KR20050079438A - Incombustibility composition for a fire door/wall, incombustibility fire door/wall using the same and method for preparing fire door/wall - Google Patents
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Abstract
본 발명은 방화문(벽)용 불연성 조성물, 이를 이용한 방화문(벽) 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로는 유기섬유 또는 무기섬유 1∼80중량%, 알루미나, 수산화 알루미늄, 석고 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 무기질 필러 1∼80중량%, 경화용 난연수지 1∼30중량% 및 불연성 중공체 필러 1∼40중량%를 포함하는 방화문(벽)용 불연성 조성물과 상기 조성물중 단열성이 좋은 무기질 필러 및 경화용 난연수지를 혼합시키고, 상기 혼합물에 유기섬유 또는 무기섬유를 분산/투입하여 분쇄/혼합한 후, 에어를 이용한 혼합기로 불연성 중공체를 최종 혼합시킨 다음, 상기 혼합물을 고압열프레스를 사용하여 판재 또는 각재로 압축 성형시키고, 상기 판재 및/또는 각재로 방화문(벽)의 골격을 구성하고, 그 내부에 불연성 심재를 내장시키는 단계를 포함하는 방화문(벽)의 제조방법 및 상기 방법으로 제조된 불연성 방화문(벽)에 관한 것이다.The present invention relates to a non-combustible composition for fire doors (walls), fire doors (walls) using the same, and a method for manufacturing the same. More specifically, 1 to 80% by weight of organic fibers or inorganic fibers, alumina, aluminum hydroxide, gypsum and their A non-flammable composition for fire doors (walls) comprising 1 to 80% by weight of inorganic fillers selected from the group consisting of 1 to 30% by weight of a flame-retardant resin for curing, and 1 to 40% by weight of a nonflammable hollow filler and a good thermal insulation property in the composition. Inorganic fillers and curing flame retardant resins are mixed, organic fibers or inorganic fibers are dispersed / injected into the mixture, pulverized and mixed, and finally the non-combustible hollow bodies are mixed with a mixer using air, and then the mixture is pressed under high pressure. Compression molded into a plate or a square using using, to form a skeleton of the fire door (wall) with the plate and / or a shell, and to embed a non-combustible core material therein Method of producing a door panel (wall) including the step and to a non-combustible fire door (wall) prepared by the above method.
본 발명에 따르면, 방화문(벽)용 불연성 조성물의 1∼70중량%는 폐자재를 재활용할 수 있기 때문에 제작 단가가 저렴하고, 구성 조성물 모두가 다른 화염에 의한 접촉시에도 화염 및 유독성 가스가 발생하지 않으므로 건축용 마감 및 내장재료로 사용하기에 적합하다.According to the present invention, since 1 to 70% by weight of the non-combustible composition for fire doors (walls) can recycle waste materials, the production cost is low, and all the constituent compositions generate flames and toxic gases even when contacted by different flames. It is suitable for use as building finishing and interior materials.
Description
본 발명은 방화문(벽)용 불연성 조성물, 이를 이용한 방화문(벽) 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로는 건축용 방화문(벽)의 마감 및 내장재료로 사용시 화재로부터 안전하며, 화염의 확산방지와 유독가스가 발생되지 않는 특성을 갖는 방화문(벽)용 불연성 조성물, 이를 이용한 방화문(벽) 및 이의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a non-combustible composition for fire doors (walls), fire doors (walls) using the same, and a method for manufacturing the same. More specifically, it is safe from fire when used as a finishing and interior material of building fire doors (walls), and spreads flames. It relates to a non-combustible composition for a fire door (wall) having a property of preventing and generating no toxic gas, a fire door (wall) using the same, and a method of manufacturing the same.
방화문의 경우, 현재 국내에서 방화문으로 널리 사용되는 대표적인 건축용 자재는 스틸 플레이트(Steel Plate)로 만들어진 철재 도어(Steel Door)가 대부분 사용되고 있으나, 이들 제품은 스틸 플레이트로 이루어진 만큼 화염과 유독가스를 차단할 수는 있으나, 차열성능이 부족하고, 가공이 어려우며, 관련하여 다양한 종류의 마감이 불가능하여 외관의 형태의 제한이 있다.In the case of fire doors, most of the typical building materials that are widely used as fire doors in Korea are steel plates made of steel plates, but since these products are made of steel plates, they can block flames and toxic gases. However, there is a lack of heat shielding performance, difficult to process, and various kinds of finishes are not possible with respect to the appearance of the form.
이에 따라 재료의 다양한 조성 변화를 통해 여러 종류의 건축용 마감 및 내장재료가 갖추어야 할 필요·충분 조건을 갖추지 못하고 있으므로 그 사용에 제한을 받는 등 단편적인 특성만을 가진 자재로서 현재 사용되고 있다.Accordingly, it is currently used as a material having only fragmentary characteristics such as being limited in its use because it does not meet the necessary and sufficient conditions for various types of building finishing and interior materials through various compositional changes of materials.
이와 같은 단점을 보완하기 위하여 난연성이 있는 자재를 철재문 위에 부착하려고 시도는 하고 있으나, 이 또한 작업성이 쉽지 않고, 한편, 난연성이 있는 자재의 개발은 대부분 난연 성능이 전혀 없는 MDF 합판에 난연성을 지닌 도료 또는 박판을 도포하거나 붙이는 방식을 통해 난연성을 확보하는 방식이 주종을 이루고 있으나, 이 또한 완전한 방화기능을 갖추기에는 불가능한 실정이다.In order to make up for this drawback, it is attempting to attach a flame retardant material on the steel door, but this also is not easy to work, while the development of the flame retardant material is mostly flame retardant to MDF plywood without any flame retardant performance. The main method is to secure flame retardancy by applying or applying paint or thin plate, but this is also impossible to have a complete fire protection function.
반면, 해외의 경우 오래전부터 석고가 주성분인 각재와 미네랄 보드를 이용한 목재방화문이 사용되어져 왔으나, 이들 제품은 가격이 비싸고, 제품의 두께가 두꺼운 관계로 인하여 중량이 무거우며, 외부모양 또한 두껍고 다양하지 못한 단점을 지니고 있다.On the other hand, wooden fire doors using gypsum-based lumber and mineral boards have been used overseas for a long time, but these products are expensive and heavy due to the thick thickness of the product, and the external appearance is also thick and diverse. It has a disadvantage.
판재의 경우, MDF나 합판은 나무 칩을 유기 접착제를 사용하여 압축·성형하는 방식으로 제조한 판재로서, 현재 건축용 마감 및 내장재료로 가장 널리 사용되고 있으나, 이들 재료는 화염에 의해 쉽게 불이 붙는 등 난연성이 없는 자재이다.In the case of plate, MDF or plywood is a plate manufactured by compressing and molding wood chips using an organic adhesive. Currently, it is widely used as a finishing and interior material for construction, but these materials are easily ignited by a flame. This material is not flame retardant.
이를 개선시키기 위해 유기 접착제 대신 무기 접착제를 사용하는 방식이 있지만 이렇게 제조한 제품은 층간 박리와 파손으로 생산성이 떨어지고, 접착제만 무기질일 뿐 주재료가 가연성 나무 칩으로 구성되어 있어 결국 난연성능(불연·준불연·난연성)을 발휘하지 못하는 등의 문제가 있어 상품화가 되지 않았다.In order to improve this, there is a method of using an inorganic adhesive instead of an organic adhesive, but the product manufactured in this way is less productive due to delamination and breakage, and only the adhesive is inorganic, and the main material is composed of combustible wood chips. It was not commercialized due to problems such as incombustibility and flame retardancy).
또한, 난연성을 지닌 석고보드를 이용한 경우에는 석고보드에 난연성 합판을 붙이는 방식의 기술과, 불연재인 철판·알루미늄판을 붙이는 방식 등의 다양한 기술이 시도되고는 있으나, 석고보드의 주성분인 석고 소재 자체가 중량이 무거우며 마감을 위한 가공이 불가능하여 석고 소재 자체를 대체할 수 있는 기술은 국내·외에는 아직까지 개발되지 않고 있어 난연성을 지닌 건축용 마감 및 내장재료로서는 현재 석고보드가 대표적인 제품이라고 할 수 있다.In addition, in the case of using a flame retardant gypsum board, various techniques such as attaching a flame retardant plywood to a gypsum board and attaching an iron or aluminum plate, which is a non-flammable material, have been tried. The technology that can replace gypsum material itself due to its heavy weight and impossibility of processing for finishing has not been developed in Korea and abroad. As a result, gypsum board is a representative product for building finishing and interior materials with flame retardancy. .
