KR20030035281A - 내화기능을 갖는 비내력벽체 - Google Patents

Abstract

본 발명은 주 원료인 규회석에 황산알루미늄과 인산 알루미늄을 혼합, 제조한 판넬을 벽체의 외장판으로 사용하고, 우레탄 수지에 팽창성 흑연을 첨가하여 강도 및 난연성을 향상시킨 우레탄 폼을 상기 외장판의 중간층으로 하여 벽체를 형성함으로써 화재 발생시에 소정 온도 이상 상승시에 더욱 높은 강도를 유지하여 벽체의 기능이 그대로 유지될 수 있도록 한 내화성능을 가지는 비내력벽체에 관한 것이다.

본 발명은, 난연성 재질로 이루어지며, 방수 및 방화기능을 가진 단일판으로 이루어진 한 세트의 내화판넬; 및 상기 한 세트의 내화판넬 사이에 구비되며, 단열 및 난연 기능을 갖는 우레탄 폼을 포함하는 내화성능을 가지는 비내력벽체를 제공한다.

여기서, 상기 내화판넬은 주원료인 규회석 80 ∼ 87wt%, 급결재인 황산 알루미늄과 소화작용을 하는 인산 알루미늄의 혼합물 12 ∼ 20wt%, 보강재인 장섬유 0.1 ∼ 0.5wt%를 혼합하여 이루어진 것을 특징으로 하며, 또한 상기 우레탄 폼은 주재료인 이소시아네이트 35 ∼ 44wt%, 경화제인 폴리올 35 ∼ 44wt%, 발포성 무기 화합물 12 ∼ 30wt%로 이루어진 것을 특징으로 한다.

Description

내화기능을 갖는 비내력벽체{A non-bearing wall having fireproof}

본 발명은 내화성능을 갖는 비내력벽체 시스템에 관한 것으로, 특히 2시간의 내화성능 뿐만 아니라, 내수성능을 갖는 판넬과 단열 및 난연기능을 갖는 보강재인우레탄 폼을 결합시켜 벽체를 형성함으로써 화재발생시에도 충분히 견딜 수 있도록한 내화성능을 갖는 비내력벽체에 관한 것이다.

일반적으로, 비내력벽의 구축시 단열, 방음, 방수 및 방화기능을 가짐과 동시에 내화성능을 가진 복합판넬을 사용하고 있는데, 통상 이러한 종래의 복합판넬은 도1에 도시된 바와 같이 방화기능을 갖으며, 소정 간격을 두고 설치된 한 쌍의 제1 석고보드(101)와, 상기 제1 석고보드의 내부에 설치되며, 단열 및 난연기능을 가지는 중간층(102)과, 상기 제1 석고보드의 외면에 설치되어 방수, 방화기능을 가지는 제2 석고보드(103)로 구성된다.

상기와 같이 구성된 종래의 비내력벽체는 방수 및 방화기능을 가지기 위해서 겹층의 석고보드로 이루어지며, 또한 상기 중간층은 단열기능과 난연기능을 부여하기 위하여 그라스울(glass wool)이나 암면과 같은 재질로 이루어진다.

상기 복합판넬에 사용되는 그라스울이나 암면등의 중간층은 난연성질을 가지고 있으므로, 화재의 억제를 어느 정도 이룰 수는 있으나, 유독가스가 심하여 인명피해의 주된 요인이 되고 있으며, 또한 상기 그라스울이나 암면의 사용시 유리가루나 암면가루등의 분진이 날려 인체의 호흡기계통에 악영향을 주는 문제점이 있다.

상기와 같은 문제점을 극복하기 위하여 종래에는 석고보드 사이의 중간층으로서 단열기능을 하는 압축발포 수지재를 내장하기도 하나, 이 경우에는 내화성이 없거나 떨어져 내화용 비내력벽으로서는 적합하지 않은 문제점이 있다.

상기 압축발포 수지재로서는 난연재나 내화재가 첨가되지 않은 경질의 폴리우레탄 발포체나 우레탄 개질 폴리이소시아누레이트 발포체가 사용되고 있으나, 상기 경질 폴리우레판 폼은 DIN 규정에 의한 가연성 물질로 분류되며, 상기 경질 폴리우레탄의 난연성을 증가시킬 경우, NCO/OH비율이 증가되어야만 이소시아네이트가 트리머(trimer)를 이루어 매우 좋은 열안정성을 가질 수 있다.

