적인 단열 및 차열 효과를 유지하도록 하는 한편, 매질(접착제 또는 기재)의 인화성을 억제함과 동시에 매질도 Char의 일부분이 될 수 있도록 하였다.

열팽창성 접착제(13)는 팽창흑연이 첨가되어 열과 접촉시 팽창흑연이 발포되는 특성을 갖는다. 팽창흑연에 의한 발포층은 화재의 플럼압이나 풍압에 의해 비산하지 않고 발포형태가 유지되어야 최선의 효과를 유지할 수 있다. 이러한 발포형태를 유지하기 위하여 형붕괴방지는 필수이며, 이를 위하여 본 발명에서는 설탕인산캐러멜 또는 설탕실리카캐러멜의 점질성을 이용하여 발포흑연의 비산을 방지하고, 연소도 억제하는 이중의 효과를 얻도록 하였다.

이러한 본 발명의 열팽창성 접착제를 제조하는 방법을 설명하면 다음과 같다.

먼저 설탕가인산분해반응을 이용하기 위하여 설탕인산캐러멜을 첨가하여 열팽창성 접착제를 제조하는 방법에 대해 설명한다.

본 발명에서 이용하는 설탕가인산분해반응을 살펴 보면, 설탕은 일반적으로 α-D-글루코피라노실-β-D-푸룩토프라노시드에 해당하며, 단맛이 나는 비환원성 이당류이다. 원래는 사탕수수에 다량 함유되어 있으며 사탕무에서 얻어지는 것을 감채당(柑菜糖)이라고 하며, 광합성능력이 있는 모든 식물 속에서 발견된다. 본 발명에서는 일반적으로 생산되고 있는 설탕을 이용한다.

도 2는 설탕의 분자식 도면이다.

설탕은 보통 이당류로서, 분자식이 C₁₂H₂₂O₁₁으로서, 설탕의 열에 의한 분해는 아래의 [화학식 1]과 같이 이루어진다.

상기 화학식 1에 의하여 다량의 수분을 방출하는 것이 설탕 분해의 특수성이며, 이러한 설탕은 환경적으로 무해하며, 매립시에도 생분해가 용이하고, 연소시에도 전혀 유해가스가 만들어지지 않는다는 장점이 있다.

한편 설탕은 묽은 산 또는 β-D-프룩토시다아제(수크라아제,인버타아제라고도 한다)로 가수분해하면 D-포도당과 D-과당의 등량혼합물(비선광도 [α]D＝-20°)을 만들고, 선광도는 우선에서 좌선으로 역전한다. 이 반응을 전화, 그 혼합당을 전화당이라고 한다. 설탕은 장 점막세포에 있는 말타아제Ⅲ 또는 Ⅳ에 의해서도 포도당과 과당으로 가수분해된다. 어떤 종류의 세균(Pseudomonas saccharophila, Leuconostoc mesen-teroides 등)은 인산존재에서 설탕을 α-D-포도당-1-인산과 D-과당으로 분해하는 설탕가인산분해를 갖는다. 한편 설탕을 만드는 효소반응으로는 UDP-포도당에서 D-과당 또는D-과당-6-인산에의 글리코실기 전이반응이 알려져 있다. 전자는 설탕합성효소(EC 2.4.1.13)에 의해 촉매작용이 일어나지만, 가역반응으로 생리적으로는 오히려 분해방향 즉, UDP-포도당 공급을 위해서 작용할 가능성이 큰 데 반하여 후자는 설탕합성을 담당하고 있으며 설탕인산합성효소(SPS, EC 2.4.1.14)에 의해 촉매된다. 생성물인 설탕인산은 포스파타아제에 의한 비가역적인탈인산을 받아 설탕이 된다.

가인산분해라 함은 분자에 인산을 첨가하여 분해하는 반응을 의미한다. 이러한 R1-R2+H3PO4 R1-OPO3H2+R2H 반응을 촉매하는 효소를 가인산분해효소라고 총칭하며, 글리코겐가인산분해효소가 대표적이다. 본 발명에서는 설탕의 가인산분해를 이용하는 바, 가인산분해효소는 산업계에 널리 알려져 있으므로, 본 발명에서는 따로 설명하지 아니한다.

