KR20190031434A

KR20190031434A - 내화 성형체 및 내화 성형체를 구비한 성형품

Info

Publication number: KR20190031434A
Application number: KR1020187032043A
Authority: KR
Inventors: 가즈히로 사와; 히데아키 야노
Original assignee: 세키스이가가쿠 고교가부시키가이샤
Priority date: 2016-07-20
Filing date: 2017-07-20
Publication date: 2019-03-26
Also published as: EP3489295A1; EP3489295A4; JP2019039014A; JPWO2018016580A1; JP6698838B2; WO2018016580A1; JP6927948B2

Abstract

내화 성형체는, 엘라스토머와 열 팽창성 흑연을 함유하고, 그 성형체의 MD 방향에 대해 평행하게 절단한 단면을 100 배의 현미경으로 관찰하였을 때에 존재하는 각 열 팽창성 흑연의 길이 방향과 MD 방향의 차가, ±10˚이하이다.

Description

내화 성형체 및 내화 성형체를 구비한 성형품

본 발명은, 내화 성형체 및 내화 성형체를 구비한 성형품에 관한 것이다.

종래, 도어 프레임 등의 건재의 간극으로부터의 화재시의 연소를 방지하기 위해서, 내화 성능을 부여한 건축용 개스킷 등의 기밀재의 제품이 사용되고 있다. 이와 같은 제품에는, 화염의 관통을 방지하기 위하여, 가열에 의해 팽창하는 열 팽창성 흑연을 함유하는 수지 조성물이 사용되고 있다.

예를 들어 특허문헌 1 에는, 열 팽창성 흑연을 함유하는 수지층을 갖는 연소 방지재가 개시되어 있다. 또, 특허문헌 2 에는, 열 팽창성 층상 무기물이 시트의 면에 대해 평행으로부터 플러스마이너스 10 도의 범위 내에서 배향되어 있는 것의 비율이 60 ％ 이상인 것을 특징으로 하는 내화성 수지 조성물이 기재되어 있다.

일본 공개특허공보 2014-25310호 일본 공개특허공보 2002-114914호

그러나, 특허문헌 1 의 연소 방지재가 건재의 공극을 매우는 데에 충분한 팽창량을 실현하기 위해서는, 일정 이상의 제품의 두께가 필요하여, 연소 방지재의 두께를 얇게 할 수 없다고 하는 문제가 있었다. 또, 연소 방지재의 성형시에 열 팽창성 흑연으로부터 아웃 가스가 발생하고, 그것이 원인으로 사람 눈에 접하는 표면에 부풀음이 발생하기 쉬워진다는 과제가 있었다.

또, 특허문헌 2 에서는, 열 팽창성 흑연을 시트의 면에 대해 평행하게 배향하는 것에 대해서는 기재하고 있지만, 열 팽창성 내화 시트에 있어서의 수직 방향의 열 팽창의 개선이 개시되는 것에 머무른다.

본 발명의 목적은, 팽창성이 높고, 외관 성능도 우수한 내화 성형체를 제공하는 것에 있다.

상기의 과제를 해결하기 위해서, 우리는 열 팽창성 흑연의 특징에 주목하였다. 열 팽창성 흑연은 원료 흑연의 층간에 산이 삽입되어 있어, 가열에 의해 분해되어 흑연의 두께 방향으로 팽창한다. 열 가소성 수지 또는 엘라스토머와 열 팽창성 흑연을 함유하는 내화성 조성물을 성형할 때에, 이 열 팽창성 흑연을 내화성 조성물의 유동 방향 (MD 방향) 으로 배향시킴으로써, 내화 성형체의 두께 방향의 팽창 배율을 올릴 수 있는 것을 알아냈다. 따라서, 내화 성형체의 두께를 얇게 설계하였다고 해도, 충분한 팽창성과 내화 성능을 가질 수 있다. 나아가서는, 열 가소성 수지 또는 엘라스토머와 열 팽창성 흑연을 함유하는 내화성 조성물을 성형함으로써, 성형체 중의 열 팽창성 흑연이 MD 방향으로 보다 확실하게 배향되어, 기밀재로서의 외관 성능도 향상시킬 수 있는 것을 알 수 있었다.

본 개시의 기술의 일 양태에 의하면, 열 가소성 수지 또는 엘라스토머와 열 팽창성 흑연을 함유하는 내화 성형체로서, 성형체의 MD 방향에 대해 평행하게 절단한 단면을 100 배의 현미경으로 관찰하였을 때에 존재하는 각 열 팽창성 흑연의 길이 방향과 MD 방향의 차가, ±10˚이하인 내화 성형체가 제공된다.

본 개시의 기술의 다른 양태의 내화 성형체에 의하면, 25 ㎠ 의 면적에 있어서, 길이 1 ㎜ 이상의 부풀음이 3 개 이하이다.

본 개시의 기술의 다른 양태의 내화 성형체에 의하면, 팽창 배율이 15 배 이상이다.

본 개시의 기술의 다른 양태의 내화 성형체에 의하면, 내화 성형체는, 열 가소성 수지 또는 엘라스토머 100 중량부에 대하여, 열 팽창성 흑연 3 ∼ 300 중량부, 인옥소산의 염 3 ∼ 300 중량부 및 무기 충전제를 1 ∼ 300 중량부를 함유한다.

