WO2010079961A2 - 난연 팽창 고무 및 그 제조 방법, 난연 팽창 고무를 이용한 화염 방지 매트 및 그 제조 방법 - Google Patents

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WO2010079961A2
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기명석
양수근
소병기
이호섭
강기훈
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제이에스전선 주식회사
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L21/00—Compositions of unspecified rubbers

Definitions

  • the present invention relates to a flame prevention mat using flame retardant expansion rubber, and more particularly, to a method of manufacturing a flame prevention mat to prevent the flame propagation by expanding the flame retardant expansion rubber surrounding the cable installed in a fire. It is about.
  • cables used in ships or railways are used under very poor conditions compared to general cables, they have to have excellent characteristics in heat resistance and oil resistance, and in particular, they must be able to maintain their characteristics for a long time under various climatic conditions such as high temperature and low temperature as well as rapid temperature change. do.
  • fire safety such as flame retardancy as well as low smoke.
  • the cable is installed in the ceiling of the structure or inserted into the duct located between the structures, especially in the case of ships are composed of many rooms for flooding, the cable is complicated and the connection length is also very long.
  • Types of flame prevention measures include a method of installing a fire protection device in a passage through which a cable passes, and wrapping a plurality of cables installed in a flame prevention mat containing a flame retardant composition.
  • the flame prevention mat which is currently used in general in shipyards in Korea, is made of glass fiber (rock wool) material, which generates a large amount of dust during installation work, which is very inconvenient for the installation worker, and also the eyes, nose and mouth of the worker. If dust enters through the back, there is a problem that can cause diseases such as respiratory organs.
  • the flame-resistant mat according to the prior art has a problem that the flame retardancy is not excellent by the glass fiber component does not quickly block the flame in the event of fire.
  • the technical problem to be achieved by the present invention is to provide a flame prevention mat and a method of manufacturing the same, which can be conveniently and safely installed in the non-flammable cable already installed, and can quickly cut off the flame in case of fire.
  • Flame retardant expansion rubber for achieving the technical problem, 15 to 34% by weight of the base resin, 53 to 70% by weight of inorganic flame retardant, 5 to 10% by weight of expanding agent, 2.5 to 4.5% by weight of blending oil, And 0.1 to 2% by weight of a crosslinking agent, wherein the base resin is ethylene vinyl acetate (Ethylene Vinyl Acetate, EVA), ethylene methacrylate (Ethylene Methyl Acrylate, EMA), ethylene propylene terpolymer (EPT), Ethylene-propylene-diene-methylene (Ethylene-Propylene-Diene-Methylene, EPDM), propylene oxide (Propylene Oxide, PO), polyethylene (polyethylene, PE) and one or more selected from the group consisting of ethylene-based copolymers, Expanding agents include graphite, borax, vermiculite, perlite, azodicarbonamide, azodiaminobenzene, dinit
  • the inorganic flame retardant is at least one selected from the group consisting of metal hydroxides and boron compounds
  • the metal hydroxide is in the group consisting of aluminum hydroxide, magnesium dihydroxide, calcium hydroxide, basic magnesium carbonate, hydrotalcite, huntite and hydromagnesite It may be one or more selected.
  • the blended oil is at least one selected from the group consisting of paraffin oil or naphthenic oil
  • the crosslinking agent is dicumyl peroxide (DCP), 1,1-di- ( tert -butylperoxy) -3, 3,5-trimethylcyclohexane [1,1-di- ( tert butylperoxy) -3,3,5-trimethylcyclohexane], di- (2- tert -buty-peroxyisopropyl) -benzene [di- (2- tert -buty-peroxyisopropyl) -benzene], butyl-4,4-bis (tert-butyl-di-oxy) balreo rate [butyl 4,4-bis (tert- butyldioxy) valerate], di- (2,4-dichlorobenzoyl ) -Peroxide [Di- (2,4-dichlorobenzoyl) -peroxide], di- (2,
  • the flame retardant expansion rubber further comprises 0.5 to 2.5 parts by weight of filler, 0.1 to 2 parts by weight of processing aid, and 0.1 to 2 parts by weight of crosslinking aid based on 100 parts by weight of the mixture of the base resin, inorganic flame retardant, expansion agent, blended oil and plasticizer. It may include.
  • the filler is at least one selected from the group consisting of calcium carbonate, clay, silica, hard coal, bicarbonate, carbon black, silicic acid white carbon and talc, and the processing aid is selected from C 12 to C 18 series saturated fatty acids.
  • At least one member selected from the group consisting of a silane compound, a cyanurate compound and a methacrylate compound, and the silane compound may be zinc oxide, vinyltrimethoxyethoxysilane, or vinyl.
  • At least one selected from the group consisting of trimethoxysilane, vinyltriethoxysilane and mercaptopropyltrimethoxysilane, and the cyanurate compound is composed of triarylcyanurate, triarylisocyanurate, and the like.
  • the methacrylate-based compound is trimethyl propane trimethacrylate It could bytes.
  • Method for producing a flame-retardant expansion rubber 15 to 34% by weight of the base resin, 53 to 70% by weight of the inorganic flame retardant, 5 to 10% by weight of the expanding agent, 2.5 to 4.5% by weight of the blending oil, and 0.1 crosslinking agent
  • 15 to 34% by weight of the base resin 53 to 70% by weight of the inorganic flame retardant, 5 to 10% by weight of the expanding agent, 2.5 to 4.5% by weight of the blending oil, and 0.1 crosslinking agent
  • kneading at 80 ⁇ 110 °C in the blender To 2% by weight in a rubber blender, kneading at 80 ⁇ 110 °C in the blender, and the second kneading the kneaded resulting composition in an open roll.
  • the flame-retardant expansion rubber in the flame-resistant mat formed by bonding the flame-retardant expansion rubber and the flame-retardant tape, is 15 to 34% by weight of the base resin, 53 to 70% by weight of the inorganic flame retardant, expansion agent 5 To 10% by weight, blending oil 2.5 to 4.5% by weight, and 0.1 to 2% by weight crosslinking agent.
  • Method for producing a flame-resistant mat 15 to 34% by weight of the base resin, 53 to 70% by weight of the inorganic flame retardant, 5 to 10% by weight of the expanding agent, 2.5 to 4.5% by weight of the blending oil, and 0.1 crosslinking agent
  • step 2 2% by weight in a rubber blender, kneading at 80 ⁇ 110 °C in the blender, by kneading the resulting kneaded composition in an open roll to prepare a flame-retardant expansion rubber, using a calender Adhering the flame retardant rubber to the flame retardant tape by deforming the flame retardant rubber in a sheet form, and injecting the sheet-shaped flame retardant rubber and a flame retardant tape into a rotocure capable of dissipating heat therein. It includes.
  • a flame prevention mat can be installed conveniently and safely to the non-combustible cable installed in construction products, ships, railways, shipyards, etc.
  • a flame-retardant expansion rubber to which an expanding agent such as expandable graphite is added, it is possible to effectively prevent flame propagation by allowing the flame-retardant expansion rubber to continue the expansion operation in the entire process from the initial low temperature stage to the high temperature stage.
  • FIG. 1 is a view for explaining a flame prevention mat according to an embodiment of the present invention.
  • FIG 2 and 3 are views for explaining the experiment of the physical properties of the test flame-retardant rubber in accordance with an embodiment of the present invention.
  • 4 to 6 are views for explaining the flame blocking mechanism of the flame prevention mat according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a view for explaining a flame prevention mat according to an embodiment of the present invention.
  • the flame resistant mat 100 includes a flame retardant expanded rubber 110 and a flame retardant tape 120, and the flame retardant expanded rubber 110 and the flame retardant tape 120 are adhered to each other.
  • the flame-retardant expansion rubber 110 is a compound that expands in volume when the temperature rises, and is a thermosetting resin to which a crosslinking agent is added, that is, a crosslinked polymer.
  • the flame-retardant tape 120 is attached to the flame-retardant expansion rubber 110, so that the flame-resistant mat 100 surrounding the plurality of cables is fixed without falling down.
  • the flame retardant tape 120 is a tape made of a flame retardant material may be composed of a tape made of a non-flammable material such as ore, gypsum, glass fiber, as well as various flame-retardant steel tape including aluminum and the like.
  • the flame retardant expansion rubber 110 includes a base resin, an inorganic flame retardant, an expanding agent, and a blended oil.
  • the base resin is a material that is the base material of the flame-retardant expansion rubber 110, and there is no particular limitation in its kind, and all organic resins commonly used may be used.
  • the base resin may be ethylene vinyl acetate (EVA), ethylene methacrylate (Ethylene Methyl Acrylate, EMA), ethylene propylene terpolymer (EPT), ethylene-propylene-diene-methylene (Ethylene- Propylene-Diene-Methylene, EPDM), Propylene Oxide (PO), Polyethylene (polyethylene, PE), Ethylene-based copolymers (e.g., ethylene-octene copolymers, ethylene-butene copolymers, etc.) It may be one or more selected from.
  • the weight average molecular weight of the base resin used in the embodiment of the present invention is preferably 1,000 to 1,000,000, but is not limited there
  • the content of the base resin included in the flame retardant expansion rubber 110 is preferably 15 to 34% by weight, more preferably 20 to 30% by weight relative to the total flame retardant expansion rubber (110).
  • the content of the base resin is less than the above range, there is a fear of deterioration of physical properties such as dispersibility, and when more than the above range, there is a possibility that the flame retardancy may decrease, so the content of the base resin is preferably within the above range.
  • the inorganic flame retardant is to provide flame retardancy to the composition according to an embodiment of the present invention, preferably at least one selected from the group consisting of metal hydroxides and boron compounds.
  • Materials that can be used as metal hydroxides include aluminum tri-hydroxide (ATH), magnesium dihydroxide (MDH), calcium hydroxide, basic magnesium carbonate, hydrotalcite, huntite and hydromagnesite.