그 이외의 소재로서 시멘트 목모판을 언급할 수 있는데, 이들 소재는 시멘트에 다양한 소재를 첨가하여 개발한 것이다. 그 특징을 보면 우선 경량성이 있는 종이입자, 퍼라이트, 스티로폼 입자, 질석, 버텀애쉬 등의 소재를 이용하고 있으며, 대부분이 이들 소재 중 일부 또는 2가지이상의 소재를 조성비율에 따라 혼합하고, 사용목적에 따라 각종 첨가제를 첨가하는 방식의 개발이 주종을 이루고 있다.Other materials may be mentioned cement boards, which were developed by adding various materials to the cement. In terms of its characteristics, first of all, lightweight materials such as paper particles, perlite, styrofoam particles, vermiculite, and bottom ash are used. Most of these materials are mixed with two or more materials according to the composition ratio. As a result, the development of a method of adding various additives is dominant.
그러나, 이들 대부분은 시멘트 판의 특성을 조금씩 변화시킨 차이만 있을 뿐 근본적인 물성 변화를 주지 못하여 건축용 마감 및 내장재료로서보다는 외장 또는 천정재료로서 일부 활용이 되고 있는 실정이다.However, most of them have only a slight difference in the properties of the cement board, and do not give a fundamental change in physical properties, which are partially utilized as exterior or ceiling materials rather than as finishing and interior materials for construction.
최근 불연성인 알루미나 분말(Al2O3)을 압축·성형하여 제조한 건축용 불연 마감 및 내장재료가 개발되어 출시는 되었으나, 이 재료는 마감처리가 어려울 뿐 아니라 그 가격이 MDF나 합판에 비해 10배이상으로 높아 특수용도로만 일부 사용될 뿐 화재 안전을 위해 널리 사용되어야 할 건축용 마감 및 내장재료로서는 거의 사용되고 있지 않다.Recently, non-combustible finishing and interior materials developed by compressing and molding non-combustible alumina powder (Al 2 O 3 ) have been developed and released, but this material is not only difficult to finish but also 10 times more expensive than MDF or plywood. It is so high that it is only partially used for special purposes and is rarely used as a building finishing and interior material which should be widely used for fire safety.
현행 건축법과 소방법에는 건축물 내부에 사용되는 마감 및 내장재료는 불연·준불연·난연 재료를 사용하도록 규제하고 있으며, 화재 확산방지와 인명보호를 위해 일정규모 이상의 건물은 방화구획을 하도록 하고, 이를 통과하는 문은 방화문을 설치하도록 하여 화재에 30분 또는 1시간을 견딜 수 있는 자재를 사용하도록 법으로 규제하고 있다.The current building and fire laws regulate the use of non-flammable, semi-non-flammable, and flame-retardant materials for the interior and interior materials used in the building.To prevent the spread of fire and to protect the life of the building, it is necessary to make fire prevention compartments. Fire doors require the installation of fire doors and are required by law to use materials that can withstand fire for 30 minutes or 1 hour.
이러한 법적 규제에 따른 기준과 성능 시험방법은 마감 및 내장재료의 경우 한국 산업표준규격 KS F2271(건축물의 난연성능 시험방법)의 성능기준에 따라 난연 1급(불연재료), 난연 2급(준불연재료), 난연 3급(난연재료)을 만족하도록 정하고 있으며, 특히 방화문의 경우에는 한국 산업표준규격 KS F2257에 의한 화재시험을 1시간 동안 실시하는 갑(甲)종과, 30분을 실시하는 을(乙)종으로 구분하여 상기 성능기준에 적합하여야 사용이 가능하도록 규정하고 있다.The standards and performance test methods according to these legal regulations are flame retardant class 1 (non-flammable materials) and flame retardant class 2 (semi-non-flammable) according to the performance standards of Korean Industrial Standard KS F2271 (Test of Flame Retardant Performance of Buildings) for finishing and interior materials Materials) and flame retardant grade 3 (flame retardant materials) .In particular, in the case of fire doors, the fire safety test according to Korean Industrial Standard KS F2257 is carried out for 1 hour, and It is classified as (乙) species and can be used only if it meets the above performance standard.
이는 우리나라 뿐만 아니라 전세계 대부분의 나라가 채택하고 있는 규정으로 내용에 따라 약간의 차이는 있을 수 있으나, 성능기준에 적합한 것을 사용하도록 하는 규정은 거의 같다고 할 수 있다. 이는 화재에 대한 대비로 화염의 확산방지와 연소시 발생하는 유독가스로부터 인명과 재산의 안전을 확보하기 위한 것이기 때문이다.This is a regulation adopted by most countries around the world as well as Korea, but there may be some differences depending on the contents, but the regulations to use the one that meets the performance standards are almost the same. This is to prevent the spread of flames and to protect the safety of life and property from toxic gases generated during combustion in preparation for fire.
하지만, 앞에서 언급한 것과 같이 현재 사용되고 있는 여러 건축 마감 및 내장재료는 그 사용 목적에 맞지 않는 것이 많으며, 일부 불연·준불연·난연의 성능기준을 충족하지만 건축용 마감 및 내장재료로 사용할 수 있는 여러 다른 조건을 충족시키지 못하고 있는 실정이다.However, as mentioned earlier, many of the building finishes and interior materials currently in use are not suitable for their intended use, and they meet some of the performance criteria for non-combustible, semi-combustible, and flame-retardant materials, but can be used as building finishes and interior materials. The condition is not met.
현재에도 불연·준불연·난연성의 성능을 가진 건축용 마감 및 내장재료가 다양한 형태로 개발이 이루어지고 있으나, 우수한 성능을 가진 제품이 적은 이유를 보면, MDF나 합판은 가공성과 시공성, 경량성 및 가격이 저렴한 특성을 지니고 있어 현재 가장 널리 사용되고 있는 건축용 내장제품이지만, 내수성이 떨어지고, 가연성 소재로 불연·준불연·난연성의 성능을 지니지 못해 화염에 의해 쉽게 연소가 되고, 화재가 확산되기 때문에 현행 법령상 그 사용에 제한을 받고 있다.Currently, various finishes and interior materials have been developed in non-flammable, semi-non-flammable, and flame-retardant performances.However, there are few products with excellent performance. Although it is the most widely used building interior product because it has this low-cost property, it is inferior in water resistance, and is not combustible, semi-non-flammable, or flame-retardant, and is easily burned by flames and spreads a fire. Its use is limited.
또한, 석고보드는 비료공장 또는 발전소에서 나오는 폐화학석고, 플라스터 (plaster) 등을 조성하여 제조한 것으로, 가공성과 시공성이 우수하며, 가격이 저렴하며, 불연·준불연·난연의 성능을 지니고 있어 현재 사용되고 있는 불연·준불연·난연의 성능기준을 갖춘 대표적인 건축용 내장 및 마감자재이나, 수분에 매우 약하며, 강도가 낮아 파손이 쉽고, 가공시 많은 분진발생과 폐석고보드의 재활용이 이루어지지 않는 등 환경오염의 문제가 있으며, 표면에 종이가 붙어있어 다양한 형태의 디자인과 용도로 사용하기에는 제한을 받는 등의 문제가 있다.In addition, gypsum board is manufactured by constructing waste chemical gypsum, plaster, etc. from fertilizer factory or power plant, and has excellent processability and workability, low price, and non-flammable, semi-non-flammable, and flame retardant performance. It is a typical building interior and finishing material with performance standards of non-flammable, semi-non-flammable, and flame retardant currently used, but it is very weak against moisture, easy to break due to low strength, and does not generate much dust during processing and recycling of gypsum board. There is a problem of contamination, and there is a problem that paper is stuck on the surface, so it is restricted to use in various forms of design and use.
또한 시멘트 목모판의 경우에는 강도가 높고, 불연·준불연·난연의 성능이 우수하며, 내수성이 좋다고 할 수 있는 반면에, 가공성과 시공성이 떨어지며, 무겁고, 충격에 부서지는 등의 문제가 있어 건축물의 외벽이나, 표면재료로 주로 사용될 뿐 건축용 마감 및 내장재료로서는 거의 사용되고 있지 않다.In addition, cement boards have high strength, excellent performance of non-combustible, semi-non-combustible, and flame retardant, and good water resistance. However, they have poor workability and workability, are heavy, and are brittle. It is mainly used as the exterior wall and surface material of the building, and is rarely used as the finishing and interior material for building.
본 발명은 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위하여, 기존의 철재/목재 방화문에서 발생되어졌던 차열성능의 부족, 다양한 마감재의 적용이 불가능한 점 등 기존 자재의 물리적 및 화학적 단점들을 보강 및 개선시키고자 창안하게 되었다.The present invention, in order to solve the above problems, to reinforce and improve the physical and chemical shortcomings of the existing materials, such as the lack of heat shielding performance that has been generated in the existing steel / wood fire doors, various finishes are not applicable It became.
따라서, 본 발명의 목적은 주로 폐자재를 이용하면서도 환경친화적이며, 경도, 강도, 내수성 등이 우수하며, 가격이 저렴하고, 무엇보다 화재로부터 안전한 불연 성능을 갖는 다양한 마감(외관)을 연출할 수 있는 방화문(벽)용 불연성 조성물을 제공하는데 있다.Accordingly, an object of the present invention is to produce a variety of finishes (appearances), which are environmentally friendly, excellent in hardness, strength, water resistance, etc., inexpensive, and above all, having a non-flammable performance that is safe from fire, mainly using waste materials. It is to provide a nonflammable composition for a fire door (wall).