이와 같은 가인산분해반응을 이용하여 본 발명에 따른 열팽창성 접착제를 제조하는 방법을 도 3을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

먼저, 이당류인 설탕 100 중량부에 인산 20 내지 70 중량부를 혼합하여 반응시킨다(단계 S1). 이는 상술한 설탕가인산분해반응을 이용하는 것으로, 그 최종산물로서 암갈색의 설탕인산캐러멜이 형성된다. 설탕인산은 설탕6-인산의 형태이며, 이러한 반응을 촉매하는 효소로 설탕-인산신타아제(Sucrose-Phosphate Synthase)를 사용한다. 위의 산물인 설탕6-인산은 비결정질로서 구조불명의 캐러멜의 형태를 띄게 된다. 상기 설탕과 인산을 혼합시켜 반응할 때에는 사용하는 촉매 효소에 따라 숙성을 해야 하는 경우도 있을 것이다.

한편, 후술하는 팽창흑연에 의한 발포형태가 유지되기 위해서는 형붕괴 방지가 필수적인 바, 설탕인산캐러멜은 이러한 형붕괴 방지 작용을 하게 된다. 즉, 설탕인산캐러멜은 점질성이 우수하기 때문에 발포흑연의 비산을 방지하고, 연소도 억제하는 이중의 효과를 나타내게 된다.

또한, 본 반응에서는 기타 첨가제로 정포제나 반응촉진제를 첨가할 수도 있을 것이다.

정포제는 폴리우레탄 폼 등을 제조할 때, 유화작용(원료의 혼합을 용이하게 함), 셀 성장 촉진(기포를 성장시키고, 기포간 압력차를 낮추어 가스의 확산을 막고 우레탄 셀이 커지고 불균일화되는 것을 예방), 셀 막의 안정화(점도 상승시 기포 불안정화로 인한 셀의 파괴, 합일 및 셀막이 엷어지는 등의 문제 예방), 제품 밀도 균일을 위하여 첨가하는 성분이다.

두번째로, 상기 설탕인산캐러멜에 팽창흑연과 분산제를 투입하여 희석시킴과 동시에 교반하여 B액을 완성한다(단계 S2). 이 때, 설탕인산캐러멜 100 중량부 대비 우레탄용 폴리올 200 내지 800 중량부를 희석하여 교반한다. 상기 분산제로는 에틸렌옥사이드 부가형 계면활성제와 같은 비이온계 계면활성제를 사용할 수 있다.

여기서 우레탄용 폴리올은 보통 분자 중에 수산기(Hydroxyl Group, -OH) 혹은 아민기(Amine Group, -NH2)를 두개 이상 가지는 다관능(Multifuntional) 알콜 또는 방향족 아민 등의 개시제(Initiator)와 산화프로필렌(Propylene Oxide, PO) 또는 산화에틸렌(Ethylene Oxide, EO)를 적정 조건 하에서 반응시켜 얻어지는 물질을 이용한다. 보통 폴리올은 크게 폴리에테르 폴리올(Polyether Polyol)과 폴리에스테르 폴리올(Polyester Polyol)로 분류하는 바, 본 발명에서는 사용하는 용도에 따라 적절하게 선택하여 이용할 수 있다.

여기서 팽창흑연(Expandable Graphite)은 천연 인편흑연을 화학처리를 거쳐서 흑연층간 화합물을 형성시킨 것을 의미한다. 이러한 화합물은 열을 받으면 화학성분과 함께 팽창하게 되어 일종의 막을 형성하는데, 팽창흑연을 함유한 스티로폼이나 우레탄 등이 열을 받으면, 즉, 화재가 발생하면, 이 팽창한 막이 보호막 역할을 하게 됨으로써 난연 효과를 일으키게 된다. 팽창흑연에 의한 발포층은 화재의 플럼압이나 풍압에 의하여 비산하지 않고 발포형태가 유지된다.

도 4a 및 도 4b는 각각 팽창흑연의 팽창전 모습과 팽창후 모습을 보여주는 확대사진이다. 팽창흑연을 일명 연성흑연이라고도 하는데, 산업계에서 널리 사용되고 있으므로, 자세한 설명은 여기서 하지 않는다.

한편, 고체상의 소듐옥타보레이트테트라하이드레이트를 콜로이드 상의 메타 실리케이트에 혼합하여 생성된 용액을 상기 두번째 단계(단계 S2)에 첨가하여 난연성을 보강하도록 한다. 이러한 소듐옥타보레이트 용액은 접착 성분이나 연소 성분이 혼합되었을 때, 연소성 기재의 연소를 억제하고 Char 형성을 돕는 역할을 한다.