본 개시의 기술의 다른 양태의 내화 성형체에 의하면, 엘라스토머가 EPDM 또는 TPO 이다.

본 개시의 기술의 다른 양태의 내화 성형체에 의하면, 열 가소성 수지가, 폴리염화비닐 수지, 폴리염소화염화비닐 수지, 에틸렌아세트산비닐 공중합체, 또는 이들의 조합이다.

본 개시의 기술의 다른 양태의 내화 성형체에 의하면, 내화 성형체는 인의 옥소산의 염을 구비한다.

본 개시의 기술의 다른 양태의 내화 성형체에 의하면, 인의 옥소산의 염은 아인산염이다.

본 개시의 기술의 다른 양태의 내화 성형체에 의하면, 두께가 1.5 ㎜ 이하이다.

본 개시의 기술의 다른 양태에 의하면, 상기의 어느 것의 내화 성형체를 구비한 성형품이 제공된다.

본 개시의 기술의 다른 양태에 의하면, 성형품은 건축용 개스킷이다.

본 개시의 기술의 다른 양태에 의하면, 성형품은 압출 성형품이다.

본 발명에 의하면, 건재의 간극에 내화성을 부여하면서, 우수한 외관을 유지할 수 있다.

도 1 은 본 발명의 성형품의 예를 나타내는 부분 대략 사시도이다.
도 2 는 도 1 의 성형품의 사용 상태를 나타내는 부분 단면도이다.
도 3 은 본 발명의 성형품의 다른 예를 나타내는 단면도이다.
도 4 는 본 발명의 성형품의 다른 예를 나타내는 단면도이다.
도 5 는 도 4 의 성형품의 사용 상태를 나타내는 부분 단면도이다.
도 6 은 실시예 1 과 비교예 1 의 실험 결과이다.

이하, 본 발명의 실시형태를 도면을 참조하면서 설명한다.

본 발명은, 열 가소성 수지 또는 엘라스토머와 열 팽창성 흑연을 함유하는 내화 성형체로서, 성형체의 MD 방향에 대해 평행하게 절단한 단면을 100 배의 현미경으로 관찰하였을 때에 존재하는 각 열 팽창성 흑연의 길이 방향과 MD 방향의 차가, ±10˚이하인 내화 성형체를 포함한다.

먼저, 내화 성형체를 구성하는 각 성분에 대해 설명한다. 내화 성형체는, 열 가소성 수지 또는 엘라스토머와 열 팽창성 흑연을 함유하는 내화성 조성물로 구성된다.

열 가소성 수지로는, 열 가소성 수지가 폴리염화비닐 수지, 폴리염소화염화비닐 수지, 에틸렌아세트산비닐 공중합체, 불소 수지, 폴리페닐렌에테르, 변성 폴리페닐렌에테르, 폴리페닐렌술파이드, 폴리카보네이트, 폴리에테르이미드, 폴리에테르에테르케톤, 폴리아릴레이트, 폴리아미드, 폴리아미드이미드, 폴리부타디엔, 폴리이미드, 아크릴 수지, 폴리아세탈, 폴리아미드, 폴리에틸렌, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리카보네이트, 폴리에스테르, 폴리스티렌, 폴리페닐렌술파이드, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리프로필렌, ABS 수지 및 AS 수지 등을 들 수 있다. 열 가소성 수지가 폴리염화비닐 수지, 폴리염소화염화비닐 수지, 에틸렌아세트산비닐 공중합체 또는 이들의 조합이면, 내화성의 점에서 바람직하다.

엘라스토머로는, 에틸렌프로필렌 고무 (EPM), 에틸렌프로필렌디엔 고무 (EPDM), 클로로프렌 고무 (CR) 등의 고무나, 열 가소성 엘라스토머 (TPE) 를 들 수 있다. 열 가소성 엘라스토머로는, 염화비닐계 열 가소성 엘라스토머, 스티렌계 열 가소성 엘라스토머, 폴리올레핀계 열 가소성 엘라스토머 (TPO), 폴리에스테르계 열 가소성 엘라스토머 등을 들 수 있다. 엘라스토머가 EPDM 또는 TPO 이면, 기밀재에 필요한 내후성이나 압축 영구 변형이 우수하기 때문에 바람직하다.

열 팽창성 흑연이란, 가열시에 팽창하는 종래 공지된 물질이고, 천연 인상 (鱗狀) 그래파이트, 열 분해 그래파이트, 키시 그래파이트 등의 분말을, 농황산, 질산, 셀렌산 등의 무기산과, 농질산, 과염소산, 과염소산염, 과망간산염, 중크롬산염, 중크롬산염, 과산화수소 등의 강산화제로 처리하여 그래파이트 층간 화합물을 생성시킨 것으로, 탄소의 층상 구조를 유지한 채의 결정 화합물의 1 종이다.

상기와 같이 산 처리하여 얻어진 열 팽창성 흑연은, 추가로 암모니아, 지방족 저급 아민, 알칼리 금속 화합물, 알칼리 토금속 화합물 등으로 추가로 중화해도 된다.

열 팽창성 흑연의 함유량은 특별히 한정되지 않지만, 열 가소성 수지 또는 엘라스토머 100 중량부에 대하여, 3 ∼ 400 중량부인 것이 바람직하고, 3 ∼ 300 중량부인 것이 보다 바람직하고, 5 ∼ 300 중량부인 것이 더욱 바람직하고, 10 ∼ 300 중량부인 것이 더욱 바람직하다.