상기 경질 폴리우레탄폼은 주로 냉장고를 이루는 외장재와 내장재인 플라스틱, 예를들어 폴리스틸렌이나 ABS 사이에 채워져 내외측을 단단하게 연결함과 동시에 열차단을 하고 있다. 이 밖에 냉장고와 마찬가지로 뜨거운 물탱크에도 주위로부터 열손실을 막기 위해 단열재로도 사용된다.

상기 경질 우레탄 폼은 건축분야에서 샌드위치 판넬와 같은 내외장재의 용도에 맞게 선택하여 사용될 수 있다. 특히 공장이나, 창고, 냉동창고등에서는 어느정도의 강도가 요구되는 샌드위치 판넬을 사용하고 있는데, 이때에는 밀도 40 ∼ 45정도의 경질 폴리우레탄 폼이 단열재나 지지부재로서 사용된다.

그러나, 상기와 같은 용도로 사용되는 일반적인 경질 폴리우레탄 폼은 한국 표준규격인 KS F 2271 ∼ 1998(건축물의 내장재 및 구조의 난연성 시험방법)기준에 적합하지 않으며, 이러한 기준에 적합한 폴리우레탄 폼이 아직까지 생산된 것이 없다. 또 비내력벽체는 한국 표준 규격인 KS F 2257(건축 구조부분의 내화 시험방법)에 적합하여야 하지만, 상기의 경질 우레탄 폼은 상기 규격에 미치지 못하여 현재까지 적용되지 않고 있다.

한편, 상기 벽체 외면에 해당하는 석고보드에는 자체 중량의 약 21%의 결정수가 함유되어 있어 화재발생시, 초기 화재억제에 큰 효과를 발휘하고 무기질 성분으로 이루어져 있기 때문에 유독가스가 발생하지 않은 잇점이 있다. 그러나, 화재가 발생시, 실내의 온도가 1150℃이상으로 상승하는데 반해, 내화구조에서 일반 석고보드의 경우 약 250℃이상의 온도상승시에, 또한 방화 석고보드의 경우는 약 600℃이상의 온도 상승시에 석고가 가지고 있는 21%의 결정수가 증발되어 탈락됨으로써 내화성능을 계속 유지하지 못하고 벽체가 무너져 내리므로, 화재발생시에 석고보드 자체의 내화성능을 제대로 발휘할 수 없는 문제점이 있다.

또한, 종래의 내화판넬은 내화성능과 방수기능을 가지기 위해서 현장에서 석고보드를 겹층으로 제작, 시공해야 하기 때문에, 설치에 어려움이 따르며, 재료비가 과다하게 들어가는 문제점을 내포하고 있을 뿐만 아니라, 한국 표준공업 규격의 조건 즉 2시간의 내화성능을 가지기 위해서는 도1에 도시된 바와 같이, 15t 두께의 방수,방화 석고보드를 겹층으로 설치해야 하며, 또한 중간층인 그라스울이나, 암면등은 65t로 하여 제작해야 하기 때문에 자연히 두께가 두꺼워져 일반 비내력벽이나 화장실 및 주방 비내력벽에만 제한적으로만 적용되며, 재연 덕트에는 상기와 같이 벽체의 두께가 두꺼워 설치가 불가능하고, 지하 칸막이의 경우에는 내수성이 없어 설치가 불가능한 문제점을 가지고 있다.