본 발명의 다른 목적은 상기 조성물을 이용하여 불연성은 물론, 건축자재로서의 필요 및 충분 조건을 만족할 수 있는 불연성 조성물을 이용한 방화문(벽)의 제조방법을 제공하는데 있다.Another object of the present invention to provide a method for producing a fire door (wall) using a non-combustible composition that can satisfy the requirements and sufficient conditions as a building material, as well as non-combustible using the composition.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 방법으로 제조되어 방화문(벽)으로 사용시 화재로부터 안전하며, 화염의 확산방지와 유독가스가 발생되지 않는 등의 차열 및 방화의 기본성능과 물성을 가질 뿐만 아니라, 다양한 마감처리가 가능하면서 경제적인 불연성 방화문(벽)을 제공하는데 있다. Another object of the present invention is manufactured by the above method is safe from fire when used as a fire door (wall), not only has the basic performance and physical properties of heat shielding and fire prevention, such as preventing the spread of flame and no toxic gas generated, It is to provide a non-combustible fire door (wall) that can be finished and economical.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 방화문(벽)용 불연성 조성물은 유기섬유 또는 무기섬유 1∼80중량%, 알루미나, 수산화 알루미늄, 석고 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 무기질 필러 1∼80중량%, 경화용 난연수지 1∼30중량% 및 불연성 중공체 필러 1∼40중량%를 포함한다. Non-combustible composition for fire doors (walls) of the present invention for achieving the above object is 1 to 80% by weight of inorganic fillers selected from the group consisting of organic fibers or inorganic fibers 1 to 80% by weight, alumina, aluminum hydroxide, gypsum and mixtures thereof. And 1 to 30% by weight of a flame retardant resin for curing and 1 to 40% by weight of a nonflammable hollow body filler.
본 발명의 다른 목적을 달성하기 위한 상기 조성물을 이용한 방화문(벽)의 제조방법은 상기 불연성 조성물을 제공하는 단계; 상기 무기질 필러 및 경화용 난연수지를 혼합시키는 단계; 상기 혼합물에 유기섬유 또는 무기섬유를 분산/투입하여 분쇄/혼합한 후, 에어를 이용한 혼합기로 불연성 중공체를 최종 혼합시키는 단계; 상기 혼합물을 고압열프레스를 사용하여 판재 또는 각재로 압축 성형시키는 단계; 및 상기 판재 및/또는 각재로 방화문(벽)의 골격을 구성하고, 그 내부에 불연성 심재를 내장시키는 단계를 포함한다.Method of producing a fire door (wall) using the composition for achieving another object of the present invention comprises the steps of providing the non-combustible composition; Mixing the inorganic filler and the flame retardant resin for curing; Dispersing / injecting organic fibers or inorganic fibers in the mixture to pulverize / mix and then finally mix the non-combustible hollow bodies with a mixer using air; Compressing the mixture into a plate or a square using a high pressure heat press; And constructing a skeleton of the fire door (wall) with the plate and / or the lumber and embedding a non-combustible core material therein.
본 발명의 또 다른 목적을 달성하기 위한 불연성 방화문(벽)은 상기 제조방법으로 제조된다. Non-combustible fire door (wall) for achieving another object of the present invention is manufactured by the above production method.
이하 본 발명을 좀 더 구체적으로 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail.
전술한 바와 같이, 본 발명에 따른 방화문(벽)의 판재 및/또는 각재용 불연성 조성물은 유기섬유 또는 무기섬유(a) 1∼80중량%, 무기질 필러(b) 1∼80중량%, 경화용 난연수지(c) 1∼30중량% 및 불연성 중공체 필러(d) 1∼40중량%를 포함한다.As described above, the non-combustible composition for the plate and / or the shell material of the fire door (wall) according to the present invention is 1 to 80% by weight of organic fibers or inorganic fibers (a), 1 to 80% by weight of inorganic fillers (b), for curing 1 to 30% by weight of the flame retardant resin (c) and 1 to 40% by weight of the nonflammable hollow body filler (d).
또한, 본 발명의 조성물은 불연성의 경량화제(e1), 플라이애쉬 또는 버텀애쉬(e2), 화염방지제(e3) 및/또는 기타 첨가제, 예를 들어 경화촉진 고착제, 계면활성제 및/또는 착색제를 더욱 포함할 수 있다.In addition, the compositions of the present invention may be used for non-combustible lightweighting agents (e 1 ), fly ashes or bottom ashes (e 2 ), flame retardants (e 3 ) and / or other additives such as hardening accelerators, surfactants and / or It may further comprise a colorant.
본 발명에 따르면, 방화문(벽)의 판재 또는 각재로 사용되는 불연성 조성물의 구성성분 중, 상기 유기섬유 또는 무기섬유(a)의 사용량은 1∼80중량%가 바람직하며, 상기 유기섬유로는 섬유질 상태로 파쇄한 종이 분쇄물, 목재분쇄물, 폐섬유, 쌀겨, 식물성 화이버 또는 이들의 혼합물 등이 있으며, 상기 무기섬유로는 암면, 글라스울, 현무암면, 세라믹울 또는 이들의 혼합물 등이 사용될 수 있다. 상기 성분들은 일부 폐재료를 사용할 수 있다.According to the present invention, the amount of the organic fiber or the inorganic fiber (a) is preferably 1 to 80% by weight among the components of the non-combustible composition used as the plate or the shell of the fire door (wall). Paper crushed in the state, wood crushed, waste fibers, rice bran, vegetable fibers or mixtures thereof, and the like, rock wool, glass wool, basalt wool, ceramic wool or a mixture thereof may be used. have. The components may use some waste material.
상기 유기섬유 또는 무기섬유(a)는 본 발명의 조성물로 제조한 성형품이 MDF나 합판의 목재 특성을 나타낼 수 있도록 하기 위한 것으로 작은 칼(커트 칼)로도 가공이 가능하도록 하여 크기에 따라 다양한 제작이 가능할 뿐 아니라 벽체부착 시공시 스크류 등과의 결합력 또한 상기 분쇄물의 중요한 역할이라 할 것이다.The organic fiber or inorganic fiber (a) is to allow the molded article made of the composition of the present invention to exhibit the wood characteristics of MDF or plywood to be processed with a small knife (cut knife) to vary the production according to the size Not only is it possible, but also the bonding force with the screw and the like during wall mounting will also play an important role.
상기 유기섬유 또는 무기섬유(a)의 사용량이 1중량%미만인 경우에는 난연성능은 향상될 수 있으나, 경도가 높아 가공성이나 스크류 등과의 결합력 등이 떨어지는 문제가 있으며, 조성비율이 80중량%를 초과하면 강도가 떨어져 난연성 성형품의 형태를 유지하기 어려운 문제가 발생할 수 있다.If the amount of the organic fiber or inorganic fiber (a) is less than 1% by weight, flame retardant performance may be improved, but there is a problem in that the hardness is high, such as workability or bonding strength with a screw, etc., and the composition ratio exceeds 80% by weight. If the strength is low, it may be difficult to maintain the shape of the flame-retardant molded article.
본 발명에 따르면, 조성물의 강도 유지와 낮은 열전도를 위해서 단열성이 좋은 무기질 필러(b)를 사용하였으며, 그 조성비율에 따라 밀도와 열전도 및 압축강도를 조절할 수 있으며, 상기 단열성이 좋은 필러로서는 알루미나, 수산화 알루미늄 및 석고로 이루어진 군으로부터 하나 또는 그 이상이 선택될 수 있다.According to the present invention, an inorganic filler (b) having good thermal insulation is used for maintaining the strength of the composition and low thermal conductivity, and the density, thermal conductivity and compressive strength can be adjusted according to the composition ratio, and the good thermal insulation filler includes alumina, One or more may be selected from the group consisting of aluminum hydroxide and gypsum.
이들 단열성이 좋은 무기질 필러(b)는 시멘트와 비슷한 비중을 나타내고 있으나, 본 난연성 성형품을 이루고 있는 조성물 중에는 성분 (b)가 비중이 높은 조성물에 해당되므로 그 조성비율이 높을 경우에는 경량화에 문제가 있을 수 있으나, 상대적으로 강도를 증진시키고, 견고한 난연성 성형품을 얻을 수 있다.Inorganic fillers (b) having good thermal insulation properties have a specific gravity similar to that of cement. However, since the component (b) corresponds to a composition having a high specific gravity in the composition of the flame-retardant molded article, if the composition ratio is high, there is a problem in weight reduction. However, it is possible to relatively increase the strength and obtain a solid flame retardant molded article.