  • ATH aluminum tri-hydroxide
  • MDH magnesium dihydroxide
  • calcium hydroxide calcium hydroxide
  • basic magnesium carbonate hydrotalcite
  • huntite and hydromagnesite huntite and hydromagnesite.
  • aluminum hydroxide may be used as the inorganic flame retardant, or ATH and MDH may be used together.
  • the content of the inorganic flame retardant contained in the flame retardant expansion rubber 110 is 53 to 70% by weight, more preferably 57 to 67% by weight based on the total weight of the flame retardant expansion rubber (110).
  • the content of the inorganic flame retardant is less than the above range, the physical properties such as tensile strength are lowered and the cost is increased.
  • the content of the inorganic flame retardant is higher than the above range, not only the physical properties such as tensile strength are lowered, but also the dispersibility and load at the time of operation of the facility are worsened.
  • the content of the inorganic flame retardant in the flame retardant expansion rubber 110 according to the embodiment is preferably in the above range.
  • the expanding agent expands the base resin composition by foaming when heated, and may be used by mixing an inorganic type, an organic type, or both together.
  • examples of the material that can be used as the inorganic expander include expandable graphite, borax, vermiculite, perlite, and the like, which may be used alone or in combination of two or more thereof.
  • the decomposition temperature of borax is about 100 to 150 ° C
  • the decomposition temperature of expandable graphite is about 300 ° C
  • the decomposition temperature of vermiculite and perlite is about 500 ° C
  • the decomposition temperature is different for each material.
  • borax or expandable graphite which starts to expand at a relatively low temperature is included as an essential component, and vermiculite or perlite which expands at a relatively high temperature is combined to reach a relatively early low temperature to a high temperature stage when a fire occurs.
  • the flame-retardant expansion rubber 110 is useful for preventing fire by continuing the expansion operation.
  • the expandable graphite has a larval structure in the macroscopic view, but it is a honeycomb structure microscopically so that the expansion force is very large compared to vermiculite and borax, and the expansion force is hardly lowered even when the temperature is higher than 300 ° C. Therefore, in the flame-retardant expansion rubber 110 according to the embodiment of the present invention, it is preferable to contain expandable graphite as an essential component.
  • Expandable graphite consists of layers of plate-like structures, and carbon in the plate-like structure is formed from covalent bonds, which are chemical bonds. And between each plate H 2 O And HSO 4 Are formed, and each plate is bonded by van der Waals bonds, which are physical bonds with each other.
  • the expandable graphite has a structure in which planar layers of a hexagonal ring structure spreading in two dimensions are stacked, and when rapidly heated, the compound inserted between the layers or the compound inserted at the grain boundaries are thermally decomposed, and the decomposition gas generated at this time is generated.
  • the pressure between the layers widens and expands.
  • the larger the particle diameter of the expandable graphite the larger the expansion ratio.
  • Substances which can be used as the organic swelling agent include azodicarbonamide, azodiaminobenzene, dinitroso, dimethyl terephthalamide, benzenesulfonylhydrazide, oxybisbenzenesulfonylhydrazide, and the like. You may use it, mixing 2 or more types.
  • the organic expander has a decomposition temperature of about 100 to 200 ° C., a high expansion ratio, and a high decomposition rate, so that the flame retardant expanded rubber 110 can be expanded within a short time in the above temperature section.
  • the amount of the expanding agent according to the embodiment of the present invention is preferably 5 to 10% by weight, more preferably 6 to 8% by weight based on the total weight of the flame-retardant expansion rubber (110). If the content of the expanding agent is less than the above range, the expansion force is reduced even at a high temperature, and if the expansion agent is more than the above range, the expansion agent can be easily expanded even at a low temperature, so that the flame-resistant mat can be damaged, so that the expanding agent in the flame retardant expansion rubber 110 according to the embodiment of the present invention The content is preferably in the above range.
  • the blended oil may be used so that the compositions constituting the flame-retardant expanded rubber 110 are properly blended, and may be one or more selected from the group consisting of paraffin oil or naphthenic oil.
  • the content of the blended oil is preferably 2.5 to 4.5% by weight, more preferably 3 to 4% by weight based on the total weight of the flame retardant expansion rubber 110.
  • the content of the blended oil is less than the above range, there is a problem in that the composition is not properly blended, and when the content is more than the above range, the tensile strength of the flame retardant expansion rubber 110 is lowered. It is preferable to set it as.
  • the crosslinking agent is used to improve the crosslinking properties, and in general, all crosslinking agents usable for the flame retardant can be used.
  • a peroxide crosslinking agent may be used as the crosslinking agent, and the peroxide crosslinking agent may be dicumyl peroxide (DCP), 1,1-di- ( tert -butylperoxy) -3,3,5-trimethylcyclohexane [1, 1-di- (tert -butylperoxy) -3,3,5 -trimethylcyclohexane], di - (2- tert-butynyl-peroxy-isopropyl) -benzene [di- (2- tert -buty-peroxyisopropyl ) -benzene] , butyl-4,4-bis (tert-butyl-di-oxy) balreo rate [butyl 4,4-bis (tert- butyldioxy) valerate], di- (2
  • the content is less than the above range, the physical properties of the flame-retardant expansion rubber is lowered, and if the content is more than the above range, quality degradation due to premature crosslinking is caused, so that the crosslinking aid content is preferably within the above range.
  • the flame-retardant expansion rubber 110 may further include a filler, a processing aid and a crosslinking aid in addition to the base resin, inorganic flame retardant, expanding agent, blending oil and crosslinking agent.
  • the filler is used for the purpose of anti-aging, coloring, reinforcing, and increasing the flame retardant expansion rubber 110, and the filler is calcium carbonate, clay, silica, hard coal, bicarbonate, carbon black, siliceous bag Carbon (calcium silicate), may be one or more selected from the group consisting of talc.
  • the content of the filler according to the embodiment of the present invention is preferably 0.5 to 2.5 parts by weight, more preferably 1 to 2 parts by weight based on 100 parts by weight of the mixture of the base resin, the inorganic flame retardant, the expansion agent, the blended oil and the crosslinking agent.
  • the content of the filler is less than the above range, the physical properties such as flame retardancy and tensile strength are lowered, and if the content of the filler is more than the above range, the loadability at the time of operation of the equipment is lowered. It is good to set it as the said range.
  • the processing agent improves the uniformity and processability of the flame retardant expansion rubber 110, and may be one or more selected from the group consisting of saturated fatty acids and lubricants.
  • Saturated fatty acids are fatty acids of the C 12 to C 18 series, for example, may be one or more selected from the group consisting of stearic acid, palmitic acid, oleic acid and the like.
  • the lubricant is WB-42, which is a processing aid used for a compound containing ethylene-propylene-diene-methylene (EPDM). Lubricants mix the polarity of fatty acid extracts with each other and act as lubricants, improving flowability, increasing cavity fill and improving mold release.
  • the amount of the processing aid according to the embodiment of the present invention is preferably 0.1 to 2 parts by weight based on 100 parts by weight of the mixture of the base resin, the inorganic flame retardant, the expansion agent, the blended oil and the crosslinking agent. If the content of the processing agent is less than the above range can not be expected to improve the workability by lowering the viscosity of the combination, if more than the above range is flame retardant, low smoke and tensile strength is lowered, flame retardant expansion rubber according to an embodiment of the present invention (110) The filler content in the c) is preferably in the above range.
  • the cross-linking agent serves to modify the surface of the inorganic flame retardant to enhance the physical properties and increase the degree of crosslinking, all materials having a reactive functional group can be used.
  • the crosslinking aid is zinc oxide (ZNO), vinyltrimethoxyethoxysilane [VTMOEO (silane)], vinyltrimethoxysilane (VTMOS), vinyltriethoxysilane, mercaptopropyltrimethoxysilane, Cyanurate-based compounds such as silane-based compound triarylcyanurate (TAC), triarylisocyanurate (TAIC), and the like, and methacrylate-based compounds such as trimethylpropane trimethacrylate (TMPTMA) It may be one or more selected from the group.
  • the crosslinking aid content in the flame retardant expansion rubber 110 according to the embodiment of the present invention is 0.1 to 2 parts by weight, more preferably 0.5 to 1.5, based on 100 parts by weight of the mixture of the base resin, the inorganic flame retardant, the expansion agent, the blending oil and the crosslinking agent. It is good that it is a weight part.
  • the content of the crosslinking aid is less than the above range, the improvement of tensile strength and heat resistance is insignificant, and when the content of the crosslinking aid is more than the above range, there is a problem that the elongation rate and flame retardancy are lowered, so that the crosslinking aid content is preferably within the above range.
  • Flame retardant expansion rubber 110 may further include a conventionally available additives such as auxiliary flame retardant, plasticizer, lubricant, additional crosslinking aid, pigment, antioxidant, antioxidant.
  • auxiliary flame retardant such as plasticizer, lubricant, additional crosslinking aid, pigment, antioxidant, antioxidant.
  • additional crosslinking aid such as pigment, antioxidant, antioxidant.
  • the type and content of such additives can be appropriately adjusted according to the purpose of use and the intended effect of the flame-retardant expansion rubber (110).
  • Secondary flame retardant may be a magnesium compound, etc., if the content range is less than a certain range, the flame retardancy is lowered, if higher than a certain range, the physical properties are lowered.
  • the auxiliary flame retardant may be a huntite-hydromagnesite compound.
  • Plasticizer may be one or more selected from the group consisting of phthalate-based, ester-based, phosphate-based, adipate-based, etc., if the content range is less than a certain range, there is a possibility of overload during operation of the operation equipment, if more than a certain range of tension Strength and other physical properties are lowered.
  • the additional crosslinking aid may be at least one selected from the group consisting of zinc oxide, magnesium oxide, lead oxide, silane, peroxide, etc., and if the content range is less than a certain range, the physical properties such as tensile strength are lowered, A lot of them will drive up prices.