내화 성형체의 팽창 배율은 특별히 한정되지 않지만, 50 ㎾/㎡ 의 가열 조건하에서 30 분간 가열한 후의 체적 팽창율이 3 ∼ 50 배인 것이면 바람직하고, 15 배 이상이면 보다 바람직하고, 15 배 이상 50 배 이하이면 더욱 바람직하다. 팽창 배율이 15 배 이상이면, 내화 성형체가 두께가 얇아 건재의 간극에 배치하는 데에 바람직하고, 또한 가열시에는 팽창하여 그 간극을 폐색하도록 내화 성능을 발휘할 수 있다.

내화 성형체를 구성하는 내화성 조성물은, 인옥소산의 염 및 무기 충전제를 추가로 구비해도 된다.

인옥소산의 염은, 내화성 조성물의 연소 후의 잔류물을 붕괴하지 않도록 하기 위해서, 요컨대 잔류물의 형상 유지를 위해서 첨가된다. 「인옥소산」에는, 인산 (오르토인산이라고도 칭한다), 아인산, 포스폰산, 차아인산 (포스핀산이라고도 칭한다), 폴리인산 (메타인산이라고도 칭한다) 이 함유된다. 「인옥소산의 염」에는, 인옥소산의 알칼리 금속염, 알칼리 토금속염, 알루미늄염, 아연염, 암모늄염 또는 그들의 조합이 포함된다.

인옥소산의 염의 예로는, 입경이 작고 열 가소성 수지 또는 엘라스토머에 대해 분산되기 쉽고, 나아가서는 팽창 후의 형상 유지성이 높다는 점에서 아인산염이 바람직하다.

내화성 조성물 중의 인옥소산의 염의 함유량은 특별히 한정되지 않지만, 열 가소성 수지 또는 엘라스토머 100 중량부에 대하여, 3 ∼ 300 중량부인 것이 바람직하고, 5 ∼ 300 중량부인 것이 보다 바람직하고, 10 ∼ 200 중량부인 것이 더욱 바람직하다. 내화성 조성물에 있어서의 인옥소산의 염의 양이 3 중량부 이상에서는 내화성 조성물의 연소 후 잔류물의 형상 안정성을 얻을 수 있고, 300 중량부 이하이면 내화성 조성물의 성형성 및 인장 신도가 손상되기 어려워진다.

무기 충전제는, 팽창 단열층이 형성될 때, 열 용량을 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 ; 난연제로서의 무기 인산염 ; 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, 그래파이트, 탄소섬유, 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. 이들의 무기 충전제는 1 종 혹은 2 종 이상을 사용할 수 있다.

무기 충전제의 함유량은 특별히 한정되지 않지만, 열 가소성 수지 또는 엘라스토머 100 중량부에 대하여, 1 ∼ 400 중량부의 범위인 것이 바람직하고, 30 ∼ 400 중량부의 범위인 것이 보다 바람직하고, 30 ∼ 200 중량부인 것이 더욱더 바람직하다.

일 실시형태에 있어서, 내화 성형체 및 이것을 구성하는 내화성 조성물은, 열 가소성 수지 또는 엘라스토머 100 중량부에 대하여, 열 팽창성 흑연 3 ∼ 300 중량부, 인옥소산의 염 3 ∼ 300 중량부 및 무기 충전제를 1 ∼ 300 중량부를 함유한다. 다른 실시형태에 있어서, 내화 성형체 및 이것을 구성하는 내화성 조성물은, 열 가소성 수지 또는 엘라스토머 100 중량부에 대하여, 열 팽창성 흑연 5 ∼ 300 중량부, 인옥소산의 염 5 ∼ 300 중량부 및 무기 충전제를 30 ∼ 400 중량부를 함유한다. 이들의 구성에 의하면, 내화 성형체는 내화성을 발휘하면서, 건축용의 기밀재의 목적으로 사용하는 데에 우수한 성형품을 얻을 수 있다.

내화 성형체 및 이것을 구성하는 내화성 조성물은, 본 발명의 목적을 저해하지 않는 범위에서, 필요에 따라, 가소제, 인 화합물 (인옥소산의 염 및 가소제를 제외한다), 산화 방지제, 금속해 방지제, 대전 방지제, 안정제, 가교제, 활제, 연화제, 안료, 점착 부여 수지, 성형 보조재 등의 첨가제, 폴리부텐, 석유 수지 등의 점착 부여제를 포함할 수 있다.

본 발명의 내화 성형체로서, 상기에 설명한 내화성 조성물의 각 성분을 단축 압출기, 2 축 압출기, 밴버리 믹서, 니더 믹서, 혼련롤, 뇌궤기, 유성식 교반기 등의 공지된 장치를 사용하여 혼련하고, 이것을 성형함으로써 얻을 수 있다. 성형에는 압출 성형, 프레스 성형, 캘린더 성형 등이 포함되지만, 팽창성 흑연을 열 가소성 수지 또는 엘라스토머의 흐름 방향 (MD 방향) 을 따라 더욱 양호하게 배향하기 위해서는, 압출 성형이 바람직하다. 또, 압출 성형을 사용하면, 건재의 간극을 메워 기밀 (氣密) 하고 또는 액밀 (液密) 하게 한다는 것과 같은, 건축용의 기밀재의 목적으로 사용하는 데에 우수한 성형품을 얻을 수 있다.