상기 단열성이 좋은 무기질 필러(b)의 조성비율이 1중량%미만일 경우에는 적절한 경도, 표면효과 및 매끄러운 성형품을 만들기 어려운 문제가 있으며, 조성비율이 80중량%를 초과할 경우에는 비중이 높고, 약한 충격에도 쉽게 부러지는 현상이 발생하여 판재나 각재의 용도로 사용하기에 적절하지 못한 문제점이 있었다.When the composition ratio of the inorganic filler (b) having good thermal insulation properties is less than 1% by weight, there is a problem that it is difficult to make a suitable hardness, surface effect and smooth molded article, and when the composition ratio exceeds 80% by weight, the specific gravity is high and weak. Easily broken even when the impact occurs, there was a problem that is not suitable for use in the use of the plate or each material.
그러나, 상기 성분만으로는 불연성은 어느 정도 확보할 수 있으나, 불연성 못지 않게 중요한 건축자재로서의 충분한 압축/인장 강도의 부족, 양생시 변형, 다양한 마감재의 부착이 가능하지 않은 점 등의 치명적인 단점이 발견된다.However, although only non-combustibility can be secured to some extent with the above components, fatal disadvantages such as a lack of sufficient compressive / tensile strength as a building material, non-combustibility, deformation during curing, and attachment of various finishing materials are not found.
따라서, 이러한 건축자재로서의 치명적 결함을 해결하기 위해 경화용 난연수지(c), 예를 들어, 페놀수지, 난연 폴리에스테르수지 또는 멜라민수지를 사용하여 건축자재로서의 성능과 불연성능을 동시에 만족하는 성형품을 제조할 수 있다.Therefore, in order to solve such a fatal defect as a building material, a hardened flame retardant resin (c), for example, a phenol resin, a flame retardant polyester resin or a melamine resin is used to form a molded article that satisfies the performance and nonflammability as a building material at the same time. It can manufacture.
상기 경화용 난연수지(c)의 사용량은 1∼30중량%가 바람직하며, 1중량%미만이면 난연수지로서의 역할을 기대하기 어려우며, 반면 30중량%를 초과하면 더 이상 난연수지로서의 영향력이 향상되지는 않으면서 제조단가만 올라가는 결과를 얻게 된다.The amount of the flame-retardant resin for curing (c) is preferably 1 to 30% by weight, it is difficult to expect the role as a flame retardant resin if less than 1% by weight, while the influence as a flame-retardant resin is no longer improved if it exceeds 30% by weight. The result is a rise in manufacturing costs.
한편, 불연성 방화문(벽)의 경량화 및 흡음성능의 향상을 위해 특별히 방화문(벽)의 단열 및 내화성능을 향상시키기 위하여 불연성의 중공체 필러(d)를 사용하며, 그 조성비율에 따라 요구되어지는 내화성능을 만족할 수 있는 재료를 제조할 수 있다. 상기 불연성 중공체 필러(d)는 예를 들어, 퍼라이트 중공체, 플라이애쉬 중공체, 세라믹 중공체, 시라스 발룬(Shirasu balloon), 실리카 발룬, 맥반석 발룬, 미네랄 발룬 등의 무기질 중공체 또는 이들의 하나이상의 혼합물을 사용할 수 있다.On the other hand, in order to reduce the weight of the non-combustible fire door (wall) and to improve sound absorption performance, in order to improve the heat insulation and fire resistance of the fire door (wall), a non-combustible hollow filler (d) is used, which is required according to the composition ratio. A material capable of satisfying fire resistance can be produced. The non-combustible hollow filler (d) may be, for example, an inorganic hollow body such as a perlite hollow body, a fly ash hollow body, a ceramic hollow body, a Shirasu balloon, a silica balun, a ganban stone balun, a mineral balun, or one of these. The above mixture can be used.
상기 불연성 중공체 필러(d)의 조성비율은 1중량%∼40중량%의 범위내에서 다양한 비중을 가진 성형품을 제조할 수 있으나, 조성물의 비율이 1중량%미만인 경우에는 비중, 흡음 및 단열/내화 성능에 거의 영향을 주지 못하므로 본래의 역할을 기대할 수 없으며, 그 조성비율이 40중량%를 초과하는 경우에는 면이 거칠고, 조성물의 강도가 저하되는 문제가 발생할 수 있다.The composition ratio of the non-combustible hollow filler (d) can be produced molded articles having various specific gravity within the range of 1% by weight to 40% by weight, but when the ratio of the composition is less than 1% by weight, specific gravity, sound absorption and heat insulation / Since it hardly affects the fire resistance, the original role cannot be expected. When the composition ratio exceeds 40% by weight, the surface may be rough, and the strength of the composition may be deteriorated.
또한, 불연성 성형품의 경량화를 위해 경량화제(e1)를 사용할 수도 있으며, 그 조성비율에 따라 다양한 비중을 가진 건축용 마감 및 내장재료를 제조할 수 있다. 불연성의 경량화제(e1)는 예를 들어, 미립자 퍼라이트, 미립자 질석, 규조토, 지오라이트 또는 이들의 하나이상의 혼합물을 사용할 수 있다. 상기 미립자 퍼라이트 또는 미립자 질석은 폐재료를 사용할 수 있다.In addition, a light weighting agent (e 1 ) may be used to reduce the weight of the non-combustible molded article, and building finishing and interior materials having various specific gravity may be manufactured according to the composition ratio. The non-combustible lightweighting agent (e 1 ) can use, for example, particulate perlite, particulate vermiculite, diatomaceous earth, zeolite or mixtures of one or more thereof. The particulate perlite or particulate vermiculite may use waste materials.
상기 불연성의 경량화제(e1)의 사용량은 1중량%∼50중량%의 범위내에서 다양한 비중을 가진 성형품을 제조할 수 있으나, 조성물의 비율이 1중량%미만일 경우에는 비중에 거의 영향을 주지 못하므로 본래의 경량화제로서의 역할을 못하며, 그 조성비율이 50중량%를 초과하는 경우에는 면이 거칠고, 강도가 저하되고, 조성물이 원료분리가 일어나 고른 분포의 혼합배합을 얻지 못하는 문제가 발생할 수 있다.The amount of the non-flammable lightweighting agent (e 1 ) may be used to prepare a molded article having various specific gravity within the range of 1% by weight to 50% by weight, but when the ratio of the composition is less than 1% by weight, it hardly affects the specific gravity. Since it does not play a role as an original lightening agent, if the composition ratio exceeds 50% by weight, the surface may be coarse, the strength may be reduced, and the composition may be separated from the raw material, resulting in a problem of not obtaining a uniform mixing mixture. have.
아울러, 표면의 강도와 매끄러운 표면을 유지하기 위해서 플라이애쉬 또는 버텀애쉬(e2)를 선택적으로 사용할 수 있으며, 그 조성비율에 따라 밀도와 표면 및 압축강도를 조절할 수 있다. 본 명세서에서 사용되는 용어 "플라이애쉬(fly ash)"는 화력발전소에서 열원으로 사용되는 석탄이 타고 남은 잔재중 대체적으로 중량이 가벼운 잔재를 의미하고, "버텀애쉬(bottom ash)"는 플라이애쉬보다는 무거워서 바닥에 가라앉아 있는 잔재를 의미한다.In addition, fly ash or bottom ash (e 2 ) may be selectively used to maintain surface strength and smooth surface, and the density, surface, and compressive strength may be adjusted according to the composition ratio. As used herein, the term "fly ash" refers to a generally light weight residue from coal residues remaining from coal used as a heat source in a thermal power plant, and "bottom ash" refers to a fly ash rather than a fly ash. It means heavy residues that sink to the floor.
이들 플라이애쉬 또는 버텀애쉬(e2)는 시멘트보다는 가벼운 비중을 나타내고 있으나, 본 난연성 성형품을 이루고 있는 조성물 중에는 성분 (e2)가 비중이 높은 조성물에 해당되므로 그 조성비율이 높을 경우에는 경량화에 문제가 있을 수 있으나, 상대적으로 강도를 증진시키고, 견고한 난연성 성형품을 얻을 수 있다.These fly ash or bottom ash (e 2 ) has a lighter specific gravity than cement, but in the composition of the flame-retardant molded article, the component (e 2 ) corresponds to a composition having a high specific gravity, so when the composition ratio is high, there is a problem in weight reduction. There may be, but relatively to enhance the strength, to obtain a solid flame-retardant molded article.
상기 플라이애쉬 또는 버텀애쉬(e2)의 조성비율이 1중량%미만일 경우에는 적절한 경도, 표면효과 및 매끄러운 성형품을 만들기 어려운 문제가 있으며, 조성비율이 80중량%를 초과할 경우에는 비중이 높고, 약한 충격에도 쉽게 부러지는 현상이 발생하여 판재나 각재의 용도로 사용하기에 적절하지 못한 문제점이 있다.When the composition ratio of the fly ash or bottom ash (e 2 ) is less than 1% by weight, there is a problem that it is difficult to make a suitable hardness, surface effect and a smooth molded product, and when the composition ratio exceeds 80% by weight, the specific gravity is high, Easily broken even in a weak impact, there is a problem that is not suitable for use in the use of the plate or each material.