  • the pigment may be at least one selected from the group consisting of inorganic pigments, organic pigments, titanium dioxide and the like.
  • the anti-aging agent inhibits and / or delays oxidation, and may be one or more compounds selected from the group consisting of amines, quinolines, phenols, imidazoles, and the like, and when less than a certain amount, aging may occur. Is higher and higher than a certain amount, it is a price increase factor.
  • the flame retardant expansion rubber according to the embodiment of the present invention has appropriate physical properties and excellent flame retardancy. Accordingly, embodiments of the present invention provide a flame resistant mat comprising a flame retardant composition.
  • the flame prevention mat may be used for a cable embedded in a ship or a shipyard.
  • the components described in the embodiment of the present invention are mixed in the blending ratio as shown in Table 1 (unit: wt%) to produce a flame retardant expanded rubber, and different blending ratios produce the flame retardant expanded rubbers as in Comparative Examples 1 to 5.
  • Comparative Example 1 added less compounded oil when compared with Example, and Comparative Example 2 had less addition amount of expandable graphite when compared with Example.
  • Comparative Example 3 the content of ATH is low and the content of EPDM is large when compared with the example.
  • the comparative example 4 has many addition amount of expandable graphite.
  • Comparative Example 5 has a high content of ATH and a low content of EPDM when compared with Examples.
  • each composition was roll mixed at 80-110 ° C. for 20 minutes in a half-barrier mixer (rubber compounding machine) at the mixing ratio shown in Table 1, and the mass of the kneaded composition was opened in an open roll having a width of 22 inches. Is kneaded again to produce a flame retardant expansion rubber. Then, the produced flame-retardant expansion rubber is produced in a thin sheet form using a calender and wound around a roll.
  • a calender is a machine used for finishing processes of fabrics, vinyl sheets, etc., before the calendering operation, the flame retardant expansion rubber is turned back on a 22-inch roll to make it suitable for feeding into the calender.
  • a flame-retardant tape such as aluminum tape
  • a flame-retardant expanded rubber sheet are simultaneously put into a rotor cure. That is, when the flame retardant rubber sheet is placed on the flame retardant rubber sheet and placed into the roll of the rotocure, the flame retardant rubber is cross-linked in the steam zone of the rotocure, and adheres to the flame retardant tape to generate a flame prevention mat.
  • FIG 2 and 3 are views for explaining the experiment of the physical properties of the test flame-retardant rubber in accordance with an embodiment of the present invention.
  • the flame retardancy test of the flame-retardant expansion rubber is based on the IEC 60332-3-22 method, the cable used has the specifications of 0.6 / 1KV TPYC 3C ⁇ 1.5SQ, composed of 75 cables in one bundle, each cable 3 It has a length of meters.
  • the flame prevention mat has a size of 500 mm ⁇ 1000 mm.
  • Oxygen Limit Index (LOI) Tested according to the flame retardancy test standard IEC 60332-3-22.
  • Calendar workability Determines the degree of smooth operation of bonding the flame-retardant rubber and aluminum.
  • Mat Appearance The surface condition of flame prevention mat after combustion is divided into three stages. (Good: Almost no bubbles and no discoloration), Bubbles: Bubbles but no discoloration, Poor: Many bubbles and discoloration occur)
  • Material cost The existing unit price is assumed to be 110. (High: 110 and above, Medium: 90-110, Low: 80-90)
  • Adhesion with aluminum tape Determines whether the flame retardant expansion rubber and aluminum tape adhere well after combustion.
  • the flame retardancy is excellent, and the material production workability and the calender workability, and the adhesiveness with the aluminum tape are also excellent.
  • Comparative Examples 2 and 4 which are outside the content range of the expandable graphite compared to the examples of the present invention, flame retardancy, material production workability, calender workability, the surface state of the anti-flame mat, adhesiveness with the aluminum tape Physical properties, such as these fell.
  • Comparative Examples 1, 3, and 5 which are outside the content range of the blended oil or ATH, the physical properties such as material production workability and calender workability were lowered as compared with Examples of the present invention.
  • 4 to 6 are views for explaining the flame blocking mechanism of the flame prevention mat according to an embodiment of the present invention.
  • 4 to 6 schematically show the cross-section of the flame prevention mat surrounding the plurality of cables.
  • a plurality of cables are wrapped in a flame resistant mat as shown in FIG. 4, where the flame retardant expansion rubber of the flame resistant mat is directed toward the plurality of cables and the flame retardant tape faces outward.
  • the flame-retardant expansion rubber included in the flame prevention mat starts to expand as shown in FIG. 5.
  • the flame-retardant expansion rubber expands, filling the space between the inside of the flame prevention mat and the cable.
  • the present invention relates to a flame-retardant expansion rubber and a method for manufacturing the same, and can be applied to a flame-retardant expansion member such as a ship can be used industrially.

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Abstract

본 발명은 난연 팽창 고무, 난연 팽창 고무를 이용한 화염 방지 매트 및 그 제조 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 난연 팽창 고무 및 알루미늄 테이프가 접착되어 형성되는 화염 방지 매트에 있어서, 난연 팽창 고무는, 베이스 수지 15 내지 34 중량%, 무기계 난연제 53 내지 70 중량%, 팽창제 5 내지 10 중량%, 배합유 2.5 내지 4.5 중량%, 그리고 가교제 0.1 내지 2 중량%를 포함한다. 본 발명에 따르면, 건설물, 선박, 철도, 조선소 등에 포설되어 있는 비난연성 케이블에 편리하게 안전하게 화염 방지 매트를 설치할 수 있다. 또한 팽창성 흑연 등의 팽창제가 첨가된 난연 팽창 고무를 이용함으로써 조기의 저온 단계부터 고온단계에 이르는 전 과정에서 난연 팽창 고무가 팽창 동작을 지속하도록 하여 화염 전파를 효과적으로 방지할 수 있다.

Description

난연 팽창 고무 및 그 제조 방법, 난연 팽창 고무를 이용한 화염 방지 매트 및 그 제조 방법
본 발명은 난연 팽창 고무를 이용한 화염 방지 매트에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 포설되어 있는 케이블을 감싸고 있는 난연 팽창 고무가 화재 시에 팽창되어 화염이 전파되는 것을 차단하도록 하는 화염 방지 매트를 제조하는 방법에 관한 것이다.
선박 또는 철도 등에 사용되는 케이블은 일반 케이블에 비해 매우 열악한 조건에서 사용되므로 내열성, 내유성 등에 있어서 뛰어난 특성을 갖추어야 하며, 특히 고온과 저온에서뿐만 아니라 급격한 온도 변화와 같은 다양한 기후 조건에서도 장시간 특성을 유지할 수 있어야 한다. 또한 차량에 화재가 발생하였을 때 인명과 화물 및 장비의 안전성 확보와 손실의 최소화를 위해서는 난연성 뿐만 아니라 저발연성 등의 화재 안정성을 필수적으로 갖추어야 한다.
일반적으로 케이블은 구조물의 천장에 설치되거나 구조물들 사이에 위치된 덕트에 삽입되어 설치되는데, 특히 선박의 경우에는 침수를 대비하여 많은 방들로 구성되어 있으므로 케이블은 복잡하게 연결되어 있으며 그 연결 길이 또한 매우 길다.
하지만 기존의 선박 등에 포설되어 있는 케이블 중 상당수는 비난연성 케이블, 즉 불에 잘 타는 케이블로 이루어져 있으며, 화재 시에는 막대한 인명 및 재산 피해를 가져올 위험성을 내포하고 있다. 따라서 SOLAS 해상 국제 협약에 의하면 선박에 비난연성 케이블이 포설될 경우에는 화염 방지 조치를 취해야 한다는 규정이 있으며, 특히 조선소의 경우에는 일정 구간마다 화염 방지책(Firestop)이 필수적으로 설치되도록 하고 있다. 현재는 케이블의 수직 방향으로 6m 마다, 수평 방향으로 14m 마다 화염 방지책을 설치하도록 규정하고 있다.
화염 방지책의 종류에는 케이블이 통과하는 관통로에 화재 차단 장치를 설치하는 방법, 포설되어 있는 다수의 케이블을 난연성 조성물이 포함된 화염 방지 매트로 감싸는 방법 등이 있다. 그러나 현재 국내 조선소에서 범용으로 사용되고 있는 화염 방지 매트는 유리 섬유(암면) 재질로 이루어져 있어서 설치 작업 시 다량의 분진이 발생하므로 설치 작업자에게 매우 큰 불편함을 주고 있고, 또한 작업자의 눈, 코, 입 등을 통해 분진이 들어가게 되면 호흡기 등에 질병을 유발할 수 있다는 문제점이 있다. 또한, 종래 기술에 따른 화염 방지 매트는 유리 섬유 성분에 의하여 난연성이 우수하지 않아 화재 시에 신속하게 화염을 차단하지 못하는 문제점이 있다.
따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 기 포설된 비난연성 케이블에 편리하고 안전하게 설치될 수 있고, 화재 시에 신속하게 화염을 차단할 수 있는 화염 방지 매트 및 그 제조 방법을 제공하는 것이다.
이러한 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명의 한 실시예에 따른 난연 팽창 고무는, 베이스 수지 15 내지 34 중량%, 무기계 난연제 53 내지 70 중량%, 팽창제 5 내지 10 중량%, 배합유 2.5 내지 4.5 중량%, 그리고 가교제 0.1 내지 2 중량%를 포함하며, 상기 베이스 수지는 에틸렌비닐아세테이트 (Ethylene Vinyl Acetate, EVA), 에틸렌메타크릴레이트 (Ethylene Methyl Acrylate, EMA), 에틸렌프로필렌터폴리머 (Ethylene Propylene Terpolymer, EPT), 에틸렌-프로필렌-디엔-메틸렌 (Ethylene-Propylene-Diene-Methylene, EPDM), 프로필렌옥사이드(Propylene Oxide, PO), 폴리에틸렌(polyethylene, PE) 및 에틸렌계 공중합체로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 것이고, 상기 팽창제는 흑연, 붕사, 질석, 퍼라이트, 아조디카르본아미드, 아조디아미노벤젠, 디니트로소, 디메틸테레프탈아미드, 벤젠술포닐히드라지드 및 옥시비스벤젠술포닐히드라지드 등으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상이다.