따라서, 본 발명은 상기의 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 주 원료인 규회석에 황산알루미늄과 인산 알루미늄을 혼합, 제조한 판넬을 벽체의 외장판으로 사용하고, 우레탄 수지에 팽창성 흑연을 첨가하여 강도 및 난연성을 향상시킨 우레탄 폼을 상기 외장판의 중간층으로 하여 벽체를 형성함으로써 화재 발생시에 소정 온도 이상 상승시에 더욱 높은 강도를 유지하여 벽체의 기능이 그대로 유지될 수 있도록 한 내화성능을 가지는 비내력벽체를 제공함에 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 내화판넬을 결정수가 없는 재질의 조성물로 제조하여 방수 및 방화성능이 겸비된 한 쌍의 단일판으로 기존의 외장판인 방수, 방화성능을 가지기 위해 겹층시공되는 겹층석고보드를 대체할 수 있으며, 화재발생시에도 유독가스가 발생되지 않는 우레탄폼의 조합으로 제작됨으로써 비내력벽체의 두께를 현저히 감소키실 수 있으며, 시공장소에 제한을 받지 않으며, 적용을 시공을 간단히 하고 비용을 절감할 수 있는 내화성능을 가지는 비내력벽체를 제공함에 다른 목적이 있다.

또한, 본 발명은 판넬 제조시에 각종 해충이나 동물의 서식 또는 접근을 방지할 수 있는 황산칼슘을 포함하므로써 쾌적한 실내환경의 벽체시스템을 구축할 수 있는 내화성능을 가지는 비내력벽체를 제공함에 또 다른 목적이 있다.

도1은 종래 기술에 따른 비내력벽체의 구성도.

도2는 본 발명에 의한 비내력벽체의 일실시예 구성을 나타낸 개략도.

도3은 본 발명의 요부인 내화판넬의 제조를 수행하기 위한 계통도.

도4는 본 발명의 요부인 우레탄 폼의 구성도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1, 2: 제1 및 제2 내화판넬 3: 우레탄폼

11: 우레탄 판넬 11a: 기공

12: 종이 13: 발포성 무기화합물

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 난연성 재질로 이루어지며, 방수 및 방화기능을 가진 단일판으로 이루어진 한 세트의 내화판넬; 및 상기 한 세트의 내화판넬 사이에 구비되며, 단열 및 난연 기능을 갖는 우레탄 폼을 포함하는 내화성능을 가지는 비내력벽체를 제공한다.

여기서, 상기 내화판넬은 주원료인 규회석 80 ∼ 87wt%, 급결재인 황산 알루미늄과 소화작용을 하는 인산 알루미늄의 혼합물 12 ∼ 20wt%, 보강재인 장섬유0.1 ∼ 0.5wt%를 혼합하여 이루어진 것을 특징으로 하며, 또한 상기 우레탄 폼은 주재료인 이소시아네이트 35 ∼ 44wt%, 경화제인 폴리올 35 ∼ 44wt%, 발포성 무기 화합물 12 ∼ 30wt%로 이루어진 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도2 이하의 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.

본 발명에 의한 내화성능을 가지는 비내력벽체는 한 세트의 판넬로 단열 보강재인 우레탄폼과 함께 비내력벽을 이루면서 내수성 및 화재발생시에도 벽체의 형태를 그대로 유지할 수 있도록 구현한 것으로, 본 발명에서는 도2에 도시된 바와 같이 소정 간격을 두고 설치되며, 내수 및 내화성능을 겸비한 제1 및 제2 내화판넬(1, 2)과, 상기 제1 및 제2 내화판넬(1, 2)의 사이에 끼워지며, 단열 및 내화성능이 겸비된 우레탄폼(3)으로 구성된다.

여기서, 상기 제1 및 제2 내화판넬(1, 2)은 소정 크기와 두께를 가지는 직사각형 형태의 판넬로 이루어지며, 상기 우레탄 폼(3)은 도4에 도시된 바와 같이 다수의 기공(11a)이 형성된 우레탄 판넬(11)과, 상기 우레탄 판넬(11)의 상,하면에 부착된 종이(12)로 구성되는데, 도2에 도시된 바와 같이 상기 제1 및 제2 내화판넬(1, 2)의 두께를 각각 15t로 하고, 우레탄 폼(3)을 30t로 하여도 한국공업규격의 조건인 2시간의 내화성능을 충족할 수 있으며, 벽체의 두께를 기존의 석고보드로 이루어진 비내력벽체보다도 현저히 감소시킬 수 있는 것이다.

상기와 같은 구성을 가지는 비내력벽의 세부구성을 살펴보면 다음과 같다.

