KR102245331B1 - 내화 수지 조성물 및 내화 수지 성형체 - Google Patents

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Abstract

내화 수지 조성물은, 수지, 엘라스토머 및 고무로 이루어지는 군에서 선택되는 1 종 이상의 매트릭스 성분과, 열 팽창성 흑연과, 저급 인산염 및 멜라민 유도체로 이루어지는 군에서 선택되는 1 종 이상의 난연제를 함유한다.

Description

내화 수지 조성물 및 내화 수지 성형체
본 발명은 내화 수지 조성물 및 내화 수지 성형체에 관한 것이다.
건축 분야에 있어서, 방화를 위해, 창호, 기둥, 벽재 등의 건축 재료에, 매트릭스 수지에 가열에 의해 팽창하는 무기질 재료를 혼입한 내화 수지 조성물이 사용되고 있다. 이와 같은 내화 수지 조성물 및 그것으로부터 형성된 내화 수지 성형체는, 가열에 의해 팽창하여 연소 잔류물이 내화 단열층을 형성하고, 내화 단열 성능을 발현한다.
특허문헌 1 은, 액상 고무 30 ∼ 60 질량부, 부틸 고무 40 ∼ 70 질량부로 이루어지는 베이스 고무 성분과, 그 베이스 고무 성분 100 질량부에 대해, 점착 부여제를 3 ∼ 50 질량부, 열 팽창성 흑연을 10 ∼ 100 질량부, 난연제를 30 ∼ 180 질량부, 무기 충전제를 30 ∼ 210 질량부, 가황제를 0.1 ∼ 10 질량부, 가황 촉진제를 0.1 ∼ 10 질량부를 적어도 함유하는, 미가황인 상태로 성형되는 내화 피복재용의 내화 고무 조성물에 대해 개시하고 있다. 그 내화 고무 조성물은 형상 유지성의 향상을 위해서 1 ∼ 50 질량부의 아인산알루미늄을 가질 수 있다.
일본 공개특허공보 2009-138184
그런데, 내화 수지 조성물이 비에 노출되는 부위 또는 결로 등에 의해 습도가 높은 부위에 사용된 경우, 내화 수지 조성물 중의 성분이 용출되어, 성능 저하나 외관 불량을 일으키는 경우가 있다.
특허문헌 1 은 내수성에 대해서는 대응하고 있지 않다.
본 발명의 목적은, 내화성 및 내수성이 우수한 내화 수지 조성물 및 그 내화 수지 조성물로 이루어지는 내화 수지 성형체를 제공하는 것에 있다.
상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명의 이하의 양태가 제공된다.
항 1. 수지, 엘라스토머 및 고무로 이루어지는 군에서 선택되는 1 종 이상의 매트릭스 성분과,
열 팽창성 흑연과,
저급 인산염 및 멜라민 유도체로 이루어지는 군에서 선택되는 1 종 이상의 난연제를 함유하는 내화 수지 조성물.
항 2. 무기 충전제를 추가로 함유하는 항 1 에 기재된 내화 수지 조성물.
항 3. 상기 매트릭스 성분 100 질량부에 대해, 상기 열 팽창성 흑연을 10 ∼ 200 질량부, 상기 난연제를 5 ∼ 400 질량부, 및 상기 무기 충전제를 0 ∼ 400 질량부, 각각 함유하는 항 1 또는 2 에 기재된 내화 수지 조성물.
항 4. 상기 열 팽창성 흑연의 함유량에 대한, 상기 난연제와 상기 무기 충전제의 합계의 함유량이, 질량비로 1 : 0.5 ∼ 10 인 항 2 또는 3 중 어느 한 항에 기재된 내화 수지 조성물.
항 5. 상기 매트릭스 성분이, 폴리염화비닐 수지, 폴리염소화 염화비닐 수지, 폴리올레핀 수지 및 에폭시 수지로 이루어지는 군에서 선택되는 1 종 이상인 항 1 ∼ 4 중 어느 한 항에 기재된 내화 수지 조성물.
항 6. 상기 난연제 이외의 인 함유 화합물의 함유량이, 내화 수지 조성물 중, 25 질량％ 이하인 항 1 ∼ 5 중 어느 한 항에 기재된 내화 수지 조성물.
항 7. 항 1 ∼ 6 중 어느 한 항에 기재된 내화 수지 조성물로 이루어지는 내화 수지 성형체.
항 8. 항 1 ∼ 6 중 어느 한 항에 기재된 내화 수지 조성물로 이루어지는 열 팽창성 내화 시트.
항 9. 항 7 에 기재된 내화 수지 성형체 또는 항 8 에 기재된 열 팽창성 내화 시트를 구비한 창호.
본 발명의 내화 수지 조성물 및 그 내화 수지 조성물로 이루어지는 내화 수지 성형체에 의하면, 건축물에 우수한 내화 성능과 내수성을 부여할 수 있다.
도 1 은, 열 팽창성 내화 시트를 도어에 시공한 예를 나타내는 약도이다.
본 발명의 내화 수지 조성물은, 수지, 엘라스토머 및 고무로 이루어지는 군에서 선택되는 1 종 이상의 매트릭스 성분과, 열 팽창성 흑연과, 저급 인산염 및 멜라민 유도체로 이루어지는 군에서 선택되는 1 종 이상의 난연제를 함유한다.
매트릭스 성분으로는, 예를 들어, 수지, 엘라스토머, 고무, 및 그것들의 조합을 들 수 있다.
수지로는 열가소성 수지, 열경화성 수지, 및 그것들의 조합을 들 수 있다.
열가소성 수지로는, 예를 들어, 폴리프로필렌 수지, 폴리에틸렌 수지, 폴리(1-)부텐 수지, 폴리펜텐 수지 등의 폴리올레핀 수지, 폴리에틸렌테레프탈레이트 등의 폴리에스테르 수지, 폴리스티렌 수지, 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 (ABS) 수지, 에틸렌아세트산비닐 공중합체 (EVA), 폴리카보네이트 수지, 폴리페닐렌에테르 수지, (메트)아크릴계 수지, 폴리아미드 수지, 폴리염화비닐 수지, 폴리염소화 염화비닐 수지, 노볼락 수지, 폴리우레탄 수지, 폴리이소부틸렌 등의 합성 수지를 들 수 있다.
열경화성 수지로는, 예를 들어, 폴리우레탄, 폴리이소시아네이트, 폴리이소시아누레이트, 페놀 수지, 에폭시 수지, 우레아 수지, 멜라민 수지, 불포화 폴리에스테르 수지, 폴리이미드 등의 합성 수지를 들 수 있다.
엘라스토머의 예로는 올레핀계 엘라스토머 (TPO), 스티렌계 엘라스토머, 에스테르계 엘라스토머, 아미드계 엘라스토머, 염화비닐계 엘라스토머, 이것들의 조합 등을 들 수 있다. TPO 는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등의 폴리올레핀을 하드 세그먼트로 하고, 에틸렌-프로필렌 고무, 에틸렌-프로필렌-디엔 고무 등의 고무를 소프트 세그먼트로 하는 열가소성 엘라스토머이다.