상기 무기계 난연제는 금속수산화물 및 붕소화합물로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 것이며, 상기 금속수산화물은 수산화알루미늄, 마그네슘 디수산화물, 수산화칼슘, 염기성 탄산마그네슘, 하이드로 탈사이트, 훈타이트 및 하이드로마그네사이트 등으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상일 수 있다.
상기 배합유는 파라핀 오일 또는 나프타닉 오일로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 것이며, 상기 가교제는, 디쿠밀퍼옥사이드 (Dicumyl peroxide, DCP), 1,1-디-(tert-부틸퍼옥시)-3,3,5-트리메틸사이클로헥산[1,1-di-(tertbutylperoxy)-3,3,5-trimethylcyclohexane], 디-(2-tert-부티-퍼옥시이소프로필)-벤젠[di-(2-tert-buty-peroxyisopropyl)-benzene], 부틸-4,4-비스(tert-부틸디옥시) 발러레이트 [Butyl 4,4-bis(tert-butyldioxy)valerate], 디-(2,4-디클로로벤조일)-퍼옥사이드[Di-(2,4-dichlorobenzoyl)-peroxide], 디-(2,4-디클로로벤조일)-퍼옥사이드[Di-(2,4-dichlorobenzoyl)peroxide], 디벤조일 퍼옥사이드 (Dibenzoyl peroxide], tert-부틸 퍼옥시벤조에이트 (tert-Butyl peroxybenzoate), tert-부틸쿠밀퍼옥사이드(tert-Butylcumylperoxide), 2,5-디메틸-2,5-디-(tert-부틸퍼옥시)-헥산[2,5-Dimethyl-2,5-di-(tert-butylperoxy)-hexane], 디-tert-부틸퍼옥사이드 (Di-tert-butylperoxide), 2,5-디메틸-2,5-디(tert-부틸퍼옥시)헥심-3[2,5-dimethyl-2,5-di(tert-butylperoxy)hexyme-3] 등으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상일 수 있다.
상기 난연 팽창 고무는, 상기 베이스 수지, 무기계 난연제, 팽창제, 배합유 및 가소제의 혼합물 100 중량부에 대하여 0.5 내지 2.5 중량부의 충진제, 0.1 내지 2 중량부의 가공조제, 0.1 내지 2 중량부의 가교조제를 더 포함할 수 있다.
상기 충진제는 탄산 칼슘, 클레이, 실리카, 경탄, 중탄, 카본블랙, 규산성 백 카본 및 탈크 등으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 것이며, 상기 가공조제는 C12 내지 C18 계열의 포화 지방산에서 선택된 1종 이상의 것이며, 상기 가교조제는 실란계 화합물, 시아누레이트계 화합물 및 메타크릴레이트계 화합물로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 것이며, 상기 실란계 화합물은 산화 아연, 비닐트리메톡시에톡시실란, 비닐트리메톡시실란, 비닐트리에톡시실란 및 메르캅토프로필트리메톡시실란으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 것이고, 상기 시아누레이트계 화합물은 트리아릴시아누레이트 및 트리아릴이소시아누레이트 등으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 것이며, 상기 메타크릴레이트계 화합물은 트리메틸로프로판트리메타크릴레이트일 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 난연 팽창 고무의 제조 방법은, 베이스 수지 15 내지 34 중량%, 무기계 난연제 53 내지 70 중량%, 팽창제 5 내지 10 중량%, 배합유 2.5 내지 4.5 중량%, 그리고 가교제 0.1 내지 2 중량%를 고무 배합기에 투입하는 단계, 상기 배합기에서 80 ~ 110℃에서 혼련시키는 단계, 그리고 상기 혼련되어 생성된 조성물을 오픈 롤에서 2차 혼련시키는 단계를 포함한다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 난연 팽창 고무 및 난연성 테이프가 접착되어 형성되는 화염 방지 매트에 있어서, 상기 난연 팽창 고무는, 베이스 수지 15 내지 34 중량%, 무기계 난연제 53 내지 70 중량%, 팽창제 5 내지 10 중량%, 배합유 2.5 내지 4.5 중량%, 및 가교제 0.1 내지 2 중량%를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 화염 방지 매트의 제조 방법은, 베이스 수지 15 내지 34 중량%, 무기계 난연제 53 내지 70 중량%, 팽창제 5 내지 10 중량%, 배합유 2.5 내지 4.5 중량%, 그리고 가교제 0.1 내지 2 중량%를 고무 배합기에 투입하는 단계, 상기 배합기에서 80 ~ 110℃에서 혼련시키는 단계, 상기 혼련되어 생성된 조성물을 오픈 롤에서 2차 혼련시켜 난연 팽창 고무를 제조하는 단계, 카렌더를 이용하여 상기 난연 팽창 고무를 시트 형태로 변형시키는 단계, 그리고 내부에서 열을 발산할 수 있는 로토큐어에 상기 시트 형태의 난연 팽창 고무와 난연성 테이프를 투입하여, 상기 난연 팽창 고무와 상기 난연성 테이프를 접착시키는 단계를 포함한다.
이와 같이 본 발명에 의하면, 건설물, 선박, 철도, 조선소 등에 포설되어 있는 비난연성 케이블에 편리하고 안전하게 화염 방지 매트를 설치할 수 있다. 또한 팽창성 흑연 등의 팽창제가 첨가된 난연 팽창 고무를 이용함으로써 초기의 저온 단계부터 고온단계에 이르는 전과정에서 난연 팽창 고무가 팽창 동작을 지속하도록 하여 화염 전파를 효과적으로 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 화염 방지 매트를 설명하기 위한 도면이다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 시험용 난연 팽창 고무의 물성의 실험을 설명하기 위한 도면이다.
도 4 내지 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 화염 방지 매트의 화염 차단 메커니즘을 설명하기 위한 도면이다.
그러면 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 화염 방지 매트를 설명하기 위한 도면이다.
도 1에 따른 화염 방지 매트(100)는 난연 팽창 고무(110)와 난연성 테이프(120)를 포함하며, 난연 팽창 고무(110)와 난연성 테이프(120)는 서로 접착되어 있다. 난연 팽창 고무(110)는 온도가 상승하면 부피가 팽창하는 합성물로서, 가교제가 첨가된 열경화성 수지, 즉 가교된 폴리머이다. 난연성 테이프(120)는 난연 팽창 고무(110)에 부착되어, 다수의 케이블을 감싸는 화염 방지 매트(100)가 흘러내리지 않고 고정이 되도록 한다. 특히 난연성 테이프(120)는 난연 소재로 이루어진 테이프로서 알루미늄 등을 포함하는 각종 난연성 스틸(steel) 테이프뿐만 아니라 광석, 석고, 유리 섬유 등의 불연성 재질로 이루어진 테이프로 구성될 수 있다.
이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 난연 팽창 고무(110)를 이루는 조성물에 대하여 설명한다. 본 발명의 실시예에 따른 난연 팽창 고무(110)는 베이스 수지, 무기계 난연제, 팽창제 및 배합유를 포함한다.
먼저, 베이스 수지는 난연 팽창 고무(110)의 기재가 되는 물질로서, 그 종류에 있어서 특별한 제한은 없으며, 통상적으로 사용되는 모든 유기 수지가 사용 가능하다. 예컨대, 베이스 수지는 에틸렌비닐아세테이트 (Ethylene Vinyl Acetate, EVA), 에틸렌메타크릴레이트 (Ethylene Methyl Acrylate, EMA), 에틸렌프로필렌터폴리머 (Ethylene Propylene Terpolymer, EPT), 에틸렌-프로필렌-디엔-메틸렌 (Ethylene-Propylene-Diene-Methylene, EPDM), 프로필렌옥사이드(Propylene Oxide, PO), 폴리에틸렌(polyethylene, PE), 에틸렌계 공중합체 (예컨대, 에틸렌-옥텐 공중합체, 에틸렌-부텐 공중합체, 등) 등으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 것일 수 있다. 난연 팽창 고무(110)의 난연성 및 기타 물성을 고려하여, 본 발명의 실시예에 사용되는 베이스 수지의 중량 평균 분자량은 1,000 내지 1,000,000인 것이 좋지만, 이에 한정되는 것은 아니다.
여기서 난연 팽창 고무(110)에 포함되는 베이스 수지의 함량은 전체 난연 팽창 고무(110)에 대하여 15 내지 34 중량%, 보다 바람직하게는 20 내지 30 중량%인 것이 좋다. 베이스 수지의 함량이 상기 범위보다 적은 경우에는 분산성 등의 물성 저하의 우려가 있고, 상기 범위보다 많은 경우에는 난연성이 저하될 우려가 있으므로, 베이스 수지의 함량은 상기 범위로 하는 것이 좋다.
그리고, 무기계 난연제는 본 발명의 실시예에 따른 조성물에 난연성을 제공하는 것으로, 바람직하게는 금속수산화물 및 붕소화합물로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 것일 수 있다. 금속수산화물로서 사용 가능한 물질로는 수산화알루미늄 (Aluminum tri-hydroxide, ATH), 마그네슘 디수산화물(Magnesium dihydroxide. MDH), 수산화 칼슘, 염기성 탄산 마그네슘, 하이드로 탈사이트, 훈타이트, 하이드로마그네사이트 등이 있다. 본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 무기계 난연제로서 수산화알루미늄을 사용하거나, ATH와 MDH를 함께 사용할 수 있다.