상기 제1 및 제2 내화판넬(1, 2)은 주원료인 규회석 80 ∼ 86wt%, 장섬유 보강재 0.1 ∼ 0.5wt%, 급결재용 황산 알루미늄과 소화작용을 하는 인산 알루미늄의 혼합물이 12 ∼ 20wt% 으로 이루어진 구조로 되어 있다.

즉, 상기 분말 형태의 규회석과 장섬유 보강재를 먼저 혼합하고 여기에 황산 알루미늄과 인산알루미늄을 정해진 비율대로 투여한 다음, 압출기를 통해 압출하고, 금형에 채운 후 열처리하여 제조하는 것이다.

상기 제조과정에서, 급결재로 쓰이는 상기 황산 알루미늄과 소화작용을 하는 인산 알루미늄이 상기 규회석(CaO·SiO₂)과 혼합되면, 소화작용을 하여 단단하게 굳게 된다. 따라서, 이들의 배합비 즉 황산 알루미늄과 인산 알루미늄의 배합비가 매우 중요한데, 상기 황산 알루미늄과 인산 알루미늄의 혼합물의 배합비가 전체 배합비율에 대하여 13 ∼ 20wt%로 되어 있는데, 이는 상기 규회석 및 장섬유의 혼합분말에 황산 알루미늄과 인산 알루미늄의 배합비율이 13wt%이하로 투입될 경우, 요구하는 제품의 강도를 얻을 수 없으며, 20wt%이상일 경우에는 점도가 저하되어 제품의 형틀이 깨지게 되는 문제점이 있기 때문이다.

본 발명에서의 황산 알루미늄과 인산 알루미늄의 혼합물은 황산 알루미늄 9 ∼ 15wt%와 인산 알루미늄 3 ∼ 5wt%의 배합비로 혼합하거나, 상기 황산 알루미늄과 인산 알루미늄의 배합비를 1 ∼ 3:1로 설정할 수 있다. 이 경우에 최상의 강도를 갖기 위해서는 황산 알루미늄과 인산 알루미늄의 배합비를 1:1로 하는 것이 바람직하다. 그러나, 이 경우에는 인산 알루미늄의 구입비용이 증가되는 문제점이 있으므로, 제조비용면을 고려한다면 3:1의 배합비율이 적당하다.

또한, 상기 제1 및 제2 내화판넬(1, 2)의 조성물중 황산 알루미늄에는 황산칼슘이 포함되어 있어 바퀴벌레와 같은 각종 해충이나, 쥐, 개미와 같은 동물의 서식이나 접근을 방지할 수 있으며, 곰팡이의 발생을 억제할 수 있어 쾌적한 실내환경을 이룰 수 있다.

상기와 같은 구성의 내화판넬(1, 2)에 대한 물성치는 한국 건자재 시험 연구원을 통하여 검사되었으며, 그 검사결과는 하기의 <표1> 및 <표2>에서 보인 바와 같다.

상기에서 보인 바와 같이 본 발명의 내화판넬(1, 2)의 물성은 기존의 석고보드에 비해 상당히 뛰어남을 알 수 있으며, 별도의 겹층시공을 하지 않고서도, 방수 및 방화기능을 겸비할 수 있어 벽체의 두께를 현저히 줄일 수 있는 것이다.

한편, 상기와 같은 조성비로 혼합되어 제조된 내화판넬(1, 2)에서, 주원료인 규회석은 CaSiO₃또는 CaO·SiO₂의 화학식으로 표시되며, 비중이 2.9, 경도는 4.5, 용해도가 0.0095g/100㎖, 내화도는 SK18번, 용융온도는 1540℃, 10%술립의 수소이온농도(pH)는 9.9이고, 열팽창계수가 6.5 × 10^-5이며, 분자량은 116이다.

상기와 같은 물성치를 가지는 주원료의 합성방법은 대체적으로 두가지 방법이 있는데, 그중 하나는 규석분말과 수산화석회를 혼합하여 수열반응에 의하여 규산석회를 합성하는 방법이고, 다른 하나는 규산소다 즉 물유리와 수산화석회 또는 염화칼슘중 어느 하나를 반응시켜서 규산석회를 침전시켜 제조하는 방법이다.