본 발명의 내화 성형체는, 성형체의 MD 방향에 대해 평행하게 절단한 단면을 100 배의 현미경으로 관찰하였을 때에 존재하는 각 열 팽창성 흑연의 길이 방향과 MD 방향의 차가, ±10˚이하이다. 이 때문에, 내화 성형체는 MD 방향에 대해 수직인 두께 방향에 있어서의 열 팽창성이 우수하다.

내화 성형체의 두께는 특별히 한정되지 않고, 예를 들어 0.5 ㎜ 이상 2.0 ㎜ 이하이고, 바람직하게는 1.5 ㎜ 이하이다. 0.5 ㎜ 이상 2.0 ㎜ 이하이면 기밀재의 용도에 바람직하게 사용할 수 있고, 1.5 ㎜ 이하이면 굽힘 강성을 저하시킬 수 있으므로, 기밀재의 품질이나 비용을 유리하게 설계할 수 있다.

본 발명의 내화 성형체는, 표면의 외관이 우수하다. 바람직하게는, 본 발명의 내화 성형체는 25 ㎠ 의 면적에 있어서의, 길이 1 ㎜ 이상의 부풀음이 3 개 이하이고, 보다 바람직하게는 25 ㎠ 의 면적에 있어서의, 길이 1 ㎜ 이상의 부풀음이 0 개이다. 부풀음을 계측하는 내화 성형체의 25 ㎠ 의 면적은, 내화 성형체의 표면이면 특별히 한정되지 않고, 평면상의 부분의 5 ㎝ × 5 ㎝ 의 면적이어도 되고, 요철이 있는 표면의 합계 25 ㎠ 의 면적이어도 된다.

본 발명의 내화 성형체는, 그대로, 또는 다른 부분과 조합한 복합물의 형태로, 성형품에 사용할 수 있다.

예를 들어, 본 발명의 내화 성형체인 팽창성의 내화 성형체와, 비팽창성의 성형체를 구비한 성형품으로 해도 된다. 비팽창성의 성형체를 구성하는 재료는, 수지, 엘라스토머, 또는 이들의 조합이어도 된다. 수지로는 열 가소성 수지 및 열 경화성 수지를 들 수 있다. 열 가소성 수지로는, 폴리염화비닐 수지, 폴리염소화염화비닐 수지, 에틸렌아세트산비닐 공중합체, 불소 수지, 폴리페닐렌에테르, 변성 폴리페닐렌에테르, 폴리페닐렌술파이드, 폴리카보네이트, 폴리에테르이미드, 폴리에테르에테르케톤, 폴리아릴레이트, 폴리아미드, 폴리아미드이미드, 폴리부타디엔, 폴리이미드, 아크릴 수지, 폴리아세탈, 폴리아미드, 폴리에틸렌, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리카보네이트, 폴리에스테르, 폴리스티렌, 폴리페닐렌술파이드, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리프로필렌, ABS 수지 및 AS 수지 등을 들 수 있다. 열 경화성 수지로는 에폭시 수지, 페놀 수지, 멜라민 수지, 우레아 수지, 불포화 폴리에스테르 수지, 알키드 수지, 폴리우레탄, 열 경화성 폴리이미드 등을 들 수 있다. 엘라스토머로는, 에틸렌프로필렌 고무 (EPM), 에틸렌프로필렌디엔 고무 (EPDM), 클로로프렌 고무 (CR) 등의 고무나, 열 가소성 엘라스토머 (TPE) 를 들 수 있다. 열 가소성 엘라스토머로는, 염화비닐계 열 가소성 엘라스토머, 스티렌계 열 가소성 엘라스토머, 폴리올레핀계 열 가소성 엘라스토머 (TPO), 폴리에스테르계 열 가소성 엘라스토머 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 다색 성형성의 점에서는, 폴리염화비닐 수지, 폴리염소화염화비닐 수지, 에틸렌아세트산비닐 공중합체, 에틸렌프로필렌디엔 고무 (EPDM), 클로로프렌 고무 (CR), 열 가소성 엘라스토머 (TPE) 및 실리콘 고무가 바람직하다.

본 발명의 내화 성형체 및 이것을 구비한 성형품은, 열 가소성 수지 또는 엘라스토머를 함유하는 내화성 조성물을 압출 성형하여 제조되고 있기 때문에, 금형 내부에서의 수지 유동의 영향과, 인수시에 연신 변형이 가해지기 쉽기 때문에, 성형체 열 팽창성 흑연이 MD 방향으로 보다 확실하게 배향되어, 기밀재로서의 외관 성능도 향상되어 있다.

또, 본 발명의 내화 성형체 및 이것을 구비한 성형품에서는, 성형체에 함유되는 열 팽창성 흑연이 MD 방향으로 보다 확실하게 배향되어 있기 때문에, 열 팽창성 흑연으로부터 발생하는 아웃 가스를 억제할 수 있다.

본 발명의 성형품은 압출 성형품인 것이 바람직하다. 압출 성형품이면, 팽창성 흑연의 길이 방향과 MD 방향의 차를 보다 용이하게 ±10˚이하로 할 수 있어, 내화성 및 외관 성능을 발휘시킬 수 있다.