소듐옥타보레이트 용액 형성 시, 소듐옥타보레이트테트라하이드레이트 100 중량부 대비 콜로이드상의 메타 실리케이트 10 내지 40 중량부를 혼합한다. 이렇게 생성된 소듐옥타보레이트 용액을 설탕인산캐러멜과 혼합할 때에는 설탕인산캐러멜 100 중량부 대비 소듐옥타보레이트 용액 10 내지 50 중량부를 투입한다.

이 때, B액의 점도를 유지하기 위하여 페트롤라늄 또는 바세린을 첨가할 수 있다.

세번째로, 상기 설탕인산캐러멜과 우레탄용 폴리올 혼합물로 만들어진 B액과 이소시아네이트를 주성분으로 하는 A액을 외피재(11)에 분무한 후 믹싱판을 이용하여 혼합 및 반응시켜 열팽창성 접착제(13)를 생성한다(단계 S3). 본 실시예에서는 이소시아네이트(Isocyanate)로 메틸렌디페닐디소시아네이트(MDI, Methylene Diphenyl Diisocyanate)를 사용하였다.

여기서 메틸렌디페닐디소시아네이트(MDI, Methylene Diphenyl Diisocyanate)는 방향족 디이소시아네이트류 화학 물질이다. 메틸렌디페닐디이소시아네이트는 크게 MDI 단량체와 Polymeric MDI로 구분되는데, MDI 단량체는 2,2’-MDI, 2,4’-MDI, 4,4’-MDI 세 가지 이성질체로 구성되어 있는 바, 본 발명에서는 그 용도에 알맞게 세 가지 이성질체 중 어느 하나 또는 그 혼합물을 선택하여 이용한다.

위의 과정을 거쳐서 강판(11) 상에 열팽창성 접착제(13)가 도포되면, 그 위에 심재(12)를 놓고 가압하여 부착시킴으로써 샌드위치 패널을 제조한다.

이와 같이 본 발명은 열팽창성 접착제(13)를 구성하는 A액과 B액을 샌드위치 패널의 강판(11)과 심재(12) 사이에 도포하여 접착하며, 이러한 최종 결과물은 난연 재료나 준불연재료를 구현하게 된다. 이 때, 샌드위치 패널을 제조하는 공정은 기존의 도포 및 접착방법과 동일하게 함으로써, 작업성이 우수하며, 난연성능에 따라 도포량을 조절할 수 있도록 한다. 본 출원인에 의한 실험 결과 200 내지 1000 g/m² 정도이면 양호한 것으로 확인되었다.

한편, 전술한 실시예에서는 이액형의 열팽창성 접착제의 B액을 제조할 때, 폴리올 및 팽창흑연과 함께 설탕인산캐러멜을 첨가하였으나, 설탕실리카캐러멜을 첨가하여 열팽창성 접착제의 B액을 제조할 수도 있다.

도 5를 참조하면, 콜로이드 실리카 100 중량부 대비 설탕을 50 내지 80 중량부를 첨가하여 용해함으로써 설탕실리카캐러멜을 제조한다(단계 S11).

그리고, 분자량 1000g/mol 내지 3000g/mol의 폴리올 100 중량부 대비 설탕실리카캐러멜 15 내지 30 중량부와 팽창흑연 20 내지 50 중량부를 투입하여 교반한다(단계 S12).

이어서, 상기 단계 S12를 통해 생성된 생성물에 계면활성제, 용제, 난연제, 촉매 및 보조제를 투입하여 교반함으로서 B액을 완성한다(단계 S13). 이 때, 상기 설탕실리카캐러멜과 팽창흑연 혼합시, 고체상의 소듐옥타보레이트테트라하이드레이트를 콜로이드 상의 메타 실리케이트에 혼합하여 생성된 소듐옥타보레이트 용액을 첨가할 수 있다. 상기 소듐옥타보레이트 용액 형성 시, 소듐옥타보레이트테트라하이드레이트 100 중량부 대비 콜로이드상의 메타 실리케이트 10 내지 40 중량부를 혼합하는 것이 바람직하다.

또한 상기 B액을 제조하는 단계에서, B액의 점도를 유지하기 위하여 페트롤라늄 또는 바셀린 중 어느 하나 이상을 더 첨가할 수도 있을 것이다.