고무로는, 천연 고무, 이소프렌 고무, 부타디엔 고무, 1,2-폴리부타디엔 고무, 스티렌-부타디엔 고무, 클로로프렌 고무, 니트릴 고무, 부틸 고무, 염소화 부틸 고무, 에틸렌-프로필렌 고무, 에틸렌-프로필렌-디엔 고무 (EPDM), 클로로술폰화 폴리에틸렌, 아크릴 고무, 에피클로르하이드린 고무, 다가황 고무, 비가황 고무, 실리콘 고무, 불소 고무, 우레탄 고무 등의 고무 등을 들 수 있다.
이들 수지, 엘라스토머, 및 고무의 각각은, 1 종 혹은 2 종 이상을 사용할 수 있다. 또, 수지, 엘라스토머, 및 고무를 조합하여 사용할 수도 있다.
이들 수지, 엘라스토머, 및 고무 중에서도, 내화성 면에서는, 폴리염화비닐 수지, 폴리염소화 염화비닐 수지가 바람직하다. 유연한 성질을 얻기 위해서는, 폴리올레핀 수지, TPO 또는 EPDM 이 바람직하다. 수지 자체의 난연성을 높여 방화 성능을 향상시킨다는 관점에서는, 에폭시 수지가 바람직하다.
열 팽창성 흑연은, 가열시에 팽창하는 공지된 물질이며, 천연 인상 (鱗狀) 그라파이트, 열분해 그라파이트, 키쉬 그라파이트 등의 분말을, 강산화제로 산처리하여 그라파이트 층간 화합물을 생성시킨 것이다. 강산화제로는, 농황산, 질산, 셀렌산 등의 무기산과, 농질산, 과염소산, 과염소산염, 과망간산염, 중크롬산염, 과산화수소 등을 들 수 있다. 열 팽창성 흑연은 탄소의 층상 구조를 유지한 상태의 결정 화합물의 1 종이다.
열 팽창성 흑연은 임의 선택으로 중화 처리되어도 된다. 요컨대, 상기와 같이 산처리하여 얻어진 열 팽창성 흑연을, 추가로 암모니아, 지방족 저급 아민, 알칼리 금속 화합물, 알칼리 토금속 화합물 등으로 중화한다.
상기와 같이 산처리하여 얻어진 열 팽창성 흑연은, 또한 암모니아, 지방족 저급 아민, 알칼리 금속 화합물, 알칼리 토금속 화합물 등으로 추가로 중화해도 된다.
내화 수지 조성물에 있어서의 열 팽창성 흑연의 함유량은 특별히 한정되지 않지만, 매트릭스 성분 100 질량부에 대해, 5 ∼ 400 질량부인 것이 바람직하며, 10 ∼ 200 질량부인 것이 보다 바람직하다. 불의 통과를 저지하는 데에 보다 적합한 팽창을 얻는 점에서, 열 팽창성 흑연의 함유량이 5 질량부 이상인 것이 바람직하고, 형상 유지성 면에서는, 400 질량부 이하인 것이 바람직하다.
열 팽창성 흑연의 입도는, 20 ∼ 200 메시가 바람직하다. 입도가 200 메시이거나, 그것보다 값이 작으면, 흑연의 팽창도가 팽창 단열층을 얻는 데에 충분하고, 또 입도가 20 메시이거나, 그것보다 값이 크면, 수지에 배합할 때의 분산성이 양호하고, 물성이 양호하다.
저급 인산염 및 멜라민 유도체로 이루어지는 군에서 선택되는 1 종 이상의 난연제는, 내화 수지 조성물의 난연성의 개선에 더하여, 비, 결로, 습기 등의 수분에 대한 내수성의 향상을 위해서 첨가된다. 당해 난연제의 첨가에 의해, 수분으로의 폭로에 대한 내화 수지 조성물의 성능의 저하가 억제된다.
「저급 인산염」은, 무기 인산염 중, 축합되어 있지 않은, 요컨대 고분자화되어 있지 않은 무기 인산염을 가리킨다. 무기 인산으로는 제 1 인산, 제 2 인산, 제 3 인산, 메타인산, 아인산, 차아인산 등을 들 수 있다. 염으로는, 알칼리 금속염 (리튬염, 나트륨염, 칼륨염 등), 알칼리 토금속염 (마그네슘염, 칼슘염, 스트론튬염, 바륨염), 주기표 3B 족 금속의 염 (알루미늄염 등), 천이 금속염 (티탄염, 망간염, 철염, 니켈염, 구리염, 아연염, 바나듐염, 크롬염, 몰리브덴염, 텅스텐염), 암모늄염, 아민염, 예를 들어, 구아니딘염 또는 트리아진계 화합물의 염 등을 들 수 있고, 바람직하게는 금속염이다. 단, 멜라민염은 제외한다. 하나의 실시형태에서는, 저급 인산염은 인산 금속염 및 아인산 금속염 중의 적어도 일방이다. 아인산 금속염은 발포성이어도 된다. 또, 아인산 금속염은, 매트릭스 성분과의 밀착성을 향상시키기 위해, 표면 처리제 등에 의해 표면 처리하여 사용해도 된다. 이와 같은 표면 처리제로는, 관능성 화합물 (예를 들어, 에폭시계 화합물, 실란계 화합물, 티타네이트계 화합물 등) 등을 사용할 수 있다.
그러한 저급 인산의 금속염의 예로서, 제 1 인산알루미늄, 제 1 인산나트륨, 제 1 인산칼륨, 제 1 인산칼슘, 제 1 인산아연, 제 2 인산알루미늄, 제 2 인산나트륨, 제 2 인산칼륨, 제 2 인산칼슘, 제 2 인산아연, 제 3 인산알루미늄, 제 3 인산나트륨, 제 3 인산칼륨, 제 3 인산칼슘, 제 3 인산아연, 아인산알루미늄, 아인산나트륨, 아인산칼륨, 아인산칼슘, 아인산아연, 차아인산알루미늄, 차아인산나트륨, 차아인산칼륨, 차아인산칼슘, 차아인산아연, 메타인산알루미늄, 메타인산나트륨, 메타인산칼륨, 메타인산칼슘, 메타인산아연 등을 들 수 있다.
저급 인산염의 함유량은, 매트릭스 성분 100 질량부에 대해 5 ∼ 400 질량부인 것이 바람직하고, 10 ∼ 400 질량부인 것이 보다 바람직하며, 15 ∼ 200 질량부인 것이 더욱 바람직하다. 내화 수지 조성물에 충분한 난연성과 충분한 내수성을 부여하는 점에서는 5 질량부 이상인 것이 바람직하고, 400 질량부 이하이면, 내화 수지 조성물의 내수성이 보다 향상된다.
이와 같은 저급 인산염은, 안전성이 우수하고, 경제적으로 유리하고, 난연성을 대폭적으로 개선할 수 있다.