압출 성형품의 용도는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 건축용 기밀재로서 사용할 수 있다. 건축용 기밀재는 일반적으로, 하나의 건재에 형성되어 있는 간극, 2 개 이상의 건재에 의해 구획 형성되는 간극을, 통상적인 상태에서 및/또는 가열시에, 기밀하게 하기 위해서 사용된다. 또한, 「건재」는, 건축물을 만들기 위해서 사용되는 임의의 재료를 가리키며, 벽, 플로어, 벽돌, 지붕, 판재 등의 구조체 ; 창 (쌍미서기 창, 여닫이 창, 내리닫이 창 등을 포함한다), 장지, 문 (즉 도어), 맹장지 및 교창 등의 건구 : 배선, 배관 ; 등을 포함하는데 이들에 한정되지 않는다.

도 1 에, 본 발명의 성형품의 예를 나타낸다. 도 1 은 건축용 기밀재로서의 건축용의 개스킷 (10) 이다. 개스킷 (10) 은, 본 발명의 내화 성형체로 이루어지는 본체부 (11) 와, 염화비닐 수지 등의 비팽창성의 열 가소성 수지 조성물로 형성된 돌기부 (13) 를 갖는다. 본체부 (11) 는 고정부 (12) 를 갖고, 돌기부 (13) 는 만곡부 (14) 를 갖는다.

도 2 는 도 1 의 건축용 개스킷 (10) 의 문에 있어서의 사용 상태를 설명하기 위한 부분 단면도이다. 도 2 에 나타내는 문 (15) 은, 프레임체 (16) 에 대해 개폐할 수 있다. 문 (15) 을 프레임체 (16) 에 접촉시키면, 문 (15) 은 개스킷 (10) 의 돌기부 (13) 의 만곡부 (14) 에 접촉한다.

또 개스킷 (10) 의 본체부 (11) 의 고정부 (12) 는, 프레임체 (16) 의 한 변의 홈부 (17) 의 내부에 삽입되어 있다. 고정부 (12) 가 홈부 (17) 에 삽입됨으로써, 개스킷 (10) 을 프레임체 (16) 에 고정시킬 수 있다. 이와 같이, 개스킷 (10) 은 문 (15) 과 프레임체 (16) 의 간극을 폐색할 수 있다.

개스킷 (10) 은 본체부 (11) 와 돌기부 (13) 의 공압출에 의해 성형할 수 있다.

도 3 에, 본 발명의 성형품의 다른 예를 나타낸다. 도 3 은 건축용 기밀재로서의 건축용의 개스킷 (20) 이다. 개스킷 (20) 은, 본 발명의 내화 성형체로 이루어지는 본체부 (21), 본체부 (21) 의 상단으로부터 연장되는 염화비닐 수지 등의 비팽창성의 열 가소성 수지 조성물로 형성된 1 쌍의 돌기부 (22), 본체부 (21) 의 기부로부터 연장되는 염화비닐 수지 등의 비팽창성의 열 가소성 수지 조성물로 형성된 2 쌍의 확장부 (23) 를 갖는다.

개스킷 (20) 은 본체부 (21) 와 돌기부 (22) 와 확장부 (23) 의 공압출에 의해 성형할 수 있다.

도 4 및 도 5 에, 본 발명의 성형품의 또 다른 예를 나타낸다. 도 4 는 유리 패널 (38) (도 5 참조) 의 둘레 가장자리부에 장착되는 그레이징 채널형의 건축용의 개스킷 (30) 이다. 도 5 는 도 4 의 개스킷 (30) 의 유리 패널에 있어서의 사용 상태를 설명하기 위한 단면도이다.

개스킷 (30) 은, 유리 패널 (38) 의 단면 (39) 에 대향하는 저벽부 (32) 와 저벽부 (32) 의 양측에 저벽부 (32) 와 연속하여 형성되고 유리 패널 단면 (39) 의 길이 방향을 따라 유리 패널 둘레 가장자리부 (40) 를 덮는 측벽부 (33) 를 갖는다. 저벽부 (32) 와 측벽부 (33) 가, 개스킷 (30) 의 본체부 (31) 를 형성한다. 본체부 (31) 는, 염화비닐 수지 조성물 등의 비팽창성의 열 가소성 수지 조성물에 의해 형성되어 있다.

각 측벽부 (33) 의 상부에는 돌기부 (34) 가 형성되어 있다. 각 돌기부 (34) 는, 내측, 즉 유리 패널 (38) 측을 향하여 돌출된 외측 필렛부 (35) 및 내측 필렛부 (36) 를 갖는다.

또 각 돌기부 (34) 는, 외측, 즉 유리 패널측과는 반대측에, 홈부 (37) 를 갖는다. 샷시의 단부를 홈부 (37) 에 삽입함으로써, 샷시에 개스킷 (30) 을 고정시킬 수 있다. 돌기부 (34) 는, 본 발명의 내화 성형체로 이루어진다.

개스킷 (30) 은 본체부 (31) 와 돌기부 (34) 의 공압출에 의해 성형할 수 있다.

여기까지, 본 발명을 상기 실시형태를 예로 들어 설명해 왔지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않고, 이하와 같은 여러 가지의 변형이 가능하다.