이와 같은 합성방법에 의해 얻어진 규회석은 타일의 원료배합에 50 ∼ 80%정도를 쓰게 되면, 소성이 용이하고, 건조수축도 적게 되며, 소성수축이 거의 없을 뿐만 아니라, 소성된 소지는 수화팽창이 적으며, 소성강도가 크고 열충격에 대한 저항성도 커지는 것으로 알려져 있다. 또한, 상기 규회석을 도자기 소지에 사용할 경우, 규석의 일부를 주원료로 대체하여 사용할 수 있으며, 유약에서는 석회석 대신 사용할 경우 자기의 조직이나 결함의 제거에 매우 효과적인 것으로 알려지고 있다.

따라서, 본 발명에서는 이러한 성질을 가지는 규회석을 주원료로 한 것이며,여기에 황산 알루미늄과 인산 알루미늄을 바인더로 하고, 장섬유를 보강재로 하여 혼합함으로써 강도가 크고 내화성 및 내수성을 갖는 판넬을 얻을 수 있는 것이다.

상기와 같은 조성물로 이루어진 제1 및 제2 내화판넬(1, 2)의 제조방법을 도3의 계통도를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

먼저, 제1 저장탱크에 채워진 분말상태의 규회석과, 제2 저장탱크에 채워진 분말상태의 장섬유 보강재를 믹서 교반기에 투입하되, 그 비율을 규회석 75 ∼ 80wt%로 하고, 장섬유보강재 0.1 ∼ 0.5wt%로 하여 1차 혼합한다.

다음에, 상기 혼합된 규회석 및 장섬유의 혼합물을 고속 믹서기에 투입한 후, 제3 저장탱크에 채워진 액상의 황산 알루미늄과 제4 저장탱크에 채워진 액상의 인산 알루미늄을 상기 고속 믹서기에 분사방식으로 투입하여 2차 혼합한다.

여기서, 상기 규회석과 장섬유를 먼저 혼합하는 이유는 상기 보강재인 장섬유가 고속 믹서기에서 전체적으로 분사가 잘 되어야만 보강제 역할을 할 수 있으며, 나중에 장섬유를 투입할 경우에는 한쪽으로 치우쳐 보강제로서의 제기능을 발휘할 수 없기 때문이다. 또한, 상기 황산 알루미늄과 인산 알루미늄의 투입을 분사방식으로 하는 이유는 혼합이 골고루 이루어지도록 하기 위함이며, 이와 같은 분사방식으로 하지 않을 경우에는 황산 알루미늄과 인산 알루미늄이 분말과 함께 덩어리가 되어 판재의 형상을 얻을 수 없게 된다.

상기 고속 믹서기에서 완전 혼합된 혼합물은 압출기를 거쳐 통상 300㎏/㎠ 이상의 압력을 가하여 압출한다. 상기 300㎏/㎠이하로 압력이 가해질 경우에는 판재의 강도를 얻을 수 없게 된다.

상기 압출기를 통해 압출된 혼합물은 소정의 판 형상의 금형에 투입되고, 60 ∼ 150℃정도의 열을 가하여 열처리함으로써 판넬의 제조를 완성하게 되는데, 이때 상기 열처리 과정에서 60℃이하로 열을 가할 경우에는 굳어지지 않아 절단과정에서 판재가 파손되며, 150℃이상으로 가열할 경우에는 판재의 강도가 급격히 저하되므로, 상기의 온도를 유지하는 것이 바람직하다. 상기의 과정을 거쳐 판넬이 완성되면, 소정크기로 절단하고 포장하여 제품 출하한다.

다음에, 상기 우레탄 폼(3)에 대하여 설명하면 다음과 같다.

상기 우레탄 폼(3)은 주원료인 이소시아네이트와 폴리올에 발포성 무기화합물을 혼합시켜 한국 표준규격인 KS F 2271 ∼ 1998(건축물의 내장재 및 구조의 난연성 시험방법)기준과 비내력벽체의 요구조건인 한국 표준 규격인 KS F 2257(건축 구조부분의 내화 시험방법)에 적합하도록 한 구조로 되어 있다.