멜라민 유도체로는, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어, 멜람, 멜렘, 멜론 등의 멜라민 이외의 아미노기를 갖는 질소 함유 고리형 화합물 ; 멜람, 멜렘, 멜론, 멜라민 등의 아미노기를 갖는 질소 함유 고리형 화합물과, 산소산, 유기 인산, 하이드록실기를 갖는 질소 함유 화합물의 염 ; 폴리인산아미드, 고리형 우레아 화합물, 피로인산멜라민, 오르토인산멜라민, 폴리인산멜라민·멜람·멜렘 복염, 폴리메타인산멜라민, 황산멜라민, 피로황산멜람, 유기 술폰산멜람, 유기 포스폰산멜라민, 유기 포스핀산멜라민, 멜라민시아누레이트 및 붕산멜라민 등을 들 수 있다.
특히 높은 난연성을 부여하고, 또한 입수가 용이한 점에서, 멜라민 유도체는, 피로인산멜라민, 오르토인산멜라민, 폴리인산멜라민 및 붕산멜라민에서 선택되는 1 종 이상인 것이 바람직하다.
멜라민 유도체의 함유량은, 매트릭스 성분 100 질량부에 대해 5 ∼ 400 질량부인 것이 바람직하고, 10 ∼ 400 질량부인 것이 보다 바람직하며, 15 ∼ 200 질량부인 것이 더욱 바람직하다. 내화 수지 조성물에 충분한 난연성과 충분한 내수성을 부여하는 점에서는 5 질량부 이상인 것이 바람직하고, 400 질량부 이하이면, 내화 수지 조성물의 내수성이 보다 향상된다.
내화 수지 조성물이 저급 인산염 및 멜라민 유도체의 양방을 함유하는 경우에는, 상기 난연제의 합계량이 5 ∼ 400 질량부인 것이 바람직하고, 10 ∼ 400 질량부인 것이 보다 바람직하며, 15 ∼ 200 질량부인 것이 더욱 바람직하다.
본 발명의 내화 수지 조성물은, 무기 충전제를 추가로 함유할 수 있다. 무기 충전제는, 팽창 단열층이 형성될 때, 열용량을 증대시키고 전열을 억제함과 함께, 골재적으로 작용하여 팽창 단열층의 강도를 향상시킨다. 무기 충전제로는 특별히 한정되지 않고, 예를 들어, 알루미나, 산화아연, 산화티탄, 산화칼슘, 산화마그네슘, 산화철, 산화주석, 산화안티몬, 페라이트 등의 금속 산화물 ; 수산화칼슘, 수산화마그네슘, 수산화알루미늄, 하이드로탈사이트 등의 금속 수산화물 ; 염기성 탄산마그네슘, 탄산칼슘, 탄산마그네슘, 탄산아연, 탄산스트론튬, 탄산바륨 등의 금속 탄산염 ; 황산칼슘, 석고 섬유, 규산칼슘 등의 칼슘염 ; 실리카, 규조토, 도소나이트, 황산바륨, 탤크, 클레이, 마이카, 몬모릴로나이트, 벤토나이트, 활성 백토, 세피올라이트, 이모골라이트, 세리사이트, 유리 섬유, 유리 비드, 실리카계 벌룬, 질화알루미늄, 질화붕소, 질화규소, 카본 블랙, 그라파이트, 탄소 섬유, 탄소 벌룬, 목탄 분말, 각종 금속 분말, 티탄산칼륨, 황산마그네슘, 티탄산지르콘산납, 스테아르산아연, 스테아르산칼슘, 알루미늄보레이트, 황화몰리브덴, 탄화규소, 스테인리스 섬유, 붕산아연, 각종 자성 분말, 슬래그 섬유, 플라이 애시, 탈수 오니 등을 들 수 있다. 이들 무기 충전제는 1 종 혹은 2 종 이상을 사용할 수 있다.
무기 충전제의 입경으로는, 0.5 ∼ 100 ㎛ 가 바람직하고, 보다 바람직하게는 1 ∼ 50 ㎛ 이다. 무기 충전제는, 첨가량이 적을 때에는, 분산성이 성능을 크게 좌우하기 때문에, 입경이 작은 것이 바람직하지만, 0.5 ㎛ 이상이 분산성 면에서 바람직하다. 첨가량이 많을 때에는, 고충전이 진행됨에 따라, 내화 수지 조성물의 점도가 높아져 성형성이 저하되는데, 입경을 크게 함으로써 내화 수지 조성물의 점도를 저하시킬 수 있는 점에서, 입경이 큰 것이 바람직하지만, 입경이 100 ㎛ 이하인 것이 바람직하다. 무기 충전제의 입경이 100 ㎛ 이하이면, 성형체의 표면성이나 내화 수지 조성물의 역학적 성능이 보다 향상된다.
내화 수지 조성물에 있어서의 무기 충전제의 함유량은 특별히 한정되지 않지만, 매트릭스 성분 100 질량부에 대해, 0 ∼ 400 질량부인 것이 바람직하다. 하나의 실시형태에서는, 무기 충전제의 함유량은 매트릭스 성분 100 질량부에 대해 5 ∼ 400 질량부이다. 기계적 물성을 유지하는 점에서는, 무기 충전제의 함유량은 매트릭스 성분 100 질량부에 대해 400 질량부 이하인 것이 바람직하다.
열 팽창성 흑연의 함유량에 대한, 난연제와 무기 충전제의 합계의 함유량 (열 팽창성 흑연의 함유량 : (난연제 및 무기 충전제의 합계의 함유량)) 은, 질량비로 1 : 0.5 ∼ 10 인 것이 바람직하다. 그 질량비가 1 : 0.5 이상이면, 충분한 내화 성능을 얻을 수 있다. 그 질량비가 1 : 10 이하이면, 기계적 물성이 향상되어, 충분한 강도를 얻을 수 있다.
특히 내화 수지 조성물이, 상기 매트릭스 성분 100 질량부에 대해, 상기 열 팽창성 흑연을 10 ∼ 200 질량부, 상기 난연제를 5 ∼ 400 질량부, 상기 무기 충전제를 0 ∼ 400 질량부를 함유하는 경우, 내화 수지 조성물은 우수한 내화성과 내수성을 겸비할 수 있다.
본 발명의 내화 수지 조성물은, 팽창 단열층의 강도를 증가시키고 방화 성능을 향상시키기 위해서, 추가로 인 화합물을 함유할 수 있다. 인 화합물로는, 특별히 한정되지 않고, 예를 들어, 적린 ; 트리페닐포스페이트, 트리크레질포스페이트, 트리자일레닐포스페이트, 크레질디페닐포스페이트, 자일레닐디페닐포스페이트 등의 각종 인산에스테르 ; 인산나트륨, 인산칼륨, 인산마그네슘 등의 인산 금속염 ; 폴리인산암모늄 ; 하기 화학식 (1) 로 나타내는 화합물 등을 들 수 있다. 이것들 중, 방화 성능의 관점에서, 적린, 폴리인산암모늄, 및 하기 화학식 (1) 로 나타내는 화합물이 바람직하다.