도 1 그리고 도 2 의 개스킷 (10), 도 3 의 개스킷 (30) 및 도 4 그리고 5 의 개스킷 (30) 의 예는, 개스킷 (10) 의 본체부 (11, 21, 31) 와 돌기부 (13, 23, 34) 가 다른 재료로 형성되는 예로 했지만, 개스킷 (10, 20, 30) 의 전체가, 본 발명의 내화 성형체로 형성되어도 된다.

도 1 그리고 도 2 의 개스킷 (10), 도 3 의 개스킷 (30) 및 도 4 그리고 5 의 개스킷 (30) 외에, 본 발명의 내화 성형체를 사용하고 있는 한, 개스킷은 다른 구성을 취해도 된다.

이상, 본 발명의 실시형태에 대해 구체적으로 설명했지만, 본 발명은, 상기 서술한 실시형태에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상에 기초하는 각종 변형이 가능하다.

예를 들어, 상기 서술한 실시형태에 있어서 예시한 구성, 방법, 공정, 형상, 재료 및 수치 등은 어디까지나 예에 지나지 않고, 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.

또, 본 발명은 이하의 구성을 채용할 수도 있다.

[1] 열 가소성 수지 또는 엘라스토머와 열 팽창성 흑연을 함유하는 내화 성형체로서, 성형체의 MD 방향에 대해 평행하게 절단한 단면을 100 배의 현미경으로 관찰하였을 때에 존재하는 각 열 팽창성 흑연의 길이 방향과 MD 방향의 차가, ±10˚이하인 내화 성형체.

[2] 25 ㎠ 의 면적에 있어서, 길이 1 ㎜ 이상의 부풀음이 3 개 이하인 [1] 에 기재된 내화 성형체.

[3] 팽창 배율이 15 배 이상인 [1] 또는 [2] 에 기재된 내화 성형체.

[4] 열 가소성 수지 또는 엘라스토머 100 중량부에 대하여, 열 팽창성 흑연 3 ∼ 300 중량부, 인옥소산의 염 3 ∼ 300 중량부 및 무기 충전제를 1 ∼ 300 중량부를 함유하는 [1] ∼ [3] 중 어느 한 항에 기재된 내화 성형체.

[5] 열 가소성 수지 또는 엘라스토머 100 중량부에 대하여, 열 팽창성 흑연 5 ∼ 300 중량부, 인옥소산의 염 5 ∼ 300 중량부 및 무기 충전제를 30 ∼ 400 중량부를 함유하는 [1] ∼ [3] 중 어느 한 항에 기재된 내화 성형체.

[6] 엘라스토머가 EPDM 또는 TPO 인 청구항 [1] ∼ [5] 중 어느 한 항에 기재된 내화 성형체.

[7] 열 가소성 수지가, 폴리염화비닐 수지, 폴리염소화염화비닐 수지, 에틸렌아세트산비닐 공중합체, 또는 이들의 조합인 [1] ∼ [6] 에 기재된 내화 성형체.

[8] 열 가소성 수지 또는 엘라스토머가, 폴리염화비닐 수지, 폴리염소화염화비닐 수지, 에틸렌아세트산비닐 공중합체, 에틸렌프로필렌디엔 고무 (EPDM), 클로로프렌 고무 (CR), 열 가소성 엘라스토머 (TPE) 및 실리콘 고무로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종인 [1] ∼ [5] 에 기재된 내화 성형체.

[9] 인의 옥소산의 염을 추가로 함유하는 [1] ∼ [8] 중 어느 한 항에 기재된 내화 성형체.

[10] 인의 옥소산의 염이, 아인산염인 [9] 에 기재된 내화 성형체.

[11] 두께가 1.5 ㎜ 이하인 [1] ∼ [8] 중 어느 한 항에 기재된 내화 성형체.

[12] [1] ∼ [11] 중 어느 한 항에 기재된 내화 성형체를 구비한 성형품.

[13] [1] ∼ [11] 중 어느 한 항에 기재된 내화 성형체인 팽창성의 내화 성형체와, 비팽창성의 성형체를 구비한 성형품.

[14] 비팽창성의 성형체는, 수지, 엘라스토머, 또는 이들의 조합을 포함하는 [13] 에 기재된 성형품.

[15] 비팽창성의 성형체의 상기 수지가 열 가소성 수지 또는 열 경화성 수지인 [14] 에 기재된 성형품.

[16] 비팽창성의 성형체의 상기 열 가소성 수지는, 폴리염화비닐 수지, 폴리염소화염화비닐 수지, 에틸렌아세트산비닐 공중합체, 불소 수지, 폴리페닐렌에테르, 변성 폴리페닐렌에테르, 폴리페닐렌술파이드, 폴리카보네이트, 폴리에테르이미드, 폴리에테르에테르케톤, 폴리아릴레이트, 폴리아미드, 폴리아미드이미드, 폴리부타디엔, 폴리이미드, 아크릴 수지, 폴리아세탈, 폴리아미드, 폴리에틸렌, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리카보네이트, 폴리에스테르, 폴리스티렌, 폴리페닐렌술파이드, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리프로필렌, ABS 수지 및 AS 수지로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종인 [15] 에 기재된 성형품.

[17] 비팽창성의 성형체의 상기 열 경화성 수지는 에폭시 수지, 페놀 수지, 멜라민 수지, 우레아 수지, 불포화 폴리에스테르 수지, 알키드 수지, 폴리우레탄 및 열 경화성 폴리이미드로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종인 [15] 에 기재된 성형품.

