KR20160088704A

KR20160088704A - 방염 소재

Info

Publication number: KR20160088704A
Application number: KR1020150008121A
Authority: KR
Inventors: 마린 호르헤 엔리케 쎄리스
Original assignee: 나발 까트 인테르나씨오날 에스.아.에스
Priority date: 2015-01-16
Filing date: 2015-01-16
Publication date: 2016-07-26

Abstract

코어 보드의 상부 및 저부에 본질이 동일한 보드들을 구비하는 방염 소재로, 선박 및 기타 화재 위험이 높은 대상의 제조에 유용한 방염 소재가 제공된다. 상기 코어 보드는 폴리우레탄 폼, 폴리프로필렌 또는 금속, 바람직하기로는 알루미늄으로 제작될 수 있으며, 상기 코어 보드에 부착되는 외부 보드는 직조 섬유 시트에 부착되어 있는 사행 비직조 시트로 제작될 수 있다. 방염 소재의 외부 또는 최외각 표면은 연속적이며 균일한 발포성 방화도료 코팅으로 덮여 있다.

Description

방염 소재 {FIRE-RESTRICTIVE MATERIAL}

본 발명은 방염 소재에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 본 발명은 선박 및/또는 화재가 발생할 위험이 높은 다른 대상의 제조에 유용한 방염 소재에 관한 것이다.

선박, 특히 많은 인원이 대피해야 하는 여객선에서 발생되는 화재는 치명적이다. 그 자체로 화재 위험 또는 해저드가 높은 선박 제조에 사용되는 소재의 본질은 화재로 인한 피해를 입지 않거나 상당히 줄이기 위해 고려해야 할 중요한 인자 중의 하나이다. 화재 위험이나 피해를 예방 또는 줄이기 위해서는, 예를 들어, 기계실, 주방 구역 및 제어 및 커맨드 콘솔 같은 전기 부품 주위나 이들을 둘러싸는 격벽이 방염 소재로 제작되어야 한다.

본 발명은 선박 및/또는 화재가 발생할 위험이 높은 다른 대상을 제조하는 데에 이상적인 방염 소재로 저밀도, 견고하면서도 외력 저항성이 있는 방염 소재에 관한 것이다.

본 발명의 목적은 외력 및 충격에 강하며, 선박 및 화재가 발생할 위험이 높은 다른 대상을 제조하는 데에 유용한 내화성 소재를 제공한 것이다. 본 발명의 다른 목적은 저밀도, 강도 및 강성이 높은 소재를 제공하는 것이다. 본 발명의 다른 목적은 가변적인 기계적 저항을 가짐으로써 제조되는 대상에 요구되는 기계적 저항이 그러한 대상을 제조하는 데에 사용되는 방염 소재의 특정 실시형태의 기계적 저항에 잘 맞게 되는, 방염 소재의 다양한 실시형태를 제공하는 것이다.

본 발명의 전술한 목적 및 다른 목적, 특징 및 이점들은 첨부된 도면들을 참고로 하여 아래에 기재되어 있는 발명의 상세한 설명을 살펴보면 완전히 이해될 수 있을 것이다. 그러나, 첨부된 도면들은 본 발명을 설명하기 위한 것이지 본 발명을 한정하는 것으로 해석되어서는 안 되는 것으로 이해해야 한다.

본 발명에 의하면 외력 및 충격에 강하며, 선박 및 화재가 발생할 가능성이 높은 다른 대상을 제조하는 데에 유용한 내화성 소재를 제공할 수 있다. 또한, 본 발명에 의하면 저밀도, 강도 및 강성이 높은 방염 소재를 제공할 수 있다.