[화학식 1]
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화학식 (1) 중, R1 및 R3 은, 동일하거나 또는 상이하고, 수소, 탄소수 1 ∼ 16 의 직사슬형 혹은 분기상의 알킬기, 또는 탄소수 6 ∼ 16 의 아릴기를 나타낸다. R2 는, 수산기, 탄소수 1 ∼ 16 의 직사슬형 혹은 분기상의 알킬기, 탄소수 1 ∼ 16 의 직사슬형 혹은 분기상의 알콕실기, 탄소수 6 ∼ 16 의 아릴기, 또는 탄소수 6 ∼ 16 의 아릴옥시기를 나타낸다.
적린으로는, 시판되는 적린을 사용할 수 있지만, 내습성, 혼련시에 자연 발화되지 않거나 하는 안전성 면에서, 적린 입자의 표면을 폴리인산암모늄 수지로 코팅한 것 등이 바람직하게 사용된다.
화학식 (1) 로 나타내는 화합물로는 특별히 한정되지 않고, 예를 들어, 메틸포스폰산, 메틸포스폰산디메틸, 메틸포스폰산디에틸, 에틸포스폰산, n-프로필포스폰산, n-부틸포스폰산, 2-메틸프로필포스폰산, t-부틸포스폰산, 2,3-디메틸-부틸포스폰산, 옥틸포스폰산, 페닐포스폰산, 디옥틸페닐포스포네이트, 디메틸포스핀산, 메틸에틸포스핀산, 메틸프로필포스핀산, 디에틸포스핀산, 디옥틸포스핀산, 페닐포스핀산, 디에틸페닐포스핀산, 디페닐포스핀산, 비스(4-메톡시페닐)포스핀산 등을 들 수 있다. 그 중에서도, t-부틸포스폰산은, 고가이기는 하지만, 고난연성 면에서 바람직하다. 상기의 인 화합물은, 단독으로 사용할 수도 있고, 2 종 이상을 병용할 수도 있다.
인 화합물의 함유량은 한정되지 않지만, 매트릭스 성분 100 질량부에 대해, 0 ∼ 50 질량부인 것이 바람직하다.
본 발명의 내화 수지 조성물은, 가소제를 추가로 함유할 수 있다.
상기 가소제는, 특별히 한정되지 않고, 예를 들어, 하기에 예시하는 1 종 또는 2 종 이상의 가소제를 조합하여 사용할 수 있다 :
디-2-에틸헥실프탈레이트 (DOP), 디-n-옥틸프탈레이트, 디이소노닐프탈레이트 (DINP), 디이소데실프탈레이트 (DIDP), 디운데실프탈레이트 (DUP), 또는 탄소 원자수 10 ∼ 13 정도의 고급 알코올 또는 혼합 알코올의 프탈산에스테르 등의 프탈산에스테르계 가소제 ;
디-2-에틸헥실아디페이트 (DOA), 디이소부틸아디페이트 (DIBA), 디부틸아디페이트 (DBA), 디-n-옥틸아디페이트, 디-n-데실아디페이트, 디이소데실아디페이트, 디-2-에틸헥실아젤레이트, 디부틸세바케이트, 디-2-에틸헥실세바케이트 등의 지방족 에스테르계 가소제 ;
트리-2-에틸헥실트리멜리테이트 (TOTM), 트리-n-옥틸트리멜리테이트, 트리데실트리멜리테이트, 트리이소데실트리멜리테이트, 디-n-옥틸-n-데실트리멜리테이트 등의 트리멜리트산에스테르계 가소제 ;
아디프산디-2-에틸헥실 (DOA) 및 아디프산디이소데실 (DIDA) 등의 아디프산 에스테르계 가소제 ;
세바크산디부틸 (DBS) 및 세바크산디-2-에틸헥실 (DOS) 등의 세바크산에스테르계 가소제 ;
트리메틸포스페이트, 트리에틸포스페이트, 트리부틸포스페이트, 트리옥틸포스페이트, 옥틸디페닐포스페이트, 트리부톡시에틸포스페이트, 트리클로로에틸포스페이트, 트리스(2-클로로프로필)포스페이트, 트리스(2,3-디클로로프로필)포스페이트, 트리스(2,3-디브로모프로필)포스페이트, 트리스(브로모클로로프로필)포스페이트, 비스(2,3-디브로모프로필)-2,3-디클로로프로필포스페이트, 비스(클로로프로필)모노옥틸포스페이트, 트리스(2에틸헥실)포스페이트, 트리페닐포스페이트, 트리크레질포스페이트 (TCP), 트리자일레닐포스페이트, 크레질디페닐포스페이트, 자일레닐디페닐포스페이트 등의 인산에스테르계 가소제 ;
2,3,3',4'-비페닐테트라카르복실산테트라헵틸에스테르 등의 비페닐테트라카르복실산테트라알킬에스테르계 가소제 ;
폴리에스테르계 고분자 가소제 ;
에폭시화 대두유, 에폭시화 아마인유, 에폭시화 면실유, 액상 에폭시 수지 등의 에폭시계 가소제 ;
염소화 파라핀 ; 및
오염화스테아르산알킬에스테르 등의 염소화 지방산 에스테르.
상기의 가소제 중, 프탈산계 가소제가 난연성과 경제적인 면에서 바람직하다.
상기 가소제의 첨가량은, 적으면 압출 성형성이 저하되는 경향이 있고, 많아지면 얻어진 성형체가 지나치게 유연해지는 경향이 있다. 이 때문에 가소제의 함유량은 한정되지 않지만, 매트릭스 성분 100 질량부에 대해, 0 ∼ 200 질량부인 것이 바람직하다. 일 실시형태에 있어서, 매트릭스 성분이 폴리염화비닐 수지 또는 폴리염소화 염화비닐 수지인 경우, 가소제의 함유량은 매트릭스 성분 100 질량부에 대해, 20 ∼ 200 질량부일 수 있다.
내화 수지 조성물에 함유할 수 있는 상기 그 밖의 성분의 예로는, 그 물성을 해치지 않는 범위에서, 추가로, 페놀계, 아민계, 황계 등의 산화 방지제, 금속해 (金屬害) 방지제, 대전 방지제, 안정제, 가교제, 활제, 연화제, 안료 등을 들 수 있다.
본 발명의 내화 수지 조성물은, 물 및 습기 등의 수분으로의 폭로에 대한 성능의 저하를 억제하기 위해서는, 인의 함유량이 가능한 한 적은 것이 바람직하다. 상기의 저급 인산염 및 멜라민 유도체로 이루어지는 군에서 선택되는 1 종 이상의 난연제 이외의 인 함유 화합물의 함유량은, 내화 수지 조성물 중, 25 질량％ 이하인 것이 바람직하다.