본 발명에 있어서, 상기 유기섬유 또는 무기섬유(a)는 재료에 따라서 가연성 소재인 경우도 있으므로 화염발생시 연소 및 연기를 최소화하여 불연·준불연 성능을 확보하는 화염방지제(e3), 예를 들어 탄산칼슘, 탄산수소나트륨, 탄산나트륨, 기타 탄산염 또는 이들의 혼합물을 사용할 수 있으며, 화염의 온도가 500℃가 넘는 경우 상기 성분 (e3)가 분해되어 탄산가스(CO2)가 판재 내부에서 발생하여 화염이 소화되도록 조절할 수 있다.In the present invention, since the organic fiber or inorganic fiber (a) may be a flammable material depending on the material, a flame retardant (e 3 ) that minimizes combustion and smoke during flame generation to secure non-combustible and semi-combustible performance, for example. Calcium carbonate, sodium hydrogen carbonate, sodium carbonate, other carbonates or mixtures thereof may be used, and when the temperature of the flame exceeds 500 ° C., the component (e 3 ) is decomposed and carbon dioxide (CO 2 ) is generated inside the plate. Can be adjusted to extinguish the flame.
상기 화염방지제(e3)의 사용량은 1∼80중량%가 바람직하며, 1중량%미만이면 화염방지제로서의 역할을 기대하기 어려우며, 80중량%를 초과하면 조성물의 강도저하에 영향을 주는 경향이 있다.The amount of the flame retardant (e 3 ) is preferably 1 to 80% by weight, less than 1% by weight is difficult to expect the role as a flame retardant, when the amount exceeds 80% by weight tends to affect the strength of the composition. .
본 발명에 있어서, 또 부가 선택사항으로, 상기의 조성물로 제조한 성형품에 대한 생산성을 향상시키고, 양생 과정에서 발생할 수 있는 수축과 변형을 최소화하기 위한 기타 첨가제로는 상기의 주성분을 빠른 시간 내에 고착하여 형태를 유지하도록 하는 1∼10중량%의 경화촉진 고착제(f), 예를 들어 마그네시아, 무기산 또는 유기산의 혼합물, 칼슘실리케이트 또는 이들의 하나이상의 혼합물을 혼합한 것을 사용할 수도 있다.In the present invention, and as an additional option, other additives for improving the productivity of the molded article prepared with the composition, and to minimize the shrinkage and deformation that may occur during the curing process, the fastening of the main component in a short time 1 to 10% by weight of a curing accelerator fixing agent (f), for example, a mixture of magnesia, inorganic or organic acid, calcium silicate or a mixture of one or more thereof may be used.
또한, 성형품의 단열특성과 경량화 향상 및 내수 및 발수성을 높이기 위한 계면활성제(g), 예를 들어 표면장력이 큰 알킬벤젠술폰산계열의 계면활성제를 사용할 수 있으며, 이를 통해 물에 대한 저항과 물의 흡수율을 낮추어 물 속에서도 형태를 유지할 수 있는 특성을 부여하고, 특히 불연성 성형품의 내부에 수많은 다공성의 공기층을 만들어 단열과 경량화를 향상시킬 수 있다. 그러나, 그 조성비율에 따라 다소 강도의 저하의 원인이 되기도 하므로 조성비율은 0.1∼0.3중량%로 하였다.In addition, a surfactant (g), for example, an alkylbenzene sulfonic acid-based surfactant having a high surface tension, may be used to improve the thermal insulation properties, light weight, and water resistance and water repellency of the molded article. By lowering the owing to the characteristics that can maintain the shape in water, and in particular, a large number of porous air layers in the interior of the non-combustible molded article can improve the insulation and light weight. However, the composition ratio is 0.1 to 0.3% by weight since it may cause a decrease in strength depending on the composition ratio.
상기 성분의 조성물로 제조한 불연성 성형품의 특성상 성분 (a) 및 성분 (b) 가 흑회색으로 전체 색상에 영향을 줄 수 있기 때문에 진한 회색으로는 다양한 색상을 표출해야 하는 건축용 마감 및 내장재료의 특성상 문제가 있어 이를 개선·보완하기 위해 화염에 강하고, 은폐력이 우수한 1∼10중량%의 백색 무기 착색제(h), 예를 들어 이산화티탄(TiO2)을 추가로 사용하여 바탕색을 엷은 회백색으로 만들어 성형품에 도장 및 무늬목 코팅 등의 표면 처리를 번거롭지 않게 개선시킬 수 있다.Due to the characteristics of the non-combustible molded article prepared with the composition of the above components, the components (a) and (b) may have a black gray color and thus affect the overall color. In order to improve and supplement this problem, the base color is made pale gray white by using additional 1-10 wt% white inorganic colorant (h), for example titanium dioxide (TiO 2 ), which is resistant to flame and has excellent hiding power. It is possible to improve the surface treatment such as painting and veneer coating without cumbersome.
특히 다양한 색상을 표출하기 위해 적색 또는 황색 무기 착색제(i)를 적정 비율로 혼합하여 난연성 성형품의 바탕색상을 다양하게 하여 별도의 표면착색이 없이도, 본래의 색상을 그대로 사용할 수 있다.In particular, the red or yellow inorganic colorant (i) is mixed at an appropriate ratio to express various colors to vary the background color of the flame-retardant molded article so that the original color can be used as it is without a separate surface coloring.
상술한 바와 같은 본 발명의 조성물에 압축성형 공법을 적용하여 불연성 판재 및 각재를 제조하기 위한 제조방법은,The manufacturing method for manufacturing a non-combustible plate and the square material by applying the compression molding method to the composition of the present invention as described above,
불연성 조성물을 제공하는 단계;Providing a nonflammable composition;
상기 무기질 필러 및 경화용 난연수지를 혼합시키는 단계;Mixing the inorganic filler and the flame retardant resin for curing;
상기 혼합물에 유기섬유 또는 무기섬유를 분산/투입하여 분쇄/혼합한 후, 에어를 이용한 혼합기로 불연성 중공체를 최종 혼합시키는 단계;Dispersing / injecting organic fibers or inorganic fibers in the mixture to pulverize / mix and then finally mix the non-combustible hollow bodies with a mixer using air;
상기 혼합물을 고압열프레스를 사용하여 판재 또는 각재로 압축 성형시키는 단계; 및Compressing the mixture into a plate or a square using a high pressure heat press; And
상기 판재 및/또는 각재로 방화문(벽)의 골격을 구성하고, 그 내부에 불연성 심재를 내장시키는 단계를 포함한다.And forming a frame of the fire door (wall) with the plate and / or the lumber, and embedding a non-combustible core therein.
이하 그 제조방법을 구체적으로 설명한다.Hereinafter, the manufacturing method will be described in detail.
본 발명의 불연성 판재 및 각재를 제조하기 위한 제조방법에 따르면, 상기 압축·성형공법은 1차 혼합과정과 2차 압축과정을 순서대로 거쳐야 하는데, 1차 혼합과정은 우선 단열성이 좋은 무기질 필러(b), 경화용 난연수지(c) 및 선택적으로 불연성의 경량화제(e1), 플라이애쉬 또는 버텀애쉬(e2), 화염방지제(e3) 및/또는 경화촉진 고착제(f) 등의 파우더 형태의 물질을 계량시스템을 거쳐 믹서로 혼합하고, 이후 유기섬유 또는 무기섬유(a)를 분산/투입한다.According to the manufacturing method for manufacturing the non-combustible sheet and the shell material of the present invention, the compression and molding method must go through the first mixing process and the second compression process in order, the first mixing process is a good inorganic filler (b) ), In the form of a powder such as a curing flame retardant (c) and, optionally, a non-flammable lightweight agent (e 1 ), a fly ash or bottom ash (e 2 ), a flame retardant (e 3 ) and / or a curing accelerator (f) The material of is mixed through a metering system into a mixer, and then organic fibers or inorganic fibers (a) are dispersed / injected.
예를 들어, 슈퍼(헨셀)믹서와 같이 날카로운 칼날이 고속으로 회전하면서 혼합시키고 고르게 분쇄/혼합하는 원리의 믹서기를 이용하여 혼합한 후, 중공체 필러(d)를 혼합하되, 이때 적당히 분쇄된 성분 (a)가 다시 뭉치는 것을 방지하기 위하여 에어를 이용하여 단시간내에 혼합하는 것이 이상적이며, 이후 2차 압축공정을 위하여 저장탱크에 보관하여 대기시킨다.For example, a sharp blade, such as a super (hensel) mixer, rotates at high speed, and is mixed using a mixer of the principle of mixing and grinding / mixing evenly, followed by mixing the hollow filler (d), wherein the appropriately ground components It is ideal to mix in a short time using air to prevent agglomeration of (a) again, and then store it in a storage tank for secondary compression and wait.