첨부된 도면을 참조하는 아래의 발명의 상세한 설명으로부터 본 발명의 전술한 그리고 추가의 구성 및 특징들이 명확해질 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 방염 소재의 일 실시형태를 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시되어 있는 본 발명에 따른 방염 소재의 개별 부품들을 개략적으로 설명하는 분해도이다.
도 3은 도 2 및/또는 도 8에서 도면부호 16, 17, 31 및 32로 지시되는 섬유 시트를 포함하는 라미네이트를 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 4는 도 3에 도시되어 있는 라미네이트 제조에 포함되는 3개의 섬유 시트를 나타내는 개략적인 분해도이다.
도 5 및 도 6은 도 4에 도시되어 있는 2 종류의 섬유 시트를 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 7은 본 발명에 따른 방염 소재의 다른 실시형태를 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 8은 도 3에 도시되어 있는 본 발명에 따른 실시형태의 개별 부품들을 개략적으로 설명하는 분해도이다.
도 9 내지 도 12는 본 발명에 따라 사용되는 다양한 코어 보드의 예를 설명하는 도면으로,
도 9는 컴팩트한 구조를 갖는. 본 발명에 따라 사용되는 코어 보드의 일 유형을 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 10은 망상 하니컴형 구조와 밀폐 셀 유닛을 갖는, 본 발명에 따라 사용되는 코어 보드의 일 유형을 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 11은 망상 하니컴형 구조와 오픈 셀 유닛을 갖는, 본 발명에 따라 사용되는 코어 보드의 일 유형을 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 12는 망상 하니컴형 구조와 컴팩트한 셀 유닛을 갖는, 본 발명에 따라 사용되는 코어 보드의 일 유형을 개략적으로 나타내는 사시도이다.

이하에서 일 예로 나타내는 다양한 실시형태들을 가지고 본 발명을 상세하게 설명한다. 다만, 이들 실시형태들은 본 발명을 한정하려는 것이 아니고 본 발명의 원리로서 제시되는 것이다. 이러한 발명의 상세한 설명을 참고하며, 통상의 기술자가 본 발명을 사용, 실시할 수 있으며, 또한 변조, 변형 등을 할 수 있을 것이다. 잠재적으로 본 명세서에 기재되어 있는 구성을 한정할 수 있는 변형예들은 본 발명의 범위에 속하는 것이다.

일반적으로, 본 발명은 화재 위험성이 높은 선박을 제조하는 데에 매우 적합한 방염 소재에 관한 것이다. 예를 들면, 기계실, 주방 구역 및 제어 및 커맨드 콘솔 같은 전기 부품 주위나 이들을 둘러싸는 격벽은 방염 소재로 제작되어야 한다. 본 발명은 또한 소재를 개시한다. 본 명세서는 명확한 의도를 가지는 사용자의 재량으로 선박 및 다른 대상에 화재, 화염(fume) 및 연소 과정에서 발생되는 다른 2차 위험 상황에 대해 탁월한 저항성을 제공하는, 화재 발생 위험이 높은 대상을 제조하는 데에 사용될 수 있는 소재를 개시한다.

본 발명은 아래에 기술한 바와 같은 외부 보드(external board)의 수량을 증가시킴으로써 기계적 강도를 변화시킬 수 있는 다양한 실시형태를 포함한다. 이러한 방식으로, 특히 본 명세서에 기재되어 있는 방염 소재로 제조되는 데에 요구되는 기계적 강도에 따라 지정 대상 또는 지정 대상의 섹션을 제조하기에 적당한 실시형태가 선택될 수 있다.