상기의 매트릭스 성분, 열 팽창성 흑연, 난연제, 및 임의 선택의 그 밖의 성분을 혼합한 내화 수지 조성물을, 건축물의 건재 등의 피도물에 도공하여 건조시킴으로써, 원하는 두께의 열 팽창성 내화 시트를 얻을 수 있다. 도공은 당해 기술 분야에 있어서 주지이다. 열 팽창성 내화 시트의 두께는 특별히 한정되지 않지만, 0.2 ∼ 10 ㎜ 가 바람직하다. 0.2 ㎜ 이상이면 단열성을 발현하고, 10 ㎜ 이하이면 중량 면에서 취급성이 양호하다.
또, 상기의 매트릭스 성분, 열 팽창성 흑연, 난연제, 및 임의 선택의 그 밖의 성분을 혼합한 내화 수지 조성물을, 성형함으로써 내화 수지 성형체를 제조할 수 있다. 성형에는 프레스 성형, 압출 성형, 사출 성형이 포함된다. 내화 수지 성형체에는, 타이트재, 글레이징 채널, 개스킷 등의 패킹, 열 팽창성 내화 시트 등이 포함된다. 열 팽창성 내화 시트의 두께는 특별히 한정되지 않지만, 0.2 ∼ 10 ㎜ 가 바람직하다.
내화 수지 조성물, 열 팽창성 내화 시트, 및 내화 수지 성형체는, 화재시 등의 고온에 노출되었을 때에 그 팽창층에 의해 단열되고, 또한 그 팽창층의 강도가 있는 것이면 특별히 한정되지 않는다. 50 kW/㎡ 의 가열 조건 하에서 30 분간 가열한 후의 팽창 배율이 3 ∼ 50 배인 것이면 바람직하다. 팽창 배율이 3 배 이상이면, 팽창 배율이 매트릭스 성분의 소실 부분을 충분히 매울 수 있고, 또 50 배 이하이면, 팽창층의 강도가 유지되어, 화염의 관통을 방지하는 효과가 유지된다. 또한, 팽창 배율은 내화 수지 조성물, 열 팽창성 내화 시트, 또는 내화 수지 성형체의 시험편의 (가열 후의 시험편의 두께)/(가열 전의 시험편의 두께) 로서 산출된다.
열 팽창성 내화 시트는, 기재와 적층되어도 된다. 기재는 열 팽창성 내화 시트의 편면 또는 양면에 적층된다. 기재는 통상적으로, 직포 또는 부직포이고, 상기 직포 또는 부직포에 사용되는 섬유로는, 특별히 한정은 되지 않지만, 불연 재료 또는 준불연 재료인 것이 바람직하고, 예를 들어, 유리 섬유, 세라믹 섬유, 셀룰로오스 섬유, 폴리에스테르 섬유, 탄소 섬유, 그라파이트 섬유, 열경화성 수지 섬유 등이 바람직하다.
여기서, 불연 재료란, 통상적인 화재에 의한 화열이 가해진 경우에, 가열 개시 후 20 분간은, 연소되지 않는 재료이다 (건축 기준법 제2조 제9호, 건축 기준법 시행령 제108조의 2 제1호 참조). 예를 들어 탄소 섬유, 금속, 유리 등을 들 수 있다. 「준불연 재료」란, 통상적인 화재에 의한 화열이 가해진 경우에, 가열 개시 후 10 분간은, 연소되지 않는 재료 (건축 기준법 시행령 제1조 제5호 참조) 이다.
본 발명의 내화 수지 조성물 및 그것으로 이루어지는 내화 수지 성형체는, 건축 재료에 내화 성능을 부여하기 위해서 사용할 수 있다. 예를 들어, 창 (미닫이창, 여닫이창, 오르내리창 등을 포함한다), 장지, 문 (즉 도어), 대문, 맹장지 등의 창호 ; 기둥 ; 철골 콘크리트 등의 벽에 배치하여, 화재나 연기의 침입을 저감 또는 방지할 수 있다. 예를 들어 도 1 에 나타내는 바와 같이 열 팽창성 내화 시트 (1) 를 도어 (10) 의 본체 부분 (12) 에 설치하면, 도어 (10) 의 본체 부분 (12) 에 우수한 내화성 및 내수성을 부여한다.
이상, 본 발명의 실시형태에 대해 구체적으로 설명했지만, 본 발명은, 상기 서술한 실시형태에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상에 기초하는 각종의 변형이 가능하다.
예를 들어, 상기 서술한 실시형태에 있어서 든 구성, 방법, 공정, 형상, 재료 및 수치 등은 어디까지나 예시에 불과하고, 필요에 따라 이것과 상이한 구성, 방법, 공정, 형상, 재료 및 수치 등을 사용해도 된다.
또, 상기 서술한 실시형태의 구성, 방법, 공정, 형상, 재료 및 수치 등은, 본 발명의 주지를 일탈하지 않는 한, 서로 조합하는 것이 가능하다.
또한, 본 발명은 이하와 같은 구성을 취하는 것도 가능하다.
(1) 수지, 엘라스토머 및 고무로 이루어지는 군에서 선택되는 1 종 이상의 매트릭스 성분과, 열 팽창성 흑연과,
저급 인산염 및 멜라민 유도체로 이루어지는 군에서 선택되는 1 종 이상의 난연제를 함유하는 내화 수지 조성물.
(2) 무기 충전제를 추가로 함유하는 (1) 에 기재된 내화 수지 조성물.
(3) 상기 매트릭스 성분 100 질량부에 대해, 상기 열 팽창성 흑연을 10 ∼ 200 질량부 함유하는 (1) 또는 (2) 에 기재된 내화 수지 조성물.
(4) 상기 매트릭스 성분 100 질량부에 대해, 상기 난연제를 5 ∼ 400 질량부 함유하는 (1) ∼ (3) 중 어느 것에 기재된 내화 수지 조성물.
(5) 상기 매트릭스 성분 100 질량부에 대해, 상기 난연제를 15 ∼ 200 질량부 함유하는 (1) ∼ (3) 중 어느 것에 기재된 내화 수지 조성물.
(6) 상기 매트릭스 성분 100 질량부에 대해, 상기 무기 충전제를 0 ∼ 400 질량부 함유하는 (1) ∼ (3) 중 어느 것에 기재된 내화 수지 조성물.
(7) 상기 매트릭스 성분 100 질량부에 대해, 상기 무기 충전제를 0 ∼ 200 질량부 함유하는 (1) ∼ (3) 중 어느 것에 기재된 내화 수지 조성물.
(8) 상기 매트릭스 성분 100 질량부에 대해, 상기 열 팽창성 흑연을 10 ∼ 200 질량부, 상기 난연제를 5 ∼ 400 질량부, 및 상기 무기 충전제를 0 ∼ 400 질량부, 각각 함유하는 청구항 (1) 또는 (2) 에 기재된 내화 수지 조성물.
(9) 상기 매트릭스 성분 100 질량부에 대해, 상기 열 팽창성 흑연을 10 ∼ 200 질량부, 상기 난연제를 15 ∼ 200 질량부, 및 상기 무기 충전제를 0 ∼ 200 질량부, 각각 함유하는 청구항 (1) 또는 (2) 에 기재된 내화 수지 조성물.