난연 팽창 고무(110)에 함유된 무기계 난연제의 함량은 난연 팽창 고무(110)의 총중량을 기준으로 53 내지 70 중량%, 보다 바람직하게는 57 중량% 내지 67 중량%인 것이 좋다. 무기계 난연제의 함량이 상기 범위보다 적으면 인장강도 등의 물성이 저하되고 비용이 상승하며, 상기 범위보다 많으면 인장강도 등의 물성 저하뿐 아니라 분산성 및 설비가동시의 부하성이 나빠지므로, 본 발명의 실시예에 따른 난연 팽창 고무(110) 내의 무기계 난연제의 함량은 상기 범위로 하는 것이 좋다.
팽창제는 가열되면 발포함으로써 베이스 수지 조성물을 팽창시키는 것으로서, 무기계, 유기계 또는 양자를 함께 혼합하여 사용할 수 있다. 무기계 팽창제로서 사용 가능한 물질로는 팽창성 흑연(graphite), 붕사, 질석, 퍼라이트 등이 있으며, 이것들은 각각 단독으로 사용하여도 좋고, 또한 2 종 이상을 적절하게 혼합하여 사용하여도 좋다. 여기서 붕사의 분해 온도는 약 100 ∼ 150 ℃이고, 팽창성 흑연의 분해 온도는 약 300 ℃이며, 질석, 퍼라이트의 분해 온도는 약 500 ℃로서 각각의 물질마다 분해 온도는 다르다. 따라서 무기계 팽창제를 사용하는 경우에는 비교적 저온에서 팽창을 개시하는 붕사나 팽창성 흑연을 필수 성분으로서 함유시키고, 비교적 고온에서 팽창하는 질석이나 퍼라이트를 조합시키면 화재 발생시에 비교적 조기의 저온 단계부터 고온단계에 이르는 전과정에서 난연 팽창 고무(110)는 팽창 동작을 지속하여 화재 방지에 유용하다.
특히 팽창성 흑연은 거시적으로 보면 유충상의 구조를 하고 있으나 미시적으로는 허니컴 구조체로 되어 있어 팽창력은 질석, 붕사에 비하여 매우 크고, 또 온도가 300 ℃ 이상으로 되더라도 팽창력은 거의 저하되지 않는 특징을 가진다. 따라서 본 발명의 실시예에 따른 난연 팽창 고무(110)에 있어서, 팽창성 흑연을 필수 성분으로서 함유하는 것이 바람직하다.
팽창성 흑연은 판상 구조의 층으로 이루어져 있으며, 판상 구조 내의 탄소는 화학적 결합인 공유 결합으로 형성된다. 그리고, 각 판상 사이에는 H2O 및 HSO4가 형성되어 있으며 각각의 판상은 서로 물리적 결합인 반데르발스 결합으로 결합된다.
또한, 팽창성 흑연은 2 차원적으로 퍼지는 6각형 고리구조의 평면층이 적층된 구조를 하고 있어, 급격히 가열되면 층간에 삽입되어 있는 화합물이나 결정입계에 삽입된 화합물이 열분해되고, 이때 발생하는 분해 가스의 압력으로 각층의 사이가 넓어져서 팽창된다. 팽창성 흑연의 입경이 클수록 팽창 배율도 크며, 본 발명에 있어서는, 특히 입경이 300 ㎛이상의 팽창성 흑연을 사용하는 것이 바람직하다.
유기계 팽창제로서 사용 가능한 물질로는 아조디카르본아미드, 아조디아미노벤젠, 디니트로소, 디메틸테레프탈아미드, 벤젠술포닐히드라지드, 옥시비스벤젠술포닐히드라지드 등이 있으며, 각각 단독으로 사용하여도 좋고, 2 종 이상을 혼합하여 사용하여도 좋다. 유기계 팽창제는 분해온도가 100 ∼ 200 ℃ 정도이고, 또 높은 팽창배율을 나타내고, 분해속도도 크므로, 상기 온도구간에서 난연 팽창 고무(110)를 단시간 내에 팽창시킬 수가 있다.
본 발명의 실시예에 따른 팽창제의 함량은 난연 팽창 고무(110)의 총중량에 대하여 5 내지 10 중량%, 보다 바람직하게는 6 중량% 내지 8 중량%인 것이 좋다. 팽창제의 함량이 상기 범위보다 적으면 고온이 되더라도 팽창력이 저하되며, 상기 범위보다 많으면 저온에서도 쉽게 팽창하여 화염 방지 매트가 손상될 수 있으므로, 본 발명의 실시예에 따른 난연 팽창 고무(110) 내의 팽창제 함량은 상기 범위로 하는 것이 좋다.
배합유는 난연 팽창 고무(110)를 구성하는 조성물들이 적절하게 배합되도록 사용되는 것으로 파라핀 오일(paraffin oil) 또는 나프타닉 오일(napthenic oil)로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 것을 사용할 수 있다. 배합유의 함량은 난연 팽창 고무(110)의 총중량에 대하여 2.5 내지 4.5 중량%, 보다 바람직하게는 3 내지 4 중량%인 것이 좋다. 배합유의 함량이 상기 범위보다 적으면 조성물 간의 배합이 제대로 이루어지지 않는 문제가 생기고, 상기 범위보다 많으면 난연 팽창 고무(110)의 인장 강도가 저하되는 문제가 발생하기 때문에, 배합유의 함량 범위는 상기 범위로 하는 것이 바람직하다.
가교제는 가교 특성을 향상시키기 위하여 사용되는 것으로, 통상적으로 난연제에 사용 가능한 모든 가교제가 사용 가능하다. 예컨대, 가교제로서 과산화물 가교제를 사용할 수 있으며, 과산화물 가교제는 디쿠밀퍼옥사이드 (Dicumyl peroxide, DCP), 1,1-디-(tert-부틸퍼옥시)-3,3,5-트리메틸사이클로헥산 [1,1-di-(tert-butylperoxy)-3,3,5-trimethylcyclohexane], 디-(2-tert-부티-퍼옥시이소프로필)-벤젠 [di-(2-tert-buty-peroxyisopropyl)-benzene], 부틸-4,4-비스(tert-부틸디옥시)발러레이트 [Butyl 4,4-bis(tert-butyldioxy)valerate], 디-(2,4-디클로로벤조일)-퍼옥사이드 [Di-(2,4-dichlorobenzoyl)-peroxide], 디-(2,4-디클로로벤조일)-퍼옥사이드 [Di-(2,4-dichlorobenzoyl)-peroxide], 디벤조일 퍼옥사이드 (Dibenzoyl peroxide], tert-부틸 퍼옥시벤조에이트 (tert-Butyl peroxybenzoate), tert-부틸쿠밀퍼옥사이드 (tert-Butylcumylperoxide), 2,5-디메틸-2,5-디-(tert-부틸퍼옥시)-헥산 [2,5-Dimethyl-2,5-di-(tert-butylperoxy)-hexane], 디-tert-부틸퍼옥사이드 (Di-tert-butylperoxide), 2,5-디메틸-2,5-디(tert-부틸퍼옥시)헥심-3 [2,5-dimethyl-2,5-di(tert-butylperoxy)hexyme-3] 등으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 것일 수 있다. 본 발명의 실시예에 따른 난연 팽창 고무(110) 내 가교제의 함량은 난연 팽창 고무(110)의 총중량에 대하여 0.1 내지 2 중량%, 보다 바람직하게는 0.5 내지 1.5 중량%인 것이 좋다. 가교제의 함량이 상기 범위보다 적은 경우에는 난연 팽창 고무의 물성이 저하되고, 상기 범위보다 많은 경우에는 조기 가교로 인한 품질 저하가 야기되므로, 가교조제 함량은 상기 범위로 하는 것이 바람직하다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 난연 팽창 고무(110)는 베이스 수지, 무기계 난연제, 팽창제, 배합유 및 가교제 이외에도 충진제, 가공조제 및 가교조제를 더 포함할 수 있다.
충진제는 난연 팽창 고무(110)의 노화 방지, 색소, 보강, 증량의 목적으로 사용이 되며, 충진제는 탄산 칼슘, 클레이(clay), 실리카, 경탄, 중탄, 카본블랙(carbon black), 규산성 백 카본(calcium silicate), 탈크 등으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 것일 수 있다. 본 발명의 실시예에 따른 충진제의 함량은 베이스 수지, 무기계 난연제, 팽창제, 배합유 및 가교제의 혼합물 100 중량부에 대하여 0.5 내지 2.5 중량부, 보다 바람직하게는 1 내지 2 중량부인 것이 좋다. 충진제의 함량이 상기 범위보다 적으면 난연성 및 인장강도 등의 물성이 저하되며, 상기 범위보다 많으면 설비 가동시의 부하성이 저하되므로, 본 발명의 실시예에 따른 난연 팽창 고무(110) 내의 충진제 함량은 상기 범위로 하는 것이 좋다.
가공조제(processing agent)는 난연 팽창 고무(110)의 균일성과 가공성을 개선시키며, 포화 지방산과 윤활제 등으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 것일 수 있다. 포화 지방산은 C12 내지 C18 계열의 지방산으로서, 예를 들면 스테아린 산, 팔미트산, 올레산 등으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 것일 수 있다. 그리고, 윤활제는 에틸렌-프로필렌-디엔-메틸렌 (Ethylene-Propylene-Diene-Methylene, EPDM)을 포함하는 화합물에 사용되는 가공 조제로서, WB-42가 대표적이다. 윤활제는 여러 극성을 가진 지방산 추출물들을 서로 혼합하여 윤활제 역할을 하며, 흐름성을 개선하고 캐비티 필을 높이며 몰드 이형성을 개선한다. 본 발명의 실시예에 따른 가공조제의 함량은 베이스 수지, 무기계 난연제, 팽창제, 배합유 및 가교제의 혼합물 100 중량부에 대하여 0.1 내지 2 중량부인 것이 좋다. 가공 교제의 함량이 상기 범위보다 적으면 조합물의 점도 저하에 의한 가공성 향상을 기대할 수 없으며, 상기 범위보다 많으면 난연성과 저발연성 및 인장 강도가 저하되므로, 본 발명의 실시예에 따른 난연 팽창 고무(110) 내의 충진제 함량은 상기 범위로 하는 것이 좋다.