상기와 같이 제조된 B액과, 이소시아네이트계로 이루어진 A액을 실제 공정라인에서 외피재에 분무하여 믹싱판을 통해 교반함으로써 우레탄 반응이 시작되고(단계 S14), 이 때 형성되는 접착제를 이용하여 방화문을 제작하는 방법은 기존의 도포 및 접착 방법과는 동일하나 난연 내지는 준불연 패널을 제작하기 위해서는 난연성능에 따라 200 내지 1000g/㎡의 도포량을 요한다.

본 발명에 따른 제조방법에 의해 제조된 B액과 A액으로 구성된 열팽창성 접착제(13)를 사용하여 방화문 시험체를 제작하여 콘칼로리 실험을 수행한 결과, 총발열량이 허용기준치인 8MJ/㎡ 보다 훨씬 낮은 5.1MJ/㎡ 및 5.2MJ/㎡ 를 나타내는 것으로 확인되었다.

이와 같이 본 발명의 방화문은 코어체(12)를 외피재(11)에 부착시키는 열팽창성 접착제(13)가 화재시의 열에 의해 발포하여 화염 발생을 억제하는 차염 작용 및 열을 차단하는 차열 작용을 수행하게 되며, 열팽창성 접착제(13)의 B액에 첨가된 설탕인산캐러멜 또는 설탕실리카캐러멜의 우수한 점질성으로 인해 발포흑연의 비산이 방지되고, 연소도 억제되는 이중의 효과를 얻을 수 있게 된다.

특히 방화문의 외피재(11)가 목재나 플라스틱과 같은 가연성 재료로 이루어지더라도 화재시 외피재(11)에 도포된 열팽창성 접착제(13)가 발포하면서 팽창하여 차열 작용을 하게 되므로 법에서 요구하는 방화문의 화재 성능을 만족할 수 있는 효과를 제공한다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 다양한 변화와 변경 및 균등물을 사용할 수 있다. 본 발명은 상기 실시예를 적절히 변형하여 동일하게 응용할 수 있음이 명확하다. 따라서 상기 기재 내용은 하기 특허청구범위의 한계에 의해 정해지는 본 발명의 범위를 한정하는 것이 아니다.