(10) 상기 열 팽창성 흑연의 함유량에 대한, 상기 난연제와 상기 무기 충전제의 합계의 함유량이, 질량비로 1 : 0.5 ∼ 10 인 (2) 및 (6) ∼ (9) 중 어느 것에 기재된 내화 수지 조성물.
(11) 상기 매트릭스 성분이, 열가소성 수지, 열경화성 수지, 또는 그것들의 조합인 (1) ∼ (10) 중 어느 것에 기재된 내화 수지 조성물.
(12) 상기 매트릭스 성분이, 폴리염화비닐 수지, 폴리염소화 염화비닐 수지, 폴리올레핀 수지 및 에폭시 수지로 이루어지는 군에서 선택되는 1 종 이상인 (1) ∼ (11) 중 어느 것에 기재된 내화 수지 조성물.
(13) 상기 매트릭스 성분이, 폴리염화비닐 수지를 포함하는 (1) ∼ (12) 중 어느 것에 기재된 내화 수지 조성물.
(14) 상기 매트릭스 성분이, 폴리염화비닐 수지인 (1) ∼ (12) 중 어느 것에 기재된 내화 수지 조성물.
(15) 상기 매트릭스 성분이, 폴리염소화 염화비닐 수지를 포함하는 (1) ∼ (12) 중 어느 것에 기재된 내화 수지 조성물.
(16) 상기 매트릭스 성분이, 폴리염소화 염화비닐 수지인 (1) ∼ (12) 중 어느 것에 기재된 내화 수지 조성물.
(17) 상기 매트릭스 성분이, 에틸렌아세트산비닐 공중합체 (EVA) 를 포함하는 (1) ∼ (12) 중 어느 것에 기재된 내화 수지 조성물.
(18) 상기 매트릭스 성분이, 에틸렌아세트산비닐 공중합체 (EVA) 인 (1) ∼ (12) 중 어느 것에 기재된 내화 수지 조성물.
(19) 상기 매트릭스 성분이, 폴리올레핀 수지를 포함하는 (1) ∼ (12) 중 어느 것에 기재된 내화 수지 조성물.
(20) 상기 매트릭스 성분이, 폴리올레핀 수지인 (1) ∼ (12) 중 어느 것에 기재된 내화 수지 조성물.
(21) 상기 폴리올레핀 수지가 폴리에스테르 수지를 포함하는 (19) 또는 (20) 에 기재된 내화 수지 조성물.
(22) 상기 폴리올레핀 수지가 폴리에스테르 수지인 (19) 또는 (20) 에 기재된 내화 수지 조성물.
(23) 상기 매트릭스 성분이, 에폭시 수지를 포함하는 (1) ∼ (12) 중 어느 것에 기재된 내화 수지 조성물.
(24) 상기 매트릭스 성분이, 에폭시 수지인 (1) ∼ (12) 중 어느 것에 기재된 내화 수지 조성물.
(25) 상기 매트릭스 성분이, 올레핀계 엘라스토머 (TPO) 를 포함하는 (1) ∼ (11) 중 어느 것에 기재된 내화 수지 조성물.
(26) 상기 매트릭스 성분이, 올레핀계 엘라스토머 (TPO) 인 (1) ∼ (11) 중 어느 것에 기재된 내화 수지 조성물.
(27) 상기 매트릭스 성분이, 에틸렌-프로필렌-디엔 고무 (EPDM) 를 포함하는 (1) ∼ (11) 중 어느 것에 기재된 내화 수지 조성물.
(28) 상기 매트릭스 성분이, 에틸렌-프로필렌-디엔 고무 (EPDM) 인 (1) ∼ (11) 중 어느 것에 기재된 내화 수지 조성물.
(29) 상기 난연제가 저급 인산염을 포함하는 (1) ∼ (28) 중 어느 것에 기재된 내화 수지 조성물.
(30) 상기 저급 인산염의 함유량이 매트릭스 성분 100 질량부에 대해 15 ∼ 200 질량부인 (29) 에 기재된 내화 수지 조성물.
(31) 상기 난연제가 멜라민 유도체를 포함하는 (1) ∼ (28) 중 어느 것에 기재된 내화 수지 조성물.
(32) 상기 멜라민 유도체의 함유량이 매트릭스 성분 100 질량부에 대해 15 ∼ 200 질량부인 (31) 에 기재된 내화 수지 조성물.
(33) 상기 난연제가 저급 인산염 및 멜라민 유도체를 포함하는 (1) ∼ (28) 중 어느 것에 기재된 내화 수지 조성물.
(34) 상기 저급 인산염 및 멜라민 유도체의 합계량이 매트릭스 성분 100 질량부에 대해 15 ∼ 200 질량부인 (33) 에 기재된 내화 수지 조성물.
(35) 상기 난연제 이외의 인 함유 화합물의 함유량이, 내화 수지 조성물 중, 25 질량％ 이하인 (1) ∼ (34) 중 어느 것에 기재된 내화 수지 조성물.
(36) 저급 인산염이 축합되어 있지 않은 무기 인산염인 (1) ∼ (35) 중 어느 것에 기재된 내화 수지 조성물.
(37) (1) ∼ (36) 중 어느 것에 기재된 내화 수지 조성물로 이루어지는 내화 수지 성형체.
(38) 길이 50 ㎜, 폭 50 ㎜, 두께 1.5 ㎜ 의 시트상의 상기 내화 수지 성형체를 60 ℃ 에서 1 주간 순수에 침지하고, 그 순수를 90 ℃ 에서 증발, 건조시켜, 석출물의 중량을 측정했을 때의,
중량 변화율(％) = (석출물의 중량)/(침지 전의 내화 수지 성형체의 중량)
으로 나타내는 중량 변화율(％) 이 3 이하인 (37) 에 기재된 내화 수지 성형체.
(39) (37) 또는 (38) 에 기재된 내화 수지 성형체를 구비한 창호.
(40) (1) ∼ (36) 중 어느 것에 기재된 내화 수지 조성물로 이루어지는 열 팽창성 내화 시트.
(41) 길이 50 ㎜, 폭 50 ㎜, 두께 1.5 ㎜ 의 상기 열 팽창성 내화 시트를 60 ℃ 에서 1 주간 순수에 침지하고, 그 순수를 90 ℃ 에서 증발, 건조시켜, 석출물의 중량을 측정했을 때의,
중량 변화율(％) = (석출물의 중량)/(침지 전의 열 팽창성 내화 시트의 중량)
으로 나타내는 중량 변화율(％) 이 3 이하인 (40) 에 기재된 열 팽창성 내화 시트.
(42) (40) 또는 (41) 에 기재된 내화 수지 성형체를 구비한 창호.
이하에 실시예를 들어 본 발명을 보다 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이것들에 한정되지 않는다.
실시예
1. 실시예 1 ∼ 32 및 비교예 1, 2 의 열 팽창성 내화 시트의 제조
(실시예 1, 2, 17 및 18)
표 1 및 표 3 에 나타내는 바와 같이, 각 성분을 소정량 함유하는 조성물을 조제하였다. 각 성분의 상세한 것은 이하와 같다.