본 발명의 제1 실시형태(10)가 도 1에 개략적인 사시도로 표현되어 있다. 상기 실시형태(10)가 포함하고 있는 개별 부품들을 보여주는 분해도가 도 2에 도시되어 있다. 도 1 및 도 2에 도시되어 있는 바와 같이, 실시형태(10)는 상면(12)과 저면(14)(미도시)을 구비하는 중앙 코어 보드(11)를 포함한다. 설명의 목적으로, 코어 보드(11)는 오픈 셀을 구비하는 하니컴 구조를 가지는 것으로 도 1 및 도 2에 도시되어 있지만, 상기 코어 보드(11)는 다른 적당한 구조를 가질 수도 있으며, 당 업계에 알려져 있는 적당한 다양한 소재로 제조될 수도 있다. 이에 따라, 본 발명에 따른 코어 보드(11)는 폴리우레탄 폼, 폴리프로필렌 또는 적당한 금속, 바람직하기로는 알루미늄으로 제작될 수 있다. 또한, 그 구조는 컴팩트, 망상 또는 하니컴상일 수 있다. 상기 코어 보드(11)는 당 업계에 공지되어 있는 어떠한 방식으로도 제조될 수 있다. 실시형태(10)의 바람직한 변형예에서, 코어 보드(11)는 서로 접합되어 있으며, 하니컴 구조로 되어 있는 복수의 알루미늄 박막으로 제조될 수 있다. 이는 이러한 형태의 코어 보드가 코어 보드(11)의 중앙을 직교하는 위치를 향하는 힘에 대한 저항이 가장 크기 때문이다. 본 명세서에 기재되어 있는 방염 소재의 범위에 속하는 모든 실시형태에서, 코어 보드(11)의 두께는 필요로 하는 다른 어떠한 보드들의 두께보다 큰 것이 바람직하다. 이것의 주된 목적은 상기 소재(10)의 밀도가 낮기 때문에 소재(10)의 중량을 크게 증가시키지 않으면서도 방염 소재(11)에 강성을 부여하기 위한 것이다. 코어 보드(11)의 구조 내에서 공기 또는 다른 적당한 가스로 가득 채워질 수 있는 복수의 캐비티가 존재함으로 인해 밀도가 줄어든다. 하니컴 구조로 된 코어 보드(11)는 등방성이어서, 코어 보드(11)와 직교하는 위치에서 저항성이 가장 크게 된다. 본 발명에 따르면, 코어 보드(11)의 밀도는 1-8(lb./ft³)인 것이 바람직하고, 두께는 0.5 내지 2인치인 것이 바람직하다. 이하에서 방염 소재(10)의 제조에 사용되는 바람직한 코어 보드(11)의 특정 실시예를 설명하고, 이는 도 9 내지 도 12에 도시되어 있다.

도 1 및 도 2에 도시되어 있는 바와 같이, 실시형태(10)의 방염 소재는 한 세트의 외부 보드(16, 17)를 또한 포함한다. 이들의 형상, 구성물 및 구조는 동일하다. 외부 보드(16)는 코어 보드(11)의 상면(12)에 부착되어 있고, 외부 보드(17)는 코어 보드(11)의 저면(14)에 부착되어 있다. 이들은 각각 연속적이며 균일한 접착제 코팅 또는 층(18, 19)을 통해 코어 보드(11)에 부착되어 있다. 본 발명에 따른 외부 보드(16, 17)의 밀도는 2 내지 18 lb./㎡인 것이 바람직하고, 두께는 1/32 내지 1/4인치인 것이 바람직하다. 이와 유사하게, 접착제 코팅(18, 19)의 바람직한 두께는 1/32 내지 1/16인치이다.

보다 상세하게는, 도 3 및 도 4는 전술한 바와 같이 서로 동일한 외부 보드(16) 또는 외부 보드(17)의 상세한 구성을 도시하고 있다. 상기 외부 보드 각각은 동일한 크기로 연속되어 있는 3개의 섬유 시트(22, 23, 24)를 포함한다. 도 4에 도시되어 있는 바와 같이, 섬유 시트(22)와 섬유 시트(23)는 동일하며, 섬유 시트(22)는 섬유 시트(24)의 상부에, 섬유 시트(23)는 섬유 시트(24)의 하부에 위치하고 있다. 섬유 시트(22, 23) 각각은 사행(aleatory) 방식 또는 랜덤하게 분포되어 있는 복수의 섬유들을 포함하며, 이에 따라 섬유 시트는 부직조(nonwoven) 매트 또는 쵸브드 스트랜드 매트(chopped strand mat)를 형성한다. 상기 부직조 매트는 유리 섬유, 탄소 섬유, 파라-아라미드 합성섬유 또는 다른 이와 유사한 섬유 또는 적당하며 공지된 섬유 또는 이들의 가능한 조합으로 제작될 수 있으며, 이들은 촉매 수지로 함침되어 있다. 사행 섬유 시트(22) 또는 섬유 시트(23)는 당 업계에 공지되어 있는 임의의 적당한 방식으로 제조될 수 있으며, 상기 방법은 평면 위에 통상적으로 해당 섬유에 적당한 수지성 접합 소재로 함침(impregnating)하는 것을 포함한다. 각 사행 섬유 시트(22, 23)는 각 중량의 최대 2.5배에 달하는 상당한 양의 수지를 흡수할 수 있다. 본 발명에 따른 방염 소재를 제조하는 데에 있어, 상기 섬유 시트(22, 23) 각각의 바람직한 밀도는 0.3 내지 1.0lb./ft²이고, 바람직한 두께는 1/32 내지 1/16인치이다.