그리고, 가교조제 (co-crosslinking agent)는 무기계 난연제 표면을 개질시켜, 물성을 보강하고 가교도를 상승시키는 역할을 하는 것으로, 반응성 작용기를 갖는 모든 물질이 사용 가능하다. 바람직하게는, 가교조제는 산화 아연(ZNO), 비닐트리메톡시에톡시실란 [VTMOEO(실란)], 비닐트리메톡시실란(VTMOS), 비닐트리에톡시실란, 메르캅토프로필트리메톡시실란, 등의 실란계 화합물 트리아릴시아누레이트(TAC), 트리아릴이소시아누레이트(TAIC), 등의 시아누레이트계 화합물 트리메틸로프로판트리메타크릴레이트(TMPTMA) 등의 메타크릴레이트계 화합물로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 것일 수 있다. 본 발명의 실시예에 따른 난연 팽창 고무(110) 내 가교조제 함량은 베이스 수지, 무기계 난연제, 팽창제, 배합유 및 가교제의 혼합물 100 중량부에 대하여 0.1 내지 2 중량부, 보다 바람직하게는 0.5 내지 1.5 중량부인 것이 좋다. 가교조제의 함량이 상기 범위보다 적은 경우에는 인장강도와 내열특성의 향상이 미미하며, 상기 범위보다 많은 경우에는 오히려 신장율과 난연성이 저하되는 문제가 있으므로, 가교조제 함량은 상기 범위로 하는 것이 좋다.
본 발명의 실시예에 따른 난연 팽창 고무(110)는 보조난연제, 가소제, 활제, 추가의 가교조제, 안료, 노화방지제, 산화 방지제 등의 통상적으로 사용 가능한 첨가제를 추가로 포함할 수 있다. 이와 같은 첨가제의 종류와 함량은 난연 팽창 고무(110)의 사용 목적 및 의도하는 효과에 따라서 적절히 조절 가능하다.
*보조난연제는 마그네슘화합물 등일 수 있으며, 함량범위가 일정 범위보다 적으면 난연성이 저하되고, 일정 범위보다 높으면 물성이 저하된다. 보조난연제는 훈타이트-하이드로마그네사이트 화합물일 수 있다.
가소제는 프탈레이트계, 에스테르계, 포스페이트계, 아디페이트계 등으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 것일 수 있으며, 함량 범위가 일정 범위보다 적으면 가동설비 가동 시 과부하 발생 가능성이 있고, 일정 범위보다 많으면 인장강도 및 기타 물성이 저하된다.
추가적 가교조제는 산화아연, 산화마그네슘, 산화납, 실란, 과산화물 등으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 것일 수 있으며, 함량범위가 일정 범위보다 적으면 인 장강도 등의 물성이 저하되고, 일정 범위보다 많으면 가격 상승 요인이 된다.
안료는 무기색소, 유기색소, 이산화티타늄 등으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 것일 수 있다. 노화방지제는 산화현상을 억제 및/또는 지연시키는 것으로, 아민계, 퀴놀린계, 페놀계, 이미다졸계 등으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 화합물일 수 있으며, 일정량보다 적으면 노화현상이 발생될 가능성이 높고, 일정량보다 많으면 가격 상승 요인으로 작용한다.
이 외에도, 분산제, 안정화제, 점착부여제, 소련촉진제, 가교지연제 등의 통상적으로 사용 가능한 성분을 통상적으로 사용되는 양으로 함유할 수 있다.
이와 같이 본 발명의 실시예에 따른 난연 팽창 고무는 적절한 물성과 우수한 난연성을 갖는다. 따라서, 본 발명의 실시예는 난연성 조성물을 포함하는 화염 방지 매트를 제공한다. 여기서 화염 방지 매트는 선박, 또는 조선소 등에 매설되어 있는 케이블에 이용될 수 있다.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 실시예를 들어 상세하게 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명에 따른 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 실시예들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다.
실시예 및 비교예 1 내지 5
본 발명의 실시예에서 설명한 성분을 표 1(단위: 중량%)과 같은 배합 비율로 혼합하여 난연 팽창 고무를 생성하고, 배합 비율을 달리하여 비교예 1 내지 5와 같은 난연 팽창 고무를 생성한다.
표 1
성분 실시예 비교예1 비교예2 비교예3 비교예4 비교예5
EPDM 26.1 26.1 26.1 38.7 26.1 12.6
ATH 62.0 64.6 66.0 49.4 57.0 75.5
팽창성 흑연 7.3 7.3 3.3 7.3 12.3 7.3
배합유 3.6 1.0 3.6 3.6 3.6 3.6
가교제 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0
총합 100 100 100 100 100 100
표 1에 나타낸 것과 같이 비교예 1은 실시예와 비교할 때, 배합유를 적게 첨가시켰으며, 비교예 2는 실시예와 비교할 때, 팽창성 흑연의 첨가량이 적다. 비교예 3은 실시예와 비교할 때, ATH의 함량이 적고 EPDM의 함량이 많다. 비교예 4는 실시예와 비교할 때, 팽창성 흑연의 첨가량이 많다. 또한 비교예 5는 실시예와 비교할 때, ATH의 함량이 많고 EPDM의 함량이 적다.
이하에서는 표 1에 나타낸 배합 비율을 이용하여 화염 방지 매트를 제조하는 방법에 대해 설명한다.
먼저 표 1에 나타낸 배합 비율로 각각의 조성물을 반바리 믹서기(고무배합기계)에서 80 ~ 110℃에서 20분간 혼련(roll mixing milling) 시키고, 덩어리 형태의 혼련된 조성물을 폭이 22 인치인 오픈 롤에서 다시 혼련시켜 난연 팽창 고무를 생산한다. 그리고, 생산된 난연 팽창 고무를 카렌더를 이용하여 얇은 시트 형태로 제작하여 롤에 감아둔다. 카렌더(calendar)는 직물, 비닐 시트 등의 다듬질 공정에 사용되는 기계로서 카렌더 작업을 하기 전에 22인치 롤에서 난연 팽창 고무를 다시 돌려 카렌더에 투입하기 좋은 형태로 만든다.
그리고, 알루미늄 테이프와 같은 난연성 테이프와 난연 팽창 고무 시트를 로토큐어(rotor cure)에 동시에 투입한다. 즉, 난연 팽창 고무 시트 위에 난연성 테이프를 놓은 상태에서 로토큐어의 롤 안으로 투입시키면 로토큐어의 스팀 존에서 난연 팽창 고무가 가교되면서 난연성 테이프와 점착되어 화염 방지 매트가 생성된다.
한편 표 1에 나타낸 비교예 1내지 5에 따른 배합 비율을 통해 각각의 조성물을 실시예와 동일한 조건으로 혼련 및 성형하여, 시험용 난연 팽창 고무를 포함하는 화염 방지 매트를 제조한다.
실험예
도 2 및 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 시험용 난연 팽창 고무의 물성의 실험을 설명하기 위한 도면이다.
앞서 제조된 시험용 난연 팽창 고무의 물성을 실험하기 위하여 도 2와 같이 화염 방지 매트로 다수의 케이블을 감싼 후 케이블 타이(tie) 또는 와이어로 묶는다. 여기서, 난연 팽창 고무의 난연성 실험은 IEC 60332-3-22 방법에 의거하고, 사용되는 케이블은 0.6/1KV TPYC 3C × 1.5SQ 사양을 가지며, 75개의 케이블을 하나의 묶음으로 구성하고 각 케이블은 3미터의 길이를 가진다. 또한 화염 방지 매트의 규격은 500mm × 1000mm의 크기를 가진다.
그리고 도 3과 같이 화염 방지 매트로 감싸진 케이블을 세로로 세우고 버너로부터 380mm가 떨어진 높이에 위치시킨 상태에서 버너를 통해 착화시켜, 다음의 표 2와 같은 물성 실험 결과를 얻었다.
표 2
물성 실시예 비교예1 비교예2 비교예3 비교예4 비교예5
한계산소지수(LOI) 40 37 37 39 39 41
재료 생산 작업성 양호 오픈 롤 점착 불량 난연제 분산 불량 난연제 분산 불량 오픈 롤 점착 불량 오픈 롤 점착 불량
카렌더 작업성 양호 불량 불량 불량 불량 불량
Mat 외관(표면) 양호 기포 발생 기포 발생 불량 불량 양호
재료 원가 중가 중저가 중저가 중가 중가 중가
알루미늄 테이프와의 접착성 접착 우수 접착 불량 접착 불량 접착 불량 접착 불량 접착 양호
산소 한계 지수(LOI): IEC 60332-3-22 카테고리 A의 난연성 시험 규격에 준하여 시험함.
재료 생산 작업성: 표 1에 나타난 조성물들이 반바리 믹서기(고무 배합기계)를 통해 골고루 혼합되는 정도를 판단함.
카렌더 작업성: 난연 팽창 고무와 알루미늄을 접착시키는 작업이 원활하게 이루어지는 정도를 판단함.
Mat 외관: 연소 후 화염 방지 매트의 표면 상태를 3단계로 구분함. (양호: 기포가 거의 발생하지 않고 변색도 크게 일어나지 않음, 기포 발생: 기포는 발생하나 변색이 크게 일어나지 않음, 불량: 기포도 많이 발생하고 변색도 크게 일어남)
재료 원가: 기존 단가를 110으로 가정함. (고: 110이상, 중: 90~110, 저: 80~90)
알루미늄 테이프와의 접착성: 연소 후에도 난연 팽창 고무와 알루미늄 테이프가 제대로 접착되어 있는지를 판단함.