에폭시 수지 (제품명 : E-807, 미츠비시 화학 주식회사)
에폭시 수지 (제품명 : FL-079, 미츠비시 화학 주식회사)
무기 충전제 (「탄산칼슘」, 제품명 : 화이톤 BF-300, 비호쿠훈카 공업 주식회사)
난연제 (「폴리인산멜라민·멜람·멜렘」, 제품명 : Phosmel (등록 상표) 200, 닛산 화학 공업 주식회사)
난연제 (「아인산알루미늄」, 제품명 : APA100, 타이헤이 화학 산업 주식회사)
열 팽창성 흑연 (제품명 : CA-60N, 에어·워터 주식회사)
당해 조성물을 유성식 교반기로 혼련하여, 내화 수지 조성물을 얻었다. 각 성분의 단위는 질량부이다. 얻어진 내화 수지 조성물을 25 ℃ 에서 5 분 프레스 성형을 하고, 얻어진 시트상의 내화 수지 조성물을 100 ℃ 의 항온조에 15 시간 투입하고, 경화시켜, 성형체인 1.5 ㎜ 두께의 열 팽창성 내화 시트를 제조하였다.
(실시예 3, 실시예 6 ∼ 16, 23 및 24)
표 1, 표 2 및 표 4 에 나타내는 바와 같이, 각 성분을 소정량 함유하는 조성물을 조제하였다. 각 성분의 상세한 것은 이하와 같다.
폴리염화비닐 (PVC) 수지 (제품명 : TK-1000, 신에츠 화학 공업 주식회사)
염소화 폴리염화비닐 (CPVC) 수지 (제품명 : HA-53F, 토쿠야마 세키스이 공업사)
가소제 (제품명 : DIDP, 제이플러스 주식회사)
무기 충전제 (「탄산칼슘」, 제품명 : 화이톤 BF-300, 비호쿠훈카 공업 주식회사)
난연제 (「아인산알루미늄」, 제품명 : APA100, 타이헤이 화학 산업 주식회사)
난연제 (「폴리인산멜라민」, 제품명 : MPP-A, 주식회사 산와 케미컬사)
난연제 (「피로인산멜라민」, 제품명 : BUDIT311, 부덴하임사)
난연제 (「오르토인산멜라민」, 제품명 : BUDIT310, 부덴하임사)
난연제 (「멜라민시아누레이트」, 제품명 : MC-4000, 닛산 화학 공업 주식회사)
열 팽창성 흑연 (제품명 : CA-60N, 에어·워터 주식회사)
열 팽창성 흑연 (제품명 : EXP42S160, 후지 흑연사) 및 열 팽창성 흑연 (제품명 : ADT351, ADT 사)
당해 조성물을 150 ℃ 에서 8 분간, 혼련 롤로 혼련하고, 프레스 성형하여 경화시켜, 1.5 ㎜ 두께의 열 팽창성 내화 시트를 얻었다.
(실시예 4, 5, 19 ∼ 22)
표 1 및 표 3 에 나타내는 바와 같이, 각 성분을 소정량 함유하는 조성물을 조제하였다. 각 성분의 상세한 것은 이하와 같다.
에틸렌-아세트산비닐 (EVA) 수지 (제품명 : 에바플렉스 EV460, 미츠이 듀퐁 폴리케미컬 주식회사)
가소제 (제품명 : DIDP, 제이플러스 주식회사)
무기 충전제 (「탄산칼슘」, 제품명 : 화이톤 BF-300, 비호쿠훈카 공업 주식회사)
난연제 (「폴리인산멜라민·멜람·멜렘」, 제품명 : Phosmel (등록 상표) 200, 닛산 화학 공업 주식회사)
난연제 (「아인산알루미늄」, 제품명 : APA100, 타이헤이 화학 산업 주식회사)
난연제 (「폴리인산암모늄」, 제품명 : AP422, 클라리언트 케미컬즈사)
열 팽창성 흑연 (제품명 : CA-60N, 에어·워터 주식회사)
열 팽창성 흑연 (제품명 : ADT351, ADT 사)
당해 조성물을 150 ℃ 에서 8 분간, 혼련 롤로 혼련하고, 프레스 성형하여 경화시켜, 1.5 ㎜ 두께의 열 팽창성 내화 시트를 얻었다.
(실시예 25 ∼ 30)
표 4 에 나타내는 바와 같이, 각 성분을 소정량 함유하는 조성물을 조제하였다. 각 성분의 상세한 것은 이하와 같다.
저밀도 폴리에틸렌 수지 (제품명 : UE320, 니혼 폴리에틸렌 주식회사 제조)
무기 충전제 (「탄산칼슘」, 제품명 : 화이톤 BF-300, 비호쿠훈카 공업 주식회사)
난연제 (「폴리인산멜라민·멜람·멜렘」, 제품명 : Phosmel (등록 상표) 200, 닛산 화학 공업 주식회사)
난연제 (「폴리인산멜라민」, 제품명 : MPP-A, 주식회사 산와 케미컬사)
난연제 (「피로인산멜라민」, 제품명 : BUDIT311, 부덴하임사)
난연제 (「멜라민시아누레이트」, 제품명 : MC-4000, 닛산 화학 공업 주식회사)
난연제 (「아인산알루미늄」, 제품명 : APA100, 타이헤이 화학 산업 주식회사)
열 팽창성 흑연 (제품명 : ADT351, ADT 사)
당해 조성물을 150 ℃ 에서 8 분간, 혼련 롤로 혼련하고, 프레스 성형하여 경화시켜, 1.5 ㎜ 두께의 열 팽창성 내화 시트를 얻었다.
(실시예 31)
표 4 에 나타내는 바와 같이, 각 성분을 소정량 함유하는 조성물을 조제하였다. 각 성분의 상세한 것은 이하와 같다.
에틸렌-프로필렌-디엔 고무 (EPDM) (제품명 : 3072EPM, 미츠이 화학사)
무기 충전제 (「탄산칼슘」, 제품명 : 화이톤 BF-300, 비호쿠훈카 공업 주식회사)
난연제 (「아인산알루미늄」, 제품명 : APA100, 타이헤이 화학 산업 주식회사)
열 팽창성 흑연 (제품명 : ADT351, ADT 사)
당해 조성물을 150 ℃ 에서 8 분간, 혼련 롤로 혼련하고, 프레스 성형하여 경화시켜, 1.5 ㎜ 두께의 열 팽창성 내화 시트를 얻었다.
(실시예 32)
표 4 에 나타내는 바와 같이, 각 성분을 소정량 함유하는 조성물을 조제하였다. 각 성분의 상세한 것은 이하와 같다.
올레핀계 엘라스토머 (TPO) (제품명 : 밀라스토머 5020BS, 니혼 폴리에틸렌 주식회사 제조)
무기 충전제 (「탄산칼슘」, 제품명 : 화이톤 BF-300, 비호쿠훈카 공업 주식회사)
난연제 (「아인산알루미늄」, 제품명 : APA100, 타이헤이 화학 산업 주식회사)
열 팽창성 흑연 (제품명 : ADT351, ADT 사)
당해 조성물을 150 ℃ 에서 8 분간, 혼련 롤로 혼련하고, 프레스 성형하여 경화시켜, 1.5 ㎜ 두께의 열 팽창성 내화 시트를 얻었다.