섬유 시트(24)와 관련하여, 섬유 시트(24)는 사행 방식으로 된 시트(22, 23)의 중앙에 위치되어야 하며, 조직화된 직조 섬유 구조, 바람직하기로는 유리 섬유, 탄소 섬유, 파라-아라미드 합성섬유 또는 다른 이와 유사한 섬유 또는 공지되어 있는 적당한 섬유 또는 이들의 가능한 조합으로 제작될 수 있으며, 예컨대 직조 로빙(woven robing)으로 양방향으로 뒤얽혀 있거나, 3차원 입체 방식으로 뒤얽혀 있을 수 있다. 뒤얽혀 있는(intertwined) 섬유 시트(24)는 압출(extrusion) 같은 공지된 임의의 적당한 공정으로 제작될 수 있다. 직조 시트(24)는 시트 자체 중량의 거의 1.8의 수지 흡습(resin absorption)을 제공한다. 본 발명에 따르면, 요구되는 직조 시트(24)의 바람직한 밀도는 0.3 내지 1.0 lb./㎡이고, 바람직한 두께는 1/32 내지 1/16인치이다. 2개의 섬유 시트: 부직조 사행 시트(22, 23) 및 뒤얽힌 시트(24)가 도 5 및 도 6에 도시되어 있다.

외부 보드(16) 또는 외부 보드(17)를 제공하기 위해, 섬유 시트(22, 23, 24)는 임의의 적당한 방식으로 도 3 및 도 4에 도시되어 있는 순서로 부착되어 있다. 예를 들어, 섬유 시트들은 진공 보조 매뉴얼 공정으로 서로가 부착될 수 있다. 여기서, 시트(22, 23, 24) 각각은 촉매 수지(catalyzed resin)로 함침되고, 일단 함침하면 각 시트는 도시되어 있는 순서나 전술한 순서로 서로의 상부에 위치한다. 얻어지는 외부 보드(16) 또는 외부 보드(17)는 외부 보드가 경화되고 그 각각이 연속적이며 균일한 접착제 층(18, 19)을 통해 외부 보드(16)는 코어 보드(11)의 상면(12) 위에 부착되고 외부 보드(17)는 코어 보드(11)의 저면(14)에 부착되어 방염 소재(10)의 제조에 사용될 수 있을 때까지 놓여지게 된다. 이들 예에서, 코어 보드(11)는 폐쇄된 셀을 구비하고, 섬유 시트(22, 23, 24)를 접합하는 데에 사용된 촉매 수지와 동일한 촉매 수지의 균일하고 연속된 코팅이 외부 보드(17, 18)를 코어 보드(11)에 부착시키는 데에 접착제로 사용될 수 있다. 다른 한편으로, 코어 보드(11)가 오픈 셀 구조를 포함할 때마다 사용되는 접착제는 고온에서 소재(10)의 저항성을 증가시키기 위해, 난연성 첨가제를 포함할 수 있는 에폭시 베이스 접착제가 사용되는 것이 바람직하다. 접착제 코팅(18, 19)은 이들이 부착되는 표면 전체를 커버하는 균일하며 연속된 층으로 부착된다. 좀 더 상세하게는, 외부 보드의 해당 표면은 접착제로 코팅되고, 그런 다음 외부 보다가 코어 보드(11)의 각 표면 위에 놓여지게 된다. 부착된 보드들은 플라스틱 시트로 덮여지고 진공 상태에서 경화된다. 코어 보드(11)의 제2 표면에 대해 이 과정이 반복되어 보드(16, 11, 17)가 적절하게 접합하게 된다.