표 2에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 실시예의 경우 산소 한계 지수(LOI)를 통해 알 수 있듯이 난연성이 우수하고, 재료 생산 작업성과 카렌더 작업성, 알루미늄 테이프와의 접착성 또한 우수하다. 반면 본 발명의 실시예와 비교할 때 팽창성 흑연의 함량 범위를 벗어나는 비교예 2 및 비교예 4의 경우, 난연성, 재료 생산 작업성, 카렌더 작업성, 화염 방지 매트의 표면 상태, 알루미늄 테이프와의 접착성 등의 물성이 저하되었다. 또한 본 발명의 실시예와 비교할 때 배합유 또는 ATH의 함량 범위를 벗어나는 비교예 1, 3, 5의 경우에도 재료 생산 작업성, 카렌더 작업성 등의 물성이 저하되었다.
도 4 내지 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 화염 방지 매트의 화염 차단 메커니즘을 설명하기 위한 도면이다. 여기서 도 4 내지 도 6은 다수의 케이블을 감싸고 있는 화염 방지 매트의 단면을 도식화하여 나타낸 것이다.
먼저 도 4와 같이 다수의 케이블을 화염 방지 매트로 감싸며, 여기서 화염 방지 매트의 난연 팽창 고무가 다수의 케이블을 향하고 난연성 테이프를 바깥쪽을 향하도록 한다. 화재가 발생하여 화염 방지 매트 내부의 온도가 상승하면 도 5와 같이 화염 방지 매트에 포함된 난연 팽창 고무가 팽창하기 시작한다. 그리고, 화재가 지속적으로 발생하면 도 6과 같이 난연 팽창 고무는 팽창하여, 화염 방지 매트의 내부와 케이블 사이의 공간을 채우게 된다. 따라서, 화염 방지 매트의 내부와 외부의 온도 차이로 인하여 공기가 이동하는 굴뚝 효과를 방지함으로써, 화염 방지 매트는 공기의 흐름을 차단하고 화염이 전파되는 것을 방지하도록 한다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
본 발명은 난연 팽창 고무와 그 제조 방법 등에 관한 것으로 선박 등의 난연 팽창 부재에 적용될 수 있어 산업상 이용 가능하다.

Claims (21)

  1. 베이스 수지 15 내지 34 중량%,
    무기계 난연제 53 내지 70 중량%,
    팽창제 5 내지 10 중량%,
    배합유 2.5 내지 4.5 중량%, 그리고
    가교제 0.1 내지 2 중량%를 포함하며,
    상기 베이스 수지는 에틸렌비닐아세테이트 (Ethylene Vinyl Acetate, EVA), 에틸렌메타크릴레이트 (Ethylene Methyl Acrylate, EMA), 에틸렌프로필렌터폴리머 (Ethylene Propylene Terpolymer, EPT), 에틸렌-프로필렌-디엔-메틸렌 (Ethylene-Propylene-Diene-Methylene, EPDM), 프로필렌옥사이드(Propylene Oxide, PO), 폴리에틸렌(polyethylene, PE) 및 에틸렌계 공중합체로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 것이고,
    상기 팽창제는 흑연, 붕사, 질석, 퍼라이트, 아조디카르본아미드, 아조디아미노벤젠, 디니트로소, 디메틸테레프탈아미드, 벤젠술포닐히드라지드 및 옥시비스벤젠술포닐히드라지드 등으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는 난연 팽창 고무.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 무기계 난연제는 금속수산화물 및 붕소화합물로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 것이며,
    상기 금속수산화물은 수산화알루미늄, 마그네슘 디수산화물, 수산화칼슘, 염기성 탄산마그네슘, 하이드로 탈사이트, 훈타이트 및 하이드로마그네사이트 등으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는 난연 팽창 고무.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 배합유는 파라핀 오일 또는 나프타닉 오일로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 것이며,
    상기 가교제는,
    디쿠밀퍼옥사이드 (Dicumyl peroxide, DCP), 1,1-디-(tert-부틸퍼옥시)-3,3,5-트리메틸사이클로헥산[1,1-di-(tertbutylperoxy)-3,3,5-trimethylcyclohexane], 디-(2-tert-부티-퍼옥시이소프로필)-벤젠[di-(2-tert-buty-peroxyisopropyl)-benzene], 부틸-4,4-비스(tert-부틸디옥시) 발러레이트 [Butyl 4,4-bis(tert-butyldioxy)valerate], 디-(2,4-디클로로벤조일)-퍼옥사이드[Di-(2,4-dichlorobenzoyl)-peroxide], 디-(2,4-디클로로벤조일)-퍼옥사이드[Di-(2,4-dichlorobenzoyl)peroxide], 디벤조일 퍼옥사이드 (Dibenzoyl peroxide], tert-부틸 퍼옥시벤조에이트 (tert-Butyl peroxybenzoate), tert-부틸쿠밀퍼옥사이드(tert-Butylcumylperoxide), 2,5-디메틸-2,5-디-(tert-부틸퍼옥시)-헥산[2,5-Dimethyl-2,5-di-(tert-butylperoxy)-hexane], 디-tert-부틸퍼옥사이드 (Di-tert-butylperoxide), 2,5-디메틸-2,5-디(tert-부틸퍼옥시)헥심-3[2,5-dimethyl-2,5-di(tert-butylperoxy)hexyme-3] 등으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는 난연 팽창 고무.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 난연 팽창 고무는,
    상기 베이스 수지, 무기계 난연제, 팽창제, 배합유 및 가소제의 혼합물 100 중량부에 대하여 0.5 내지 2.5 중량부의 충진제, 0.1 내지 2 중량부의 가공조제, 0.1 내지 2 중량부의 가교조제를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 난연 팽창 고무.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 충진제는 탄산 칼슘, 클레이, 실리카, 경탄, 중탄, 카본블랙, 규산성 백 카본 및 탈크 등으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 것이며,
    상기 가공조제는 C12 내지 C18 계열의 포화 지방산에서 선택된 1종 이상의 것이며,
    상기 가교조제는 실란계 화합물, 시아누레이트계 화합물 및 메타크릴레이트계 화합물로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 것이며, 상기 실란계 화합물은 산화 아연, 비닐트리메톡시에톡시실란, 비닐트리메톡시실란, 비닐트리에톡시실란 및 메르캅토프로필트리메톡시실란으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 것이고, 상기 시아누레이트계 화합물은 트리아릴시아누레이트 및 트리아릴이소시아누레이트 등으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 것이며, 상기 메타크릴레이트계 화합물은 트리메틸로프로판트리메타크릴레이트인 것을 특징으로 하는 난연 팽창 고무.
  6. 베이스 수지 15 내지 34 중량%, 무기계 난연제 53 내지 70 중량%, 팽창제 5 내지 10 중량%, 배합유 2.5 내지 4.5 중량%, 그리고 가교제 0.1 내지 2 중량%를 고무배합기에 투입하는 단계,
    상기 배합기에서 80 ~ 110℃에서 혼련시키는 단계, 그리고
    상기 혼련되어 생성된 조성물을 오픈 롤에서 2차 혼련시키는 단계를 포함하는 난연 팽창 고무의 제조 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 베이스 수지는 에틸렌비닐아세테이트 (Ethylene Vinyl Acetate, EVA), 에틸렌메타크릴레이트 (Ethylene Methyl Acrylate, EMA), 에틸렌프로필렌터폴리머 (Ethylene Propylene Terpolymer, EPT), 에틸렌-프로필렌-디엔-메틸렌 (Ethylene-Propylene-Diene-Methylene, EPDM), 프로필렌옥사이드(Propylene Oxide, PO), 폴리에틸렌(polyethylene, PE) 및 에틸렌계 공중합체 등으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 것이고,
    상기 팽창제는 흑연, 붕사, 질석, 퍼라이트, 아조디카르본아미드, 아조디아미노벤젠, 디니트로소, 디메틸테레프탈아미드, 벤젠술포닐히드라지드 및 옥시비스벤젠술포닐히드라지드 등으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는 난연 팽창 고무의 제조 방법.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 무기계 난연제는 금속수산화물 및 붕소화합물로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 것이며,
    상기 금속수산화물은 수산화알루미늄, 마그네슘 디수산화물, 수산화칼슘, 염기성 탄산마그네슘, 하이드로 탈사이트, 훈타이트 및 하이드로마그네사이트 등으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는 난연 팽창 고무의 제조 방법.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 배합유는 파라핀 오일 또는 나프타닉 오일로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 것이며,
    상기 가교제는,
    디쿠밀퍼옥사이드 (Dicumyl peroxide, DCP), 1,1-디-(tert-부틸퍼옥시)-3,3,5-트리메틸사이클로헥산[1,1-di-(tertbutylperoxy)-3,3,5-trimethylcyclohexane], 디-(2-tert-부티-퍼옥시이소프로필)-벤젠[di-(2-tert-buty-peroxyisopropyl)-benzene], 부틸-4,4-비스(tert-부틸디옥시) 발러레이트 [Butyl 4,4-bis(tert-butyldioxy)valerate], 디-(2,4-디클로로벤조일)-퍼옥사이드[Di-(2,4-dichlorobenzoyl)-peroxide], 디-(2,4-디클로로벤조일)-퍼옥사이드[Di-(2,4-dichlorobenzoyl)peroxide], 디벤조일 퍼옥사이드 (Dibenzoyl peroxide], tert-부틸 퍼옥시벤조에이트 (tert-Butyl peroxybenzoate), tert-부틸쿠밀퍼옥사이드(tert-Butylcumylperoxide), 2,5-디메틸-2,5-디-(tert-부틸퍼옥시)-헥산[2,5-Dimethyl-2,5-di-(tert-butylperoxy)-hexane], 디-tert-부틸퍼옥사이드 (Di-tert-butylperoxide), 2,5-디메틸-2,5-디(tert-부틸퍼옥시)헥심-3[2,5-dimethyl-2,5-di(tert-butylperoxy)hexyme-3] 등으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는 난연 팽창 고무의 제조 방법.