(비교예 1)
실시예 1 에 있어서의, 무기 충전제 (「탄산칼슘」, 제품명 : 화이톤 BF-300, 비호쿠훈카 공업 주식회사) 100 질량부 및 난연제 (「폴리인산멜라민·멜람·멜렘」, 제품명 : Phosmel (등록 상표) 200, 닛산 화학 주식회사) 100 질량부를 사용하는 대신에, 무기 충전제 (「탄산칼슘」, 제품명 : 화이톤 BF-300, 비호쿠훈카 공업 주식회사) 200 질량부를 사용하고, 난연제 (제품명 : Phosmel (등록 상표) 200, 닛산 화학 주식회사) 를 0 질량부로 하고, 그 밖의 성분은 동일하게 하였다. 실시예 1 과 동일한 방법으로 1.5 ㎜ 두께의 열 팽창성 내화 시트를 얻었다.
(비교예 2)
실시예 1 에 있어서의, 난연제 (「폴리인산멜라민·멜람·멜렘」, 제품명 : Phosmel (등록 상표) 200, 닛산 화학 주식회사) 를 0 질량부로 하고, 난연제 (「폴리인산암모늄」, 제품명 : AP422, 클라리언트 케미컬즈사)) 를 100 질량부 사용하고, 그 밖의 성분은 동일하게 하였다. 실시예 1 과 동일한 방법으로 1.5 ㎜ 두께의 열 팽창성 내화 시트를 얻었다.
2. 열 팽창성 내화 시트의 성능의 확인
(내화성 시험)
요시노 석고사 제조, 강화 석고보드 GB-F (두께 12.5 ㎜) 910 ㎜ × 910 ㎜ 상의 중심부에 평가를 실시하는 실시예 1 ∼ 32 및 비교예 1, 2 의 각 내화 시트 (1.5 ㎜ 두께, 300 ㎜ × 300 ㎜) 의 둘레 가장자리 150 ㎜ 간격으로 8 개 지점, 중심 1 개 지점, 합계 9 개 지점 스테이플 건으로 첩부하였다. 얻어진 시험체를 수직로 (샘플에 대해, 수직으로 가열) 에서, ISO 가열 곡선에 따라, 가열 조건을 조정하여, 20 분간의 내화성 시험을 실시하였다. 20 분간의 시험 후에 열 팽창성 내화 시트의 연소 잔류물이 낙하하지 않고 유지되어 있는 것을 ○, 유지되어 있지 않은 것을 × 로 하였다. 결과를 표 1 ∼ 4 에 나타낸다.
(중량 변화율)
실시예 1 ∼ 32 및 비교예 1, 2 의 각 내화 시트로부터 제작한 시험편 (길이 50 ㎜, 폭 50 ㎜, 두께 1.5 ㎜) 5 장을 200 g 의 순수에 침지하였다. 밀폐 용기에서 60 ℃ 에서 1 주간 침지한 후, 시험편을 취출하여, 순수를 90 ℃ 에서 증발, 건조시켜, 석출물을 얻었다. 석출물의 중량을 측정하고, 하기 식에 의해, 시험편의 중량 변화율을 산출하였다. 중량 변화율이 작을수록, 내수성이 크다고 할 수 있다. 중량 변화율(％) 이 3 미만인 경우를 합격, 중량 변화율(％) 이 3 이상인 경우를 불합격으로 한다. 결과를 표 1 ∼ 4 에 나타낸다.
중량 변화율(％) = (석출물의 중량)/(침지 전의 시험편의 중량) × 100
비교예 1 의 내화 시트는 중량 변화율이 작지만 내화성이 뒤떨어져 있었다. 비교예 2 의 내화 시트는 내화성이 우수하지만, 내수성이 뒤떨어져 있었다.
한편, 각 실시예의 내화 시트는 중량 변화율이 작고 우수한 내수성과, 우수한 내화성을 가지고 있었다.
Figure 112018124909592-pct00002
Figure 112018124909592-pct00003
Figure 112018124909592-pct00004
Figure 112018124909592-pct00005

Claims (10)

  1. 폴리염화비닐 수지, 폴리염소화 염화비닐 수지, 폴리올레핀 수지 및 에폭시 수지로 이루어지는 군에서 선택되는 1 종 이상의 매트릭스 성분과, 열 팽창성 흑연과, 난연제를, 매트릭스 성분 100 질량부에 대해, 상기 열 팽창성 흑연을 5 ∼ 400 질량부, 상기 난연제를 5 ∼ 400 질량부의 비율로 각각 함유하고,
    난연제로서, 멜라민 유도체, 폴리인산아미드 또는 멜라민 유도체 및 폴리인산아미드를 함유하고, 상기 멜라민 유도체가, 고리형 우레아 화합물, 오르토인산멜라민, 폴리메타인산멜라민, 황산멜라민, 피로황산멜람, 유기 술폰산멜람, 유기 포스폰산멜라민, 유기 포스핀산멜라민, 멜라민시아누레이트 및 붕산멜라민으로 이루어지는 군에서 선택되는 1 종 이상인 내화 수지 조성물.
  2. 제 1 항에 있어서,
    난연제로서 축합되어 있지 않은 무기 인산염을 함유하는 것을 특징으로 하는 내화 수지 조성물.
  3. 제 1 항에 있어서,
    무기 충전제를 추가로 함유하는 내화 수지 조성물.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 매트릭스 성분 100 질량부에 대해, 상기 열 팽창성 흑연을 10 ∼ 200 질량부, 상기 난연제를 5 ∼ 400 질량부, 및 상기 무기 충전제를 0 초과 400 질량부 이하, 각각 함유하는 내화 수지 조성물.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 매트릭스 성분 100 질량부에 대해, 상기 열 팽창성 흑연을 10 ~ 200 질량부, 및 상기 난연제를 5 ~ 400 질량부, 각각 함유하고, 무기 충전제를 함유하지 않는, 내화 수지 조성물.
  6. 제 3 항에 있어서,
    상기 열 팽창성 흑연의 함유량에 대한, 상기 난연제와 상기 무기 충전제의 합계의 함유량이, 질량비로 1 : 0.5 ∼ 10 인 내화 수지 조성물.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 난연제 이외의 인 함유 화합물의 함유량이, 내화 수지 조성물 중, 25 질량％ 이하인 내화 수지 조성물.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 기재된 내화 수지 조성물로 이루어지는 내화 수지 성형체.
  9. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 기재된 내화 수지 조성물로 이루어지는 열 팽창성 내화 시트.
  10. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 기재된 내화 수지 조성물로 이루어지는 내화 수지 성형체 또는 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 기재된 내화 수지 조성물로 이루어지는 열 팽창성 내화 시트를 구비한 창호.
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