일단 외부 보드(16, 17)가 코어 보드(11)에 부착되면, 외부 보드(16, 17)의 바깥쪽 표면 위에 발포성 방화도료(intumescent paint) 코팅(20, 21)이 연속적이며 균일하게 칠해진다. 코팅(20, 21)의 부가는 당 업계에서 공지되어 있는 임의의 적당한 방법으로 이루어질 수 있지만, 페인팅 속도를 조절할 수 있으며 도료가 균일하게 분포될 수 있는 적당한 스프레일 건 시스템으로 이루어지는 것이 바람직하다. 본 발명에 따르면, 발포성 방화도료 코팅(20, 21)의 바람직한 밀도는 2.8 내지 3.0 lb./㎥이고, 바람직한 두께는 1/32 내지 1/8인치이다. 일단 본 발명에 따른 장치가 준비되면, 사용되는 부품 또는 섹션의 크기에 따라 사전에 미리 결정된 크기로 절단한다.

본 발명의 다른 실시형태에서, 외부 보드의 양은, 바람직하기로는 이미 코어 보드(11)에 부착되어 있는 외부 보드(16) 및/또는 외부 보드(17)에 사전에 미리 결정된 추가 외부 보드를 부가함으로써 증가될 수 있다. 보다 바람직하기로는, 코어 보드(11)에 부착되어 있는 제1 쌍의 외부 보드(16, 17)의 최외각 표면에 추가의 외부 보드 쌍을 부착시킴으로써 사전에 미리 결정된 쌍 위에 추가 외부 보드가 부가될 수 있으며, 계속해서 외각 외부 보드의 최외각 표면 위에 추가의 후속 외부 보드 쌍을 동일한 공정으로 부착할 수 있다. 상기 유형의 실시형태의 실시예는 도 7 및 도 8에 도시되어 있는 실시형태(30)이다. 실시형태(30)는 외부 보드(31, 32)의 추가 세트를 포함할 수 있다. 여기서, 각각이 균일하고 연속적인 접착 코팅(33, 34)에 의해, 상기 외부 보드(31)는 외부 보드(16)에, 외부 보드(32)는 외부 보드(17)에 부착되어 있다. 도 7 및 도 8에는 하니컴 패턴 내에 오픈 셀 유닛을 구비하는 코어 보드(11)가 포함되어 있지만, 전술한 실시형태(10)와 같은 다른 유형의 코어 보드가 상기 실시형태(30)를 대체할 수 있다. 외부 보드의 양을 증가시키면, 소재의 기계적 강도가 증가되어, 실시형태(10)와 유사한 방염 소재를 제공하면서도 기계적 강도가 증가된 방염 소재를 제공하게 된다. 이러한 방식으로, 본 명세서에 기재되어 있는 소재의 기계적 강도(mechanical resistance)는 본 명세서에 기재되어 있는 방염 소재로 제조되는 선박의 특정 섹션-또는 화재 위험이 높은 대상의 기계적 강도-에 요구되는 기계적 강도에 부합될 수 있다.

이와 유사하게, 실시형태(10)와 관련하여 이미 논의한 각 섹션들과 관련하여 지적된 동일한 상세구성, 원리 및 한정 및 바람직한 특성이 실시형태(30)에 대해서도 적용될 수 있다.

본 발명에서 요구되는 코어 보드와 관련하여, 코어 보드는 다양한 구조로 이루어질 수 있다. 예를 들면, 도 9에 도시되어 있는 코어 보드(36)는 컴팩트한 유닛 셀(37)을 구비한다. 이와 유사하게, 도 10에 도시되어 있는 코어 보드(38)는 셀 유닛(39)이 막혀 있는 하니컴 구조로 배치되어 있는 유닛 셀을 구비한다. 코어 보드(11, 40)는 유닛 셀(41, 42)이 오픈되어 있는 하니컴 구조로 되어 있다.