한편, 1차 혼합공정을 거쳐 완성되는 혼합물은 최종적으로 완성되어지는 성형품의 용도에 따라 요구되어지는 비중이 달라져야 하는 바, 그 요구되어지는 비중에 맞춰 적당량의 혼합이 이루어져야 한다.On the other hand, the mixture is completed through the primary mixing process, the specific gravity required according to the use of the final molded product must be different, the appropriate amount of mixing should be made according to the required specific gravity.
예를 들면, 목재 방화문(벽)의 각재와 같이 그 요구되어지는 성형품의 비중이 1.0∼1.2g/cu·㎝일 경우에는 비중과 강도를 높이기 위하여 성분 (b)의 중량비가 높아지지만, 보통의 건축내장재용 판재의 경우 비중은 0.7∼0.9g/cu·㎝가 가장 적당하므로 이와 같은 경우 그 요구되어지는 비중에 도달할 수 있도록 성분 (b)의 중량비를 낮추고, 대신 성분 (a)의 중량비를 높이는 식으로 조절/혼합하여야 한다.For example, when the specific gravity of the required molded article is 1.0 to 1.2 g / cu · cm, such as the wood fire door (wall), the weight ratio of component (b) is increased to increase the specific gravity and strength, but the ordinary In the case of sheet for building interior materials, specific gravity is 0.7 ~ 0.9g / cu · cm, so in this case, lower the weight ratio of component (b) to reach the required specific gravity. The height should be adjusted / mixed in this way.
이와 같이 요구되어지는 비중에 맞춰 혼합되어진 조성물은 예정된 두께와 규격으로 성형하기 위하여 고압열프레스(500∼3,000ton)를 사용하게 되며 온도는 60∼300℃, 시간은 1∼60분 고압열프레스 내에서 압축/성형하여 불연성 판재 성형품을 완성하게 된다.The composition mixed according to the specific gravity required is to use a high pressure heat press (500 ~ 3,000 tons) in order to mold to a predetermined thickness and size, the temperature is 60 ~ 300 ℃, time is 1 ~ 60 minutes in a high pressure heat press Compression / molding at to complete the non-combustible sheet molding.
이때 고주파 가열기능을 추가한 고압열프레스를 사용하게 되면 성분 (c)의 경화반응을 빠르게 진행할 수 있어 그에 따라 프레스내에서의 성형시간을 상당부분 단축할 수 있다.At this time, the use of a high-pressure heat press with the addition of a high-frequency heating function can accelerate the curing reaction of the component (c), thereby reducing the molding time in the press considerably.
부수적으로, 성형되어지는 판재의 압축 및 인장 강도를 증가시키기 위하여 프레스내에 혼합된 조성물을 투여하면서 그 상/하부 또는 내부에 글라스 화이버로 구성된 보강용 메쉬를 깔고 압축/성형하게 되면 보다 높은 압축 및 인장 강도를 가진 판재 성형품을 완성하게 된다.Incidentally, higher compression and tension can be achieved by placing a reinforcing mesh composed of glass fibers on the top / bottom or inside of it while administering the mixed composition in the press to increase the compression and tensile strength of the sheet being formed. Finished plate moldings with strength.
한편, 불연성이 우수한 방화문(벽)용 각재를 제조함에 있어 상기 건축내장용 판재의 압축·성형공법과 유사한 방법으로 완성된 불연성 각재 성형품을 제조할 수 있으며, 상기 건축내장용 판재를 사용하여 제작할 수도 있다.On the other hand, in manufacturing a fireproof door (wall) square material excellent in non-combustibility, it is possible to manufacture a finished non-combustible square molded article by a method similar to the compression and molding method of the sheet for building interior, it can also be manufactured using the sheet for building interior. have.
불연성이 우수한 본 발명의 성형품은 제작공법에 따라 다양한 제품적 특성이 있는데 우선 압축·성형공법에 의한 성형품은 면이 고르고, 양생 과정에 변형과 수축이 없고, 강도가 우수한 장점이 있다.The molded article of the present invention having excellent non-combustibility has various product characteristics according to the manufacturing method, but first, the molded article by the compression / molding method has an even surface, there is no deformation and shrinkage in the curing process, and excellent strength.
아울러, 상기 압축 성형단계에서 각재의 압축 및 인장 강도를 증가시키기 위하여 알루미늄, 스틸, 아크릴 또는 나무를 각재 또는 플레이트 형상으로 상기 각재내에 보강시킬 수 있다.In addition, in the compression molding step, aluminum, steel, acrylic, or wood may be reinforced in the shell to form a shell or plate in order to increase the compression and tensile strength of the shell.
본 발명에 있어서, 상기 불연성 판재 및/또는 각재로 방화문(벽)의 골격을 구성한 다음, 그 내부에 불연성 심재를 내장시켜 불연성 방화문(벽)을 제조한다.In the present invention, a frame of a fire door (wall) is formed of the non-combustible plate and / or a square material, and then a non-combustible core material is embedded therein to produce a non-combustible fire door (wall).
상기 심재는 경량기포콘크리트, ALC(Autoclaved Lightweight Concrete), 경량기포미네랄보드, 경량기포글라스보드, 벌크(Bulk)나 블랭킷(Blanket) 또는 매트 (Mat) 형태의 암면, 현무암면, 글라스울 또는 세라믹울일 수 있다.The core material is lightweight foamed concrete, ALC (Autoclaved Lightweight Concrete), lightweight foamed mineral board, lightweight foamed glass board, bulk or blanket (mat) type rock wool, basalt rock wool, glass wool or ceramic wool Can be.
또한, 상기 심재는 상기 유기섬유 또는 무기섬유 1∼80중량%, 상기 단열성이 좋은 무기질 필러 1∼80중량% 및 나트륨실리케이트, 칼륨실리게이트 또는 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 난연성 경화제 1∼60중량%를 포함하는 불연성 조성물을 혼합시킨 다음, 롤러프레스 또는 오토클레이브(Autoclave)에 의해 성형시켜 제조된 불연성 심재일 수 있다. 이러한 심재는 본 출원인에 의해 출원중에 있다.In addition, the core material is 1 to 80% by weight of the organic fiber or inorganic fiber, 1 to 80% by weight of the inorganic filler having good thermal insulation, and 1 to 60% by weight of a flame retardant curing agent selected from the group consisting of sodium silicate, potassium silicate or mixtures thereof. It may be a non-combustible core material manufactured by mixing the non-combustible composition including%, followed by molding by a roller press or an autoclave. Such a core material is pending by the applicant.
또한, 방화문의 일부를 이루고 있는 프레임은 상기 불연성 판재나 각재로 제작하여 완성되어지는 것이 기본이나, 기존의 스틸 프레임이나 스테인레스 프레임을 활용하여 그 역할을 대신하여도 방화기능 등 기본적인 기능을 수행하는데 문제가 없다는 것을 쉽게 알 수 있다.In addition, the frame that forms part of the fire door is basically made of the non-combustible plate or square material is completed, but by using the existing steel frame or stainless frame instead of its role, there is a problem in performing the basic functions such as fire protection function It is easy to see that there is no.
필요에 따라서, 상기 방화문(벽)의 한 면 이상에 불연성 철판, 미네랄보드, 암면보드, 실리카보드, 석고보드, 마그네슘보드 또는 알루미나보드를 더욱 부착시킬 수 있고, 상기 방화문(벽)의 한 면 이상에 MDF, 합판, 천연 무늬목, 인테리어 필름(Interior Film), 알루미늄판 또는 미장지를 더욱 부착시킬 수 있다.If necessary, non-combustible iron plate, mineral board, rock board, silica board, gypsum board, magnesium board or alumina board can be further attached to at least one side of the fire door (wall), and at least one side of the fire door (wall). MDF, plywood, natural veneer, interior film, aluminum sheets or plasterboards can be further attached.
본 발명에 따라 제조한 성형품은 우수한 불연성 또는 난연성 및 물리적 특성을 보이기 때문에 다음과 같은 다양한 분야에서 유리하게 사용될 수 있다.The molded article prepared according to the present invention can be advantageously used in various fields as follows because it shows excellent incombustibility or flame retardancy and physical properties.
① 목재 방화문① wood fire door
본 발명에 따라 제조된 불연성 각재 및/또는 판재를 사용하여 제작된 방화문은 완벽한 내화·방화기능은 물론, 가공의 용이성, 다양한 마감처리 등 스틸 방화문이 갖지 못하는 많은 장점을 지니고 있으며, 특히 아파트 등의 공동주택의 내부 목재문을 상기 목재 방화문으로 설치하면 내부화재시 이를 경계로 하여 세대내에서 조차 화염확산과 유독가스로부터 인명을 보호할 수 있으므로 새로운 차원의 주거환경을 제공할 수 있다.Fire doors manufactured using non-combustible lumber and / or plate made in accordance with the present invention have a number of advantages that steel fire doors do not have, such as ease of processing, various finishes, as well as perfect fire and fire protection, in particular apartments, etc. By installing the interior wood door of the multi-family house as the wood fire door, it is possible to provide a new level of living environment because it can protect people from flame spread and toxic gas even within the households, based on the internal fire.