  10. 제6항에 있어서,
    상기 베이스 수지, 무기계 난연제, 팽창제, 배합유 및 가소제의 혼합물 100 중량부에 대하여 0.5 내지 2.5 중량부의 충진제, 0.1 내지 2 중량부의 가공조제, 0.1 내지 2 중량부의 가교조제를 더 포함하여 상기 고무배합기에 투입하는 것을 특징으로 하는 난연 팽창 고무의 제조 방법.
  11. 난연 팽창 고무 및 난연성 테이프가 접착되어 형성되는 화염 방지 매트에 있어서,
    상기 난연 팽창 고무는, 베이스 수지 15 내지 34 중량%, 무기계 난연제 53 내지 70 중량%, 팽창제 5 내지 10 중량%, 배합유 2.5 내지 4.5 중량%, 및 가교제 0.1 내지 2 중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 화염 방지 매트.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 베이스 수지는 에틸렌비닐아세테이트 (Ethylene Vinyl Acetate, EVA), 에틸렌메타크릴레이트 (Ethylene Methyl Acrylate, EMA), 에틸렌프로필렌터폴리머 (Ethylene Propylene Terpolymer, EPT), 에틸렌-프로필렌-디엔-메틸렌 (Ethylene-Propylene-Diene-Methylene, EPDM), 프로필렌옥사이드(Propylene Oxide, PO), 폴리에틸렌(polyethylene, PE) 및 에틸렌계 공중합체 등으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 것이고,
    상기 팽창제는 흑연, 붕사, 질석, 퍼라이트, 아조디카르본아미드, 아조디아미노벤젠, 디니트로소, 디메틸테레프탈아미드, 벤젠술포닐히드라지드 및 옥시비스벤젠술포닐히드라지드 등으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는 화염 방지 매트.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 무기계 난연제는 금속수산화물 및 붕소화합물로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 것이며,
    상기 금속수산화물은 수산화알루미늄, 마그네슘 디수산화물, 수산화칼슘, 염기성 탄산마그네슘, 하이드로 탈사이트, 훈타이트 및 하이드로마그네사이트 등으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는 화염 방지 매트.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 배합유는 파라핀 오일 또는 나프타닉 오일로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 것이며,
    상기 가교제는,
    디쿠밀퍼옥사이드 (Dicumyl peroxide, DCP), 1,1-디-(tert-부틸퍼옥시)-3,3,5-트리메틸사이클로헥산[1,1-di-(tertbutylperoxy)-3,3,5-trimethylcyclohexane], 디-(2-tert-부티-퍼옥시이소프로필)-벤젠[di-(2-tert-buty-peroxyisopropyl)-benzene], 부틸-4,4-비스(tert-부틸디옥시) 발러레이트 [Butyl 4,4-bis(tert-butyldioxy)valerate], 디-(2,4-디클로로벤조일)-퍼옥사이드[Di-(2,4-dichlorobenzoyl)-peroxide], 디-(2,4-디클로로벤조일)-퍼옥사이드[Di-(2,4-dichlorobenzoyl)peroxide], 디벤조일 퍼옥사이드 (Dibenzoyl peroxide], tert-부틸 퍼옥시벤조에이트 (tert-Butyl peroxybenzoate), tert-부틸쿠밀퍼옥사이드(tert-Butylcumylperoxide), 2,5-디메틸-2,5-디-(tert-부틸퍼옥시)-헥산[2,5-Dimethyl-2,5-di-(tert-butylperoxy)-hexane], 디-tert-부틸퍼옥사이드 (Di-tert-butylperoxide), 2,5-디메틸-2,5-디(tert-부틸퍼옥시)헥심-3[2,5-dimethyl-2,5-di(tert-butylperoxy)hexyme-3] 등으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는 화염 방지 매트.
  15. 제11항에 있어서,
    상기 난연 팽창 고무는,
    상기 베이스 수지, 무기계 난연제, 팽창제, 배합유 및 가소제의 혼합물 100 중량부에 대하여 0.5 내지 2.5 중량부의 충진제, 0.1 내지 2 중량부의 가공조제, 0.1 내지 2 중량부의 가교조제를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 화염 방지 매트.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 충진제는 탄산 칼슘, 클레이, 실리카, 경탄, 중탄, 카본블랙, 규산성 백 카본 및 탈크 등으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 것이며,
    상기 가공조제는 C12 내지 C18 계열의 포화 지방산에서 선택된 1종 이상의 것이며,
    상기 가교조제는 실란계 화합물, 시아누레이트계 화합물 및 메타크릴레이트계 화합물로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 것이며, 상기 실란계 화합물은 산화 아연, 비닐트리메톡시에톡시실란, 비닐트리메톡시실란, 비닐트리에톡시실란 및 메르캅토프로필트리메톡시실란 등으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 것이고, 상기 시아누레이트계 화합물은 트리아릴시아누레이트 및 트리아릴이소시아누레이트로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 것이며, 상기 메타크릴레이트계 화합물은 트리메틸로프로판트리메타크릴레이트인 것을 특징으로 하는 화염 방지 매트.
  17. 베이스 수지 15 내지 34 중량%, 무기계 난연제 53 내지 70 중량%, 팽창제 5 내지 10 중량%, 배합유 2.5 내지 4.5 중량%, 그리고 가교제 0.1 내지 2 중량%를 고무 배합기에 투입하는 단계,
    상기 배합기에서 80 ~ 110℃에서 혼련시키는 단계,
    상기 혼련되어 생성된 조성물을 오픈 롤에서 2차 혼련시켜 난연 팽창 고무를 제조하는 단계,
    카렌더를 이용하여 상기 난연 팽창 고무를 시트 형태로 변형시키는 단계, 그리고
    내부에서 열을 발산할 수 있는 로토큐어에 상기 시트 형태의 난연 팽창 고무와 난연성 테이프를 투입하여, 상기 난연 팽창 고무와 상기 난연성 테이프를 접착시키는 단계를 포함하는 화염 방지 매트의 제조 방법.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 베이스 수지는 에틸렌비닐아세테이트 (Ethylene Vinyl Acetate, EVA), 에틸렌메타크릴레이트 (Ethylene Methyl Acrylate, EMA), 에틸렌프로필렌터폴리머 (Ethylene Propylene Terpolymer, EPT), 에틸렌-프로필렌-디엔-메틸렌 (Ethylene-Propylene-Diene-Methylene, EPDM), 프로필렌옥사이드(Propylene Oxide, PO), 폴리에틸렌(polyethylene, PE) 및 에틸렌계 공중합체 등으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 것이고,
    상기 팽창제는 흑연, 붕사, 질석, 퍼라이트, 아조디카르본아미드, 아조디아미노벤젠, 디니트로소, 디메틸테레프탈아미드, 벤젠술포닐히드라지드 및 옥시비스벤젠술포닐히드라지드 등으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는 화염 방지 매트의 제조 방법.
  19. 제17항에 있어서,
    상기 무기계 난연제는 금속수산화물 및 붕소화합물로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 것이며,
    상기 금속수산화물은 수산화알루미늄, 마그네슘 디수산화물, 수산화칼슘, 염기성 탄산마그네슘, 하이드로 탈사이트, 훈타이트 및 하이드로마그네사이트 등으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는 화염 방지 매트의 제조 방법.
  20. 제17항에 있어서,
    상기 배합유는 파라핀 오일 또는 나프타닉 오일로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 것이며,
    상기 가교제는,
    디쿠밀퍼옥사이드 (Dicumyl peroxide, DCP), 1,1-디-(tert-부틸퍼옥시)-3,3,5-트리메틸사이클로헥산[1,1-di-(tertbutylperoxy)-3,3,5-trimethylcyclohexane], 디-(2-tert-부티-퍼옥시이소프로필)-벤젠[di-(2-tert-buty-peroxyisopropyl)-benzene], 부틸-4,4-비스(tert-부틸디옥시) 발러레이트 [Butyl 4,4-bis(tert-butyldioxy)valerate], 디-(2,4-디클로로벤조일)-퍼옥사이드[Di-(2,4-dichlorobenzoyl)-peroxide], 디-(2,4-디클로로벤조일)-퍼옥사이드[Di-(2,4-dichlorobenzoyl)peroxide], 디벤조일 퍼옥사이드 (Dibenzoyl peroxide], tert-부틸 퍼옥시벤조에이트 (tert-Butyl peroxybenzoate), tert-부틸쿠밀퍼옥사이드(tert-Butylcumylperoxide), 2,5-디메틸-2,5-디-(tert-부틸퍼옥시)-헥산[2,5-Dimethyl-2,5-di-(tert-butylperoxy)-hexane], 디-tert-부틸퍼옥사이드 (Di-tert-butylperoxide), 2,5-디메틸-2,5-디(tert-부틸퍼옥시)헥심-3[2,5-dimethyl-2,5-di(tert-butylperoxy)hexyme-3] 등으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는 화염 방지 매트의 제조 방법.
  21. 제17항에 있어서,
    상기 베이스 수지, 무기계 난연제, 팽창제, 배합유 및 가소제의 혼합물 100 중량부에 대하여 0.5 내지 2.5 중량부의 충진제, 0.1 내지 2 중량부의 가공조제, 0.1 내지 2 중량부의 가교조제를 더 포함하여 상기 고무 배합기에 투입하는 것을 특징으로 하는 화염 방지 매트의 제조 방법.
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