10 : 방화문 11 : 외피재
12 : 코어체 13 : 열팽창성 접착제

Claims

삭제
이소시아네이트를 함유하는 A액과; 폴리올과, 팽창흑연(Expandable Graphite)과, 설탕인산캐러멜을 함유하는 B액을 포함하는 열팽창성 접착제를 이용하여 방화문을 제조하는 방법으로서,
설탕(Sucrose)과 인산(Phosphoric Acid)을 혼합하여 설탕가인산분해반응시켜 설탕인산캐러멜을 형성하는 단계;
폴리올에 상기 설탕인산캐러멜과 팽창흑연과 분산제를 혼합하여 교반시켜 B액을 제조하는 단계; 및
상기 제조된 B액과 이소시아네이트를 성분으로 하는 A액을 외피재(11)에 도포하고 혼합하여 열팽창성 접착제를 형성하는 단계와;
상기 열팽창성 접착제 상에 코어체(12)를 부착시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 열팽창성 접착제를 이용한 차열 방화문의 제조방법.
제2항에 있어서, 상기 설탕인산캐러멜 형성 시 정포제를 첨가하는 것을 특징으로 하는 열팽창성 접착제를 이용한 차열 방화문의 제조방법.
제2항에 있어서, 상기 설탕인산캐러멜 형성 시 설탕-인산신타아제(Sucrose-Phosphate Synthase)를 첨가하는 것을 특징으로 하는 열팽창성 접착제를 이용한 차열 방화문의 제조방법.
제2항에 있어서, 상기 설탕인산캐러멜 형성 시 상기 설탕 100 중량부 대비 인산 20 내지 70 중량부를 혼합하는 것을 특징으로 하는 열팽창성 접착제를 이용한 차열 방화문의 제조방법.
제2항에 있어서, 설탕인산캐러멜 100 중량부 대비 폴리올 200 내지 800 중량부를 혼합하는 것을 특징으로 하는 열팽창성 접착제를 이용한 차열 방화문의 제조방법.
제6항에 있어서, 상기 폴리올은 폴리에테르 폴리올(Polyeher Polyol) 또는 폴리에스테르 폴리올(Polyester Polyol) 중 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 열팽창성 접착제를 이용한 차열 방화문의 제조방법.
제2항에 있어서, 상기 이소시아네이트는 메틸렌디페닐이소시아네이트(MDI, Methylene Diphenyl Diisocyanate)인 것을 특징으로 하는 열팽창성 접착제를 이용한 차열 방화문의 제조방법.
제8항에 있어서, 상기 메틸렌디페닐이소시아네이트는 2,2'-MDI, 2,4'-MDI 또는 4,4'-MDI 중 어느 하나 이상로 된 MDI 단량체 또는 Polymeric MDI 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 열팽창성 접착제를 이용한 차열 방화문의 제조방법.
제2항에 있어서, 상기 B액을 제조하는 단계에서 상기 설탕인산캐러멜과 팽창흑연 혼합시, 고체상의 소듐옥타보레이트테트라하이드레이트를 콜로이드 상의 메타 실리케이트에 혼합하여 생성된 소듐옥타보레이트 용액을 첨가하는 것을 특징으로 하는 열팽창성 접착제를 이용한 차열 방화문의 제조방법.
제10항에 있어서, 소듐옥타보레이트 용액 형성 시, 소듐옥타보레이트테트라하이드레이트 100 중량부 대비 콜로이드상의 메타 실리케이트 10 내지 40 중량부를 혼합하는 것을 특징으로 하는 열팽창성 접착제를 이용한 차열 방화문의 제조방법.
제 11항에 있어서, 상기 소듐옥타보레이트 용액을 설탕인산캐러멜과 혼합시, 설탕인산캐러멜 100 중량부 대비 소듐옥타보레이트 용액 10 내지 50 중량부를 혼합하는 것을 특징으로 하는 열팽창성 접착제를 이용한 차열 방화문의 제조방법.
제2항에 있어서, 상기 B액을 제조하는 단계에서 B액의 점도를 유지하기 위하여 페트롤라늄 또는 바셀린 중 어느 하나 이상을 더 첨가하는 것을 특징으로 하는 열팽창성 접착제를 이용한 차열 방화문의 제조방법.
이소시아네이트를 함유하는 A액과; 폴리올과, 팽창흑연(Expandable Graphite)과, 설탕실리카캐러멜을 함유하는 B액을 포함하는 열팽창성 접착제를 이용하여 방화문을 제조하는 방법으로서,
콜로이드 실리카에 설탕을 첨가하여 용해함으로써 설탕실리카캐러멜을 제조하는 단계와;
폴리올에 상기 설탕실리카캐러멜과 팽창흑연을 첨가하여 교반하여 B액을 제조하는 단계와;
상기 제조된 B액과 이소시아네이트를 성분으로 하는 A액을 외피재(11)에 도포하고 혼합하여 열팽창성 접착제를 형성하는 단계와;
상기 열팽창성 접착제 상에 코어체(12)를 부착시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 열팽창성 접착제를 이용한 차열 방화문의 제조방법.
제14항에 있어서, 상기 설탕실리카캐러멜을 제조하는 단계에서는, 콜로이드 실리카 100 중량부 대비 설탕을 50 내지 80 중량부를 첨가하여 용해하는 것을 특징으로 하는 열팽창성 접착제를 이용한 차열 방화문의 제조방법.
제14항에 있어서, 상기 B액을 제조하는 단계에서는, 분자량 1000g/mol 내지 3000g/mol의 폴리올 100 중량부 대비 설탕실리카캐러멜 15 내지 30 중량부와 팽창흑연 20 내지 50 중량부를 투입하여 교반하는 것을 특징으로 하는 열팽창성 접착제를 이용한 차열 방화문의 제조방법.
제14항에 있어서, 상기 B액을 제조하는 단계에서 상기 설탕실리카캐러멜과 팽창흑연 혼합시, 고체상의 소듐옥타보레이트테트라하이드레이트를 콜로이드 상의 메타 실리케이트에 혼합하여 생성된 소듐옥타보레이트 용액을 첨가하는 것을 특징으로 하는 열팽창성 접착제를 이용한 차열 방화문의 제조방법.
제17항에 있어서, 상기 소듐옥타보레이트 용액 형성 시, 소듐옥타보레이트테트라하이드레이트 100 중량부 대비 콜로이드상의 메타 실리케이트 10 내지 40 중량부를 혼합하는 것을 특징으로 하는 열팽창성 접착제를 이용한 차열 방화문의 제조방법.
제14항에 있어서, 상기 B액을 제조하는 단계에서, B액의 점도를 유지하기 위하여 페트롤라늄 또는 바셀린 중 어느 하나 이상을 더 첨가하는 것을 특징으로 하는 열팽창성 접착제를 이용한 차열 방화문의 제조방법.