즉, 본 실시예에서의 우레탄 판넬(11)은 주재료인 상기 이소시아네이트 35 ∼ 44wt%, 경화제인 폴리올 35 ∼ 44wt%, 발포성 무기 화합물 12 ∼ 30wt%로 이루어진다.

또한, 상기 발포성 무기 화합물(13)은 팽창성 흑연으로 이루어지며, 상기의 비율에서 팽창성 흑연이 12wt%미만일 경우 내화성능이 크게 저하되고, 30wt%이상일 경우에는 상기 폴리올, 이소시아네이트의 점도가 급격히 상승하여 판넬 성형이 되지 않는다.

상기 팽창성 흑연은 결정성 흑연 박편을 사용하여 제조되는데, 상기 결정성 흑연은 세계 곳곳에 매장되어 있으며, 통상적으로 변성암에 포함되어 있거나 풍화작용으로 생긴 침적토나 진흙속에 존재한다. 상기 결정성 흑연은 광을 파쇄한 후 부유산광법을 통하여 선별함으로써 얻어지며, 이때의 품위는 카본함량이 90 ∼ 98%이다. 상기 흑연은 카본원자가 적층되게 배열된 판 형태의 결정으로 되어 있으며, 이들 각 층은 아주 미약한 결합력으로 부착되어 있다. 이러한 배열은 화학물질을 카본 사이에 스며들게 하여 팽창성 흑연을 제조하게 되는 것이다. 상기 팽창성 흑연의 제조과정을 좀더 상세히 설명하면, 황산을 흑연층 사이에 스며들게 한 후, 세척하고 건조시켜 제조되는 것이다. 즉, 결정성 흑연은 탄소원자가 평행으로 배열된 판상의 격자층으로 되어 있다. 이 격자층 간에는 공유결합이 없으므로 이 층과 층 사이에는 다른 분자가 샌드위치 형태로 끼어들어 갈 수가 있다. 이와 같이 "다른 격자 사이의 층"이라는 형태가 팽창성 흑연을 만들 수 있는 요인이 되는 것이며, 상업적으로는 황산을 흑연구조에 스며들게 한 후 플레이크를 세척하여 건조한다. 따라서, 상기 다른 격자 사이의 층은 탄소격자로 메꿔짐으로써 최소산가를 가지는 건조하고 유동성을 가지게 된다. 이와 같이 제조된 팽창성 흑연은 길고 구브러진 형태를 가지게 된다.

상기의 "다른 격자 사이의 층 구조"가 열에 노출되었을 때, 상기 층 사이에 스며든 분자(황산)가 분해되어 SO₂가스를 발생하게 된다. 이때, 상기 흑연층은 발생된 가스에 의하여 분리되어 결국 팽창하게 되는 것이다. 팽창된 흑연은 저비중이고, 비 연소성이며, 단열성을 가지게 되어 방사되는 열을 50%까지 반사시키게 되는 것이다.

상기와 같은 구조로 이루어진 판넬은 도4에 도시된 바와 같이 다수의 기공이 형성된 발포체 판넬로 형성되며, 상기 기공과 기공사이는 팽창성 흑연이 포함된 상태로 되어 있기 때문에 강도나 내화 성능면에서 우수한 성질을 가지게 된다.

특히, 우레탄 폼의 인화온도가 310℃정도이지만, 팽창성 흑연은 150∼200℃사이에서 부피팽창을 하여 상기 우레탄 폼이 인화하기 전에 탄화층을 형성하여 화재발생시 내화성능을 부여하게 되고 또한 유독가스를 차단하는 기능을 하게 되는 것이다.

상기 우레탄 폼의 제조방법을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 액상의 폴리올 및 이소시아네이트와, 팽창성흑연을 별도로 구비된 공급탱크에 각각 채운후 소정의 가공온도로 유지시킨 후 저속의 교반기를 통해 균일한 온도분포와 균일한 상을 가지도록 교반한다. 이때, 상기 가공온도는 통상적으로 18℃ ∼ 24℃로 유지한다.

상기 각 원액들은 순환펌프를 통해 순환되어 배관이나 호스를 통해 발포기로 운반되어 소정비율로 혼합된다. 이때, 상기 이소시아네이트 35 ∼ 44wt%, 폴리올 35 ∼ 44wt%, 팽창성 흑연 12 ∼ 30wt% 비율로 발포기에 투입되어 혼합된다.