② 방화벽② firewall
본 발명에 따라 제조된 불연성 제품으로 구성되어지는 방화벽의 경우 제작단가 및 하중의 감소는 물론, 기존의 방화벽 두께(평균 100m/m) 또한 상당한 부분에서 감소가 이루어져, 원가절감과 내부 유효사용 면적의 증가에도 많은 기여를 할 수 있다.In the case of a firewall composed of a non-combustible product manufactured according to the present invention, as well as a reduction in manufacturing cost and load, the existing firewall thickness (average of 100 m / m) is also reduced in a substantial part, thereby reducing cost and internal effective use area. It can also contribute a lot.
이하 실시예들 및 비교예들을 통하여 본 발명을 좀 더 구체적으로 살펴보지만, 하기 예에 본 발명의 범주가 한정되는 것은 아니다.The present invention will be described in more detail with reference to the following examples and comparative examples, but the scope of the present invention is not limited to the following examples.
하기 실시예들 및 비교예들에서 측정한 각종 물성의 측정방법은 다음과 같다.Measurement methods of various physical properties measured in the following Examples and Comparative Examples are as follows.
1) 불연·준불연·난연성능 특성: 한국 산업표준규격 KS F2271(건축물의 난연성능 시험방법)에 의한 난연1급(불연재료), 난연2급(준불연재료), 난연3급(난연재료)에 의한 측정1) Non-flammable, semi-non-flammable, flame-retardant performance characteristics: flame retardant class 1 (non-flammable material), flame retardant class 2 (semi-combustible material), flame retardant class 3 (flame retardant material) according to Korean Industrial Standard KS F2271 Measured by
2) 비중 및 밀도: 한국 산업표준규격 KS L5316(석고판재류의 물리적 특성 시험방법)에 의한 비중 및 밀도 측정2) Specific gravity and density: Determination of specific gravity and density by Korean Industrial Standard KS L5316 (Testing method for physical properties of gypsum sheet)
3) 내화염성: 한국 산업표준규격 KS F3507(석고보드제품)에 의한 내화염성 측정3) Flame resistance: Flame resistance measurement by Korean Industrial Standard KS F3507 (gypsum board product)
4) 침수안정성: 한국 산업표준규격 KS F3507(석고보드제품)에 의한 침수안정성 측정4) Immersion stability: Immersion stability measurement by Korean Industrial Standard KS F3507 (gypsum board product)
상기 압축 성형공법에 의해 제조한 성형품인 하기 실시예들과 시중에서 널리 사용되고 있는 제품의 비교예들을 본 발명에서 달성하고자 하는 가장 중요한 성능기준, 즉 불연·준불연·난연성의 성능기준에 관한 축정은 한국 산업표준규격 KS F2271에 의해 난연 1급인 불연과, 난연 2급인 준불연, 난연 3급인 난연 등급으로 구분하여, 조성물의 배합비율 및 성형품 종류에 따라 측정하였다.The most important performance criteria to be achieved in the present invention, that is, the comparative examples of the following examples, which are molded articles manufactured by the compression molding method, and products widely used in the market, namely, the formula for the performance criteria of non-combustible, semi-non-combustible, and flame retardant According to Korean Industrial Standard KS F2271, flame retardant grade 1, flame retardant grade 2, and non-flammable grade 3 were evaluated according to the composition ratio and the type of molded product.
또한 조성물의 배합비율에 따른 단위면적당의 무게변화를 측정하였으며, 본 발명의 조성물에 의해 성형되는 성형품의 화재 안전성은 내화염성을 통해 확인하였다.In addition, the weight change per unit area according to the composition ratio of the composition was measured, and the fire safety of the molded article molded by the composition of the present invention was confirmed through flame resistance.
특히 대부분의 건축용 마감 및 내장재료는 내수안정성을 요구하므로 이에 대한 성능도 시험하였다.In particular, most building finishes and interior materials require water resistance, so their performance was also tested.
실시예 1 ∼ 실시예 4Example 1-Example 4
먼저, 하기 표 1에 기재된 성분과 양으로 단열성이 좋은 무기질 필러(b) 및 경화용 난연수지(c)를 계량시스템을 거쳐 믹서로 혼합하고, 이후 유기섬유 또는 무기섬유(a)를 분산/투입하여 슈퍼(헨셀)믹서기를 이용하여 고르게 분쇄하며 혼합한 후, 중공체 필러(d)를 혼합하되, 이때 적당히 분쇄된 성분 (a)가 다시 뭉치는 것을 방지하기 위하여 에어를 이용하여 10분간 혼합한 후, 이후 2차 압축공정을 위하여 저장탱크에 보관하여 대기시켰다.First, the inorganic filler (b) and the hardening flame retardant resin (c) having good thermal insulation in the amounts and ingredients shown in Table 1 are mixed in a mixer through a metering system, and then organic fibers or inorganic fibers (a) are dispersed / injected. After mixing and grinding evenly using a super (hensel) mixer, the hollow filler (d) is mixed, but at this time it is mixed for 10 minutes using air to prevent the appropriately pulverized component (a) agglomeration again After that, it was kept in a storage tank for the second compression process and waited.
상기 조성물은 약 250℃의 온도에서 약 30분간 고압열프레스(약 1,000ton) 내에서 35m/m의 두께와 900×2,100의 크기로 압축/성형하여 불연성 판재 성형품을 제조하고, 상기와 같은 측정방법으로 성형품의 물성을 평가하고, 그 측정결과를 표 1에 나타내었다.The composition is compressed to a thickness of 35 m / m and a size of 900 × 2,100 in a high-pressure heat press (about 1,000 tons) for about 30 minutes at a temperature of about 250 ℃ to produce a non-combustible sheet molded article, as described above The physical properties of the molded article were evaluated, and the measurement results are shown in Table 1.
상기 표 1의 실시예 1 및 실시예 2와 같이 압축·성형공법으로 제조한 판재와, 실시예 3 및 실시예 4와 같이 압축·성형공법으로 제조한 각재는 압축·성형공법에 의한 조성물의 배합비율 중 암면의 사용비(중량비)가 높을수록 비중이 낮아짐을 각각 확인할 수 있었으며, 각 실시예 모두 난연성능과 내화염성의 등급에는 변화가 없는 것으로 나타났다.The plate material manufactured by the compression and molding method as in Example 1 and Example 2 of Table 1, and the respective materials produced by the compression and molding method as in Examples 3 and 4 are blended with the composition by the compression and molding method. As the use ratio (weight ratio) of the rock wool of the ratio was confirmed that the specific gravity is lower, respectively, it was found that there was no change in the flame retardant performance and flame resistance grade in each Example.
비교예 1 ∼ 비교예 5Comparative Example 1 to Comparative Example 5
한편, 본 발명과 관련하여 현재 널리 사용되고 있는 건축 마감 및 내장용 자재의 제품 5종류, MDF/합판, 일반석고보드, 방화석고보드, 슬레이트판, 시멘트목모판을 시중으로부터 구입하여 상기의 측정방법에 따라 물성을 평가하고, 그 측정결과를 하기 표 2에 나타내었다.Meanwhile, five kinds of products for building finishing and interior materials, MDF / plywood, general gypsum board, fireproof gypsum board, slate board, and cement board, which are widely used in connection with the present invention, can be purchased from the market. The physical properties were evaluated, and the measurement results are shown in Table 2 below.
상기 결과에서 알 수 있는 바와 같이, 비교예 1(MDF, 합판)의 경우에는 난연성능이 없는 것으로 나타났으며, 비교예 2(일반석고보드) 및 비교예 3(방화석고보드)은 난연성능이 각각 난연 2급 및 난연 1급으로 나타난 바, 화재안전에는 문제가 없는 제품임을 확인할 수 있었으며, 비교예 4(슬레이트판) 및 비교예 5(시멘트목모판)의 경우는 가장 화재안전에 문제가 없는 불연성으로 나타났다.As can be seen from the results, Comparative Example 1 (MDF, plywood) was found to have no flame retardant performance, Comparative Example 2 (plain gypsum board) and Comparative Example 3 (fireproof gypsum board) has a flame retardant performance As flame retardant grade 2 and flame retardant grade 1, respectively, it was confirmed that there was no problem in fire safety, and in Comparative Example 4 (slate plate) and Comparative Example 5 (cement wood plate), there was no problem in fire safety. It appeared incombustible.
그러나 표 2의 결과와 같이, 불연성은 비교예 4 및 비교예 5가 가장 우수하였으나, 단위면적당 무게의 경우는 1.0∼1.4로 무거워 경량성에 문제가 있었으며, 수분에 대한 침수안전성에 대해서는 석고보드가 가장 문제가 있는 것으로 나타났다.However, as shown in Table 2, the non-combustibility of Comparative Example 4 and Comparative Example 5 was the most excellent, but the weight per unit area is 1.0 ~ 1.4 was heavy, there was a problem in the light weight, gypsum board is the most in terms of the water-immersion safety It turns out that there is a problem.