[18] 비팽창성의 성형체의 상기 엘라스토머는 고무 및 열 가소성 엘라스토머 (TPE) 로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종인 [15] 에 기재된 성형품.

[19] 비팽창성의 성형체가, 폴리염화비닐 수지, 폴리염소화염화비닐 수지, 에틸렌아세트산비닐 공중합체, 에틸렌프로필렌디엔 고무 (EPDM), 클로로프렌 고무 (CR), 열 가소성 엘라스토머 (TPE) 및 실리콘 고무로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종을 함유하는 [15] 에 기재된 성형품.

[20] 건축용 개스킷인 [12] ∼ [19] 중 어느 한 항에 기재된 성형품.

[21] 압출 성형품인 [12] ∼ [20] 중 어느 한 항에 기재된 성형품.

이하에 실시예를 들어 본 발명을 보다 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이들에 한정되지 않는다.

실시예

1. 내화 성형체의 제조

(실시예 1 및 비교예 1, 2 의 내화 성형체)

이하의 재료를 가압식 니더를 사용하고 혼합하여, 내화성 조성물을 형성하였다 :

EPDM (JSR 사 제조, EP35) 100 중량부

열 팽창성 흑연 (토소 주식회사 제조 GREP-EG) 130 중량부

아인산알루미늄 110 중량부

프로세스 오일 (이데미츠사 제조, PW90) 55 중량부

카본 블랙 (아사히 카본사 제조,＃55G) 30 중량부

스테아르산 1.5 중량부

산화아연 7 중량부

황 1.5 중량부

가황 촉진제 (산신 화학사 제조, EM-7) 3.0 중량부.

2 대의 압출기를 사용하고, 내화성 조성물과 EPDM 스펀지 재료를 공압출하여, 도 1 에 나타내는 실시예 1 의 내화성 성형체를 제조하였다. 도 1 에 있어서, 돌기부 (13) 는 EPDM 제의 스펀지 재료로 이루어지고, 본체부 (12) 는 상기 내화성 조성물로 이루어지고, 그 최상 변은 세로 1000 ㎜, 가로 20 ㎜, 열 팽창 부분의 두께 1.2 ㎜ 이다.

또, 실시예 1 과 동일한 재료를 사용하고, 160 ℃, 19 ㎫ 로 15 분간 프레스 성형하여, 세로 170 ㎜, 가로 170 ㎜, 두께 1.5 ㎜ 의 비교예 1 의 내화 성형체의 시트를 제조하였다.

또, 실시예 1 과 동일한 재료를 사용하고, 160 ℃ 에서 캘린더 성형을 실시하고, 비교예 1 과 동일한 치수의 비교예 2 의 내화 성형체의 시트를 제작하였다.

(실시예 2 및 비교예 3 의 내화 성형체)

이하의 재료를 가압식 니더를 사용하여 혼합하여, 내화성 조성물을 형성하였다 :

TPO (스미토모 화학 제조, 에스포렉스 822) 100 중량부

열 팽창성 흑연 (에어 워터사 제조 CA-60) 40 중량부

카본 블랙 (아사히 카본 주식회사 제조 ＃55G) 15 중량부

아인산알루미늄 50 중량부.

실시예 1 과 마찬가지로 2 대의 압출기를 사용하고, 내화성 조성물과 TPO 콤파운드 (JSR 사 제조, 1504B) 를 공압출하여, 도 1 에 나타내는 실시예 2 의 내화성 성형체를 제작하였다.

또, 실시예 2 와 동일한 재료를 사용하고, 160 ℃, 19 ㎫ 로 15 분간 프레스 성형하여, 세로 170 ㎜, 가로 170 ㎜, 두께 1.5 ㎜ 의 비교예 3 의 내화 성형체의 시트를 제작하였다.

(실시예 3 및 비교예 4 의 내화 성형체)

이하의 재료를 가압식 니더를 사용하고 혼합하여, 내화성 조성물을 형성하고, 실시예 1 과 동일한 방법으로 압출 성형하여, 실시예 3 의 내화성 성형체를 제작하였다 :

폴리염소화염화비닐 수지 (토쿠야마 세키스이 공업 제조, HA53K) 100 중량부

열 팽창성 흑연 (토소 주식회사 제조 GREP-EG) 100 중량부

DIDP (제이플러스사 제조) 55 중량부

폴리메틸메타크릴레이트 (미츠비시 레이온사 제조, P530A) 20 중량부

Ca-Zn 계 열 안정제 (미즈사와 화학사 제조 NT231) 3 중량부

탄산칼슘 (시라이시 칼슘사 제조 화이톤 BF300) 15 중량부.

또, 실시예 3 과 동일한 재료를 사용하고, 160 ℃, 19 ㎫ 로 15 분간 프레스 성형하여, 세로 170 ㎜, 가로 170 ㎜, 두께 1.5 ㎜ 의 비교예 4 의 내화 성형체의 시트를 제작하였다.

(실시예 4 및 비교예 5 의 내화 성형체)

이하의 재료를 가압식 니더를 사용하고 혼합하여, 내화성 조성물을 형성하고, 실시예 1 과 동일한 방법으로 압출 성형하여, 실시예 4 의 내화성 성형체를 제작하였다 :

에틸렌아세트산비닐 수지 (미츠비시 케미컬사 제조 UF420) 100 중량부

열 팽창성 흑연 (에어 워터사 제조 CA-60) 40 중량부

탄산칼슘 (시라이시 칼슘사 제조 화이톤 BF300) 15 중량부

아인산알루미늄 50 중량부.