상기 발포기내에서 혼합되어 반응되는 반응물이 부가 반응을 시작하여 분산중합이 완료되기 전에, 액체상태의 반응물이 판, 또는 슬래브 형태의 몰드물에 채워져 통상 10분 이내에서 자연 응고되도록 한다.

상기 몰드물에서 응고된 우레탄 폼은 비내력벽이 요구하는 크기의 판넬로 재단하여 완성한다.

상기에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 도면에 의해 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 고안이 속하는 기술분야에서 통상적인 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.

전술한 바와 같이 본 발명은, 주 원료인 규회석에 급결재인 황산 알루미늄과 소화작용을 하는 인산 알루미늄 및 장섬유 보강재를 혼합하여 난연성이 부여된 판넬 형태로 한 세트의 외장판을 형성하고, 또 다수의 기공을 갖는 발포체인 우레탄 판넬에 소정온도에서 부피팽창하는 팽창성 흑연을 첨가하여 제조된 우레탄 폼을 상기 한 세트의 외장판 사이에 끼워 비내력벽체를 구성함으로써 비내력벽이 요구하는 강도를 유지할 수 있을 뿐만 아니라, 내수 및 내화성을 극대화시킬 수 있으며, 화재 발생시 우레탄 폼이 인화하기 전에 탄화층을 형성함으로써 유독가스를 차단하여 인명피해를 최소화할 수 있으며, 내화판넬 자체가 결정수가 없기 때문에 소정 온도이상 상승시에 더욱 높은 강도를 유지하므로 벽체의 무너짐이 없이 내력벽의 형태를 그대로 보존할 수 있는 효과를 가진다.

또한, 단일판으로 이루어진 한 세트의 판넬로 비내력 벽체의 외장판을 이루고, 상기 한 세트의 외장판에 소정 강도의 우레탄 폼을 끼워 비내력벽을 제작함으로써 두께를 현저히 감소시킬 수 있고, 시공을 간단히 하면서 비용을 절감할 수 있는 다른 효과를 가진다.

또한, 상기 판넬에 각종 해충 및 동물의 서식이나 접근을 방지할 수 있는 황산칼슘이 포함되어 있어 쾌적한 실내환경의 벽체시스템을 구축할 수 있는 또 다른 효과를 가진다.

Claims (6)

1. 난연성 재질로 이루어지며, 방수 및 방화기능을 가진 단일판으로 이루어진 한 세트의 내화판넬; 및

   상기 한 세트의 내화판넬 사이에 구비되며, 단열 및 난연 기능을 갖는 우레탄 폼

   을 포함하는 내화성능을 가지는 비내력벽체.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 내화판넬은

   주원료인 규회석 80 ∼ 87wt%, 급결재인 황산 알루미늄과 소화작용을 하는 인산 알루미늄의 혼합물 12 ∼ 20wt%, 보강재인 장섬유 0.1 ∼ 0.5wt%를 혼합하여 이루어진 내화성능을 가지는 비내력벽체.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 황산 알루미늄과 인산 알루미늄 혼합물의 비율은 상기 황산 알루미늄 9 ∼ 15wt%, 인산 알루미늄 3 ∼ 5wt%인 내화성능을 가지는 비내력벽체.
4. 제 2 항에 있어서,

   상기 황산 알루미늄과 인산 알루미늄 혼합물의 비율은 상기 황산 알루미늄:인산 알루미늄이 1 ∼ 3 : 1인 내화성능을 가지는 비내력벽체.
5. 제 1 항 내지 제 4 항중 어느 한 항에 있어서,

   상기 우레탄 폼은

   주재료인 이소시아네이트 35 ∼ 44wt%, 경화제인 폴리올 35 ∼ 44wt%, 발포성 무기 화합물 12 ∼ 30wt%로 이루어진 내화성능을 가지는 비내력벽체.
6. 제 5 항에 있어서,

   상기 발포성 무기 화합물이 팽창성 흑연으로 이루어진 내화성능을 가지는 비내력벽체.