따라서 건축용 마감 및 내장재료로 널리 사용되는 MDF나 합판은 근본적으로 화재안전에 문제가 있어 건축법 및 소방법 상 사용할 수 없는 재료라고 할 수 있으며, 석고보드는 건축물의 용도와 장소에 따른 사용제한이 있으며, 슬레이트판 및 시멘트 목모판의 경우 단위면적당 무게가 MDF 및 석고보드에 비해 매우 무거워 시공성이 떨어지는 것으로 나타났다.Therefore, MDF or plywood, widely used as building finishing and interior materials, is fundamentally a fire safety problem and cannot be used in building and fire laws. Gypsum board has restrictions on use and location of buildings. In case of slate board and cement board, the weight per unit area is much heavier than MDF and gypsum board.
실시예 5 ∼ 실시예 7Example 5-Example 7
먼저, 하기 표 3에 기재된 성분과 양으로 무기질 필러(b), 경화용 난연수지 (c) 및 성분(e1)∼성분(e3)를 계량시스템을 거쳐 믹서로 혼합하고, 이후 유기섬유 또는 무기섬유(a)를 분산/투입하여 슈퍼(헨셀)믹서기를 이용하여 고르게 분쇄하며 혼합한 후, 중공체 필러(d)를 혼합하되, 이때 적당히 분쇄된 성분 (a)가 다시 뭉치는 것을 방지하기 위하여 에어를 이용하여 10분간 혼합한 후, 이후 2차 압축공정을 위하여 저장탱크에 보관하여 대기시켰다.First, the inorganic filler (b), the flame retardant resin for curing (c), and the components (e 1 ) to (e 3 ) are mixed in a mixer through a metering system in the amounts and amounts shown in Table 3, and then the organic fibers or After dispersing / injecting the inorganic fiber (a) and pulverizing and mixing it evenly using a super (hensel) mixer, the hollow filler (d) is mixed, but at this time, to prevent the appropriately pulverized component (a) from agglomeration. After mixing for 10 minutes by using air, and then stored in a storage tank for the secondary compression process and waiting.
상기 조성물은 약 250℃의 온도에서 약 30분간 고압열프레스(약 1,000ton) 내에서 35m/m의 두께와 900×2,100의 크기로 압축/성형하여 불연성 판재 성형품을 제조하고, 상기와 같은 측정방법으로 성형품의 물성을 평가하고, 그 측정결과를 표 3에 나타내었다.The composition is compressed to a thickness of 35 m / m and a size of 900 × 2,100 in a high-pressure heat press (about 1,000 tons) for about 30 minutes at a temperature of about 250 ℃ to produce a non-combustible sheet molded article, as described above The physical properties of the molded article were evaluated, and the measurement results are shown in Table 3.
e1은 미립자 퍼라이트, e2는 플라이애쉬, e3은 탄산칼슘이다.e 1 is particulate perlite, e 2 is fly ash and e 3 is calcium carbonate.
한편, 상기 실시예들과 비교예들의 측정결과를 비교하면 다음과 같다.On the other hand, comparing the measurement results of the above examples and comparative examples are as follows.
상기 표 1 및 표 3의 실시예 1, 실시예 2, 실시예 5 및 실시예 6과 같이 압축·성형공법으로 제조한 판재의 단위면적당 무게는 0.8∼1.0 정도로 표 2의 비교예 1의 MDF와 비슷한 무게인 것으로 확인이 되었으나, 난연성능과 내화염성은 방화석고보드와 유사한 성능을 나타내었으며, 수분에 대한 안정성은 모두 물 속에서 그 형상을 유지하는 등 수분에 안정한 것으로 나타났다.The weight per unit area of the plate produced by the compression and molding method as in Example 1, Example 2, Example 5 and Example 6 of Table 1 and Table 3 is about 0.8 to 1.0 and MDF of Comparative Example 1 of Table 2 It was confirmed that the weight was similar, but the flame retardant performance and the flame resistance showed similar performance to the fireproof gypsum board, and all the stability to moisture was found to be stable to moisture such as maintaining its shape in water.
상기 표 1 및 표 3의 실시예 3, 실시예 4 및 실시예 7에 해당되는 각재의 경우에는 표 2의 비교예 4 및 비교예 5에 해당하는 시멘트 슬레이트 및 시멘트목모판과 같은 난연1급이었으며, 내화염성은 불연성으로 나타났으며, 표 2의 비교예 4와 비교예 5에 해당되는 시멘트 슬레이트와 시멘트목모판의 단위면적당 무게가 1.0∼1.4인 것과 같이, 표 1 및 표 3의 실시예 3, 실시예 4 및 실시예 7의 경우 단위면적당 무게가 1.1∼1.3인 것으로 확인이 되었다.In the case of the square material corresponding to Example 3, Example 4 and Example 7 of Table 1 and Table 3 were flame retardant class 1, such as cement slate and cement wood plate, which correspond to Comparative Example 4 and Comparative Example 5 of Table 2 , Flame resistance was shown to be non-combustible, as in the weight per unit area of the cement slate and cement boards corresponding to Comparative Example 4 and Comparative Example 5 of Table 2, 1.0 to 1.4, Example 3 of Table 1 and Table 3 In Example 4 and Example 7, it was confirmed that the weight per unit area is 1.1 to 1.3.
상기 표 1 및 표 3의 실시예들에서 알 수 있듯이, 압축·성형공법에 의한 조성물의 배합비율 중 암면의 사용비(중량비)가 높을수록 비중이 낮아지나, 난연성능과 내화염성의 등급에는 변화가 없는 것으로 나타났다.As can be seen in the examples of Table 1 and Table 3, the specific gravity is lower the higher the use ratio (weight ratio) of rock wool in the composition ratio of the composition by the compression / molding method, but the change in the flame retardant performance and flame resistance grade Appeared to be absent.
실시예 8Example 8
상기 실시예 4에 따른 각재를 이용하여 방화문의 골격과 프레임을 형성시키고, 그 내부에 심재로 세라믹울을 내장시키고, 외부에는 상기 실시예 2에 따른 판재 또는 합판으로 마감처리하여 방화문을 제조하였다. 이렇게 제조된 방화문을 국가공인 시험기관인 한국건설기술연구원에서 KSF-2268-1에 의한 화재시험을 1시간 동안 실시하는 갑종방화문 시험을 실시하여 그 결과를 하기 표 4에 기재하였다.Forming the frame and the frame of the fire door by using the angular material according to the fourth embodiment, the ceramic wool is embedded as a core material inside, and the outside is finished with a plate or plywood according to the second embodiment to prepare a fire door. The fire doors manufactured in this way were subjected to the Gapjong fire door test conducted for 1 hour by the KSF-2268-1 fire test by the Korea Institute of Construction Technology, a national test laboratory, and the results are shown in Table 4 below.
상기 표 4로부터 알 수 있는 바와 같이, 상기 실시예 8에 의해 제조된 방화문은 방화시험 규정에 적합함을 확인할 수 있었다.As can be seen from Table 4, it was confirmed that the fire door prepared in Example 8 is suitable for the fire test regulations.
상기와 같은 본 발명에 따르면, 불연/준불연/난연성 판재, 각재 및 심재의 제조에 제공되어지는 불연성 조성물의 1∼70중량%는 폐자재를 재활용할 수 있기 때문에 제작 단가가 저렴하고, 구성 조성물 모두 화재가 발생하여 접촉시 화염 및 유독성 가스가 발생하지 않으므로 건축용 마감 및 내장재료로 사용하기에 적합하다.According to the present invention as described above, 1 to 70% by weight of the non-combustible composition provided for the production of non-flammable / semi-flammable / flame retardant plate, each material and core material can be recycled waste material, the production cost is low, constituent composition All of them are suitable for use as building finishing and interior materials because there is no fire and no toxic gas is generated upon contact.
또한, 가공성(톱가공, 스크류 체결, 대패가공, 무늬목 및 필름지 접착, 도장 등)이 용이하고, 제품강도 및 내수성이 우수하며, 변형이 없으며, 불연성이 있으면서도 목재나 보드와 같은 용도로 사용이 가능케 함으로써, 다양한 건축용 내/외장 재료로 사용할 수 있으며, 이에 따라 화재발생의 경우 화재의 확산방지는 물론, 화염과 유독가스로부터 우리의 소중한 인명과 재산을 보호할 수 있는 안전한 생활공간을 제공하는 효과가 있다.In addition, it is easy to process (sawing, screwing, planing, veneer and film paper adhesion, painting, etc.), product strength and water resistance, no deformation, non-flammable, and can be used for wood or board As a result, it can be used as a variety of interior / exterior materials for construction. Accordingly, in the event of a fire, the effect of providing a safe living space that prevents the spread of fire and protects our valuable lives and property from flames and toxic gases. have.
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