일부 실시형태들과 연관지어 본 발명을 설명하였지만, 통상의 기술자라면 전술한 기재를 참고로 하여 많은 변형, 변조 및 변경이 이루어질 수 있음은 자명하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 이에 따라, 본 발명은 첨부된 특허청구범위의 사상 및 범위에 속하는 그러한 변형, 변조 및 변경을 모두 포함한다.

Claims

선박 및 화재에 민감한 다른 대상을 제조하는 데에 구성 소재로 유용한 방염 소재로, 상기 방염 소재는
a) 코어 보드;
b) 제1 외부 보드;
c) 상기 제1 보드와 동일한 제2 외부 보드;
d) 상기 제1 외부 보드의 저면을 상기 코어 보드의 상면에 부착시키는 제1 접착제 코팅;
e) 상기 제2 외부 보드의 상면을 상기 코어 보드의 저면에 부착시키는 제2 접착제 코팅;
f) 상기 제1 외부 보드의 상면에 칠해진 제1 발포성 방화도료(intumescent paint) 코팅;
g) 상기 제2 외부 보드의 저면에 칠해진 제2 발포성 방화도료 코팅;을 포함하고,
상기 제1 및 제2 외부 보드 각각은,
섬유들이 뒤얽혀 있는 직조 섬유 시트;
섬유들이 사행(aleatory) 방식으로 분포되어 있으며, 상기 직조 섬유 시트의 상면에 부착되어 있는 제1 부직조 섬유 시트;
섬유들이 사행 방식으로 분포되어 있으며, 상기 직조 섬유 시트의 저면에 부착되어 있는 제2 부직조 섬유 시트;를 포함하는 것을 특징으로 하는 방염 소재.
제1항에 있어서,
상기 코어 보드의 두께는 바람직하기로는 상기 제1 외부 보드 또는 제2 외부 보드의 두께보다 큰 것을 특징으로 하는 방염 소재.
제1항에 있어서,
상기 코어 보드는 폴리우레탄 폼, 폴리프로필렌 또는 금속으로 제조되는 것을 특징으로 하는 방염 소재.
제3항에 있어서,
상기 코어 보드는 알루미늄으로 제조되는 것을 특징으로 하는 방염 소재.
선박 및 화재에 민감한 다른 대상을 제조하는 데에 구성 소재로 유용한 방염 소재로, 상기 방염 소재는
h) 코어 보드;
i) 제1 외부 보드;
j) 상기 제1 보드와 동일한 제2 외부 보드;
k) 상기 제1 외부 보드의 저면을 상기 코어 보드의 상면에 부착시키는 제1 접착재 코팅;
l) 상기 제2 외부 보드의 상면을 상기 코어 보드의 저면에 부착시키는 제2 접착재 코팅;
m) 상기 제1 외부 보드 및 제2 외부 보드의 상면에 부착되어 있는 사전에 미리 결정된 복수의 추가 외부 보드;
n) 최외각 보드의 상면에 칠해진 제1 발포성 방화도료 코팅;
o) 최외각 보드의 저면에 칠해진 제2 발포성 방화도료 코팅;을 포함하고,
상기 외부 보드 각각은,
섬유들이 뒤얽혀 있는 직조 섬유 시트;
섬유들이 사행 방식으로 분포되어 있으며, 상기 직조 섬유 시트의 상면에 부착되어 있는 제1 부직조 섬유 시트;
섬유들이 사행 방식으로 분포되어 있으며, 상기 직조 섬유 시트의 저면에 부착되어 있는 제2 부직조 섬유 시트;를 포함하는 것을 특징으로 하는 방염 소재.
제5항에 있어서,
상기 코어 보드의 두께는 바람직하기로는 상기 제1 외부 보드 또는 제2 외부 보드의 두께보다 큰 것을 특징으로 하는 방염 소재.
제5항에 있어서,
상기 코어 보드는 폴리우레탄 폼, 폴리프로필렌 또는 금속으로 제조되는 것을 특징으로 하는 방염 소재.
제7항에 있어서,
상기 코어 보드는 알루미늄으로 제조되는 것을 특징으로 하는 방염 소재.