또, 실시예 4 와 동일한 재료를 사용하고, 160 ℃, 19 ㎫ 로 15 분간 프레스 성형하여, 세로 170 ㎜, 가로 170 ㎜, 두께 1.5 ㎜ 의 비교예 5 의 내화 성형체의 시트를 제작하였다.

2. 팽창성 흑연의 배향의 관찰

실시예 1, 2 의 내화 성형체, 실시예 3, 4 의 내화 성형체의 시트 및 비교예 1 ∼ 5 의 내화 성형체의 시트를 MD 방향과 평행하게 절단하고, 100 배로 현미경 관찰하여, 시트의 MD 방향에 대한 팽창성 흑연의 각도를 측정하였다. 관찰 화면에 나타나는 50 ㎛ 이상의 전체 팽창성 흑연의 각도를 계산하여, 그 평균값을 산출하였다. 또, 관찰 화면에 존재하는 팽창 흑연의 수가 10 개 이하인 경우에는, 10 개 이상 존재하는 다른 단면을 관찰하여, 각도를 산출하였다.

3. 시트 표면의 관찰

실시예 1, 2 의 내화 성형체, 실시예 3, 4 의 내화 성형체의 시트 및 비교예 1 ∼ 5 의 내화 성형체의 시트의 외관을 관찰하고, 25 ㎠ 의 면적에 있어서의 부풀음의 수를 측정하였다.

4. 팽창 배율의 측정

실시예 1, 2 의 성형체는, 가열 시험 전에 팽창부의 단면적을 측정하였다. 그 후, 성형체를 600 ℃ 에서 30 분간 가열하는 가열 시험에 제공하고, 가열 시험 후의 단면적을 측정하고, 팽창 배율을 구하였다.

실시예 3, 4 의 내화 성형체의 시트 및 비교예 1 ∼ 5 의 내화 성형체의 시트는, 가열 시험 전의 시트의 두께의 3 점의 평균값에 대한 가열 시험 후의 잔류물의 두께의 3 점의 평균값의 비인 팽창 배율을 측정하였다.

5. 시험 결과

도 6 에 나타내는 바와 같이, 실시예 1 의 압출 성형체의 경우, 비교예 1 의 프레스 성형 시트와 비교하여, 팽창성 흑연이 시트의 MD 방향으로 잘 배열되어 있는 것이 판명되었다. 이것은 현미경 관찰에 의해서도 분명하였다. 또, 실시예 1 이 비교예 1 보다 두께가 얇아 (두께 1.2 ㎜), 시트의 팽창 배율이 높았다. 또한, 실시예 1 의 압출 성형체의 표면에는 부풀음이 관찰되지 않아, 시트의 외관도 양호하였다.

또, 실시예 2 ∼ 4 및 비교예 2 ∼ 5 의 실험 결과를 표 1 에 나타낸다. 이 결과도 동일하게, 실시예 2 ∼ 4 의 압출 성형체에서는, 비교예 2 ∼ 5 의 캘린더 성형·프레스 성형 시트와 비교하여, 팽창성 흑연이 시트의 MD 방향으로 잘 배열되어 있고, 팽창 배율이 높은 것을 알 수 있었다. 또한, 부풀음의 수도, 실시예 2 ∼ 4 의 압출 성형체에서는 비교예 2 ∼ 5 의 프레스 성형 시트에 비해 적게 되고 있어, 외관을 양호하다는 것을 알 수 있었다.

Claims

열 가소성 수지 또는 엘라스토머와 열 팽창성 흑연을 함유하는 내화 성형체로서, 성형체의 MD 방향에 대해 평행하게 절단한 단면을 100 배의 현미경으로 관찰하였을 때에 존재하는 각 열 팽창성 흑연의 길이 방향과 MD 방향의 차가, ±10˚이하인 내화 성형체.
제 1 항에 있어서,
25 ㎠ 의 면적에 있어서, 길이 1 ㎜ 이상의 부풀음이 3 개 이하인 내화 성형체.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
팽창 배율이 15 배 이상인 내화 성형체.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
열 가소성 수지 또는 엘라스토머 100 중량부에 대하여, 열 팽창성 흑연 3 ∼ 300 중량부, 인옥소산의 염 3 ∼ 300 중량부 및 무기 충전제를 1 ∼ 300 중량부를 함유하는 내화 성형체.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
엘라스토머가 EPDM 또는 TPO 인 내화 성형체.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
열 가소성 수지가, 폴리염화비닐 수지, 폴리염소화염화비닐 수지, 에틸렌아세트산비닐 공중합체, 또는 이들의 조합인 내화 성형체.
제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
인의 옥소산의 염을 추가로 함유하는 내화 성형체.
제 7 항에 있어서,
인의 옥소산의 염이, 아인산염인 내화 성형체.
제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
두께가 1.5 ㎜ 이하인 내화 성형체.
제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 기재된 내화 성형체를 구비한 성형품.
제 10 항에 있어서,
건축용 개스킷인 성형품.
제 10 항 또는 제 11 항에 있어서,
압출 성형품인 성형품.