WO2017160077A1 - 방화문 구조체 및 그 제조 방법 - Google Patents

방화문 구조체 및 그 제조 방법 Download PDF

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WO2017160077A1
WO2017160077A1 PCT/KR2017/002794 KR2017002794W WO2017160077A1 WO 2017160077 A1 WO2017160077 A1 WO 2017160077A1 KR 2017002794 W KR2017002794 W KR 2017002794W WO 2017160077 A1 WO2017160077 A1 WO 2017160077A1
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fire door
foam
door structure
foam core
flame retardant
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PCT/KR2017/002794
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English (en)
French (fr)
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박건표
강길호
김명희
지승욱
박인성
배성재
이종훈
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LX Hausys Ltd
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LG Hausys Ltd
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E06—DOORS, WINDOWS, SHUTTERS, OR ROLLER BLINDS IN GENERAL; LADDERS
    • E06B—FIXED OR MOVABLE CLOSURES FOR OPENINGS IN BUILDINGS, VEHICLES, FENCES OR LIKE ENCLOSURES IN GENERAL, e.g. DOORS, WINDOWS, BLINDS, GATES
    • E06B5/00—Doors, windows, or like closures for special purposes; Border constructions therefor
    • E06B5/10—Doors, windows, or like closures for special purposes; Border constructions therefor for protection against air-raid or other war-like action; for other protective purposes
    • E06B5/16—Fireproof doors or similar closures; Adaptations of fixed constructions therefor

Definitions

  • the present invention relates to a fire door structure and a method of manufacturing the same, and more particularly, to a fire door structure and a method of producing the fire door having excellent light stability.
  • the fire door serves to prevent human accidents by evacuating people in case of fire in the building.
  • All buildings, such as apartments, including apartments are mandatory to install a fire zone, and to install a fire door at the entrance of the fire zone.
  • An object of the present invention is to provide a fire door structure and a method of manufacturing the same, which are lightweight and have excellent fire stability.
  • Fire door structure for achieving the above object is a foam foam core material; Adhesive members disposed on both sides of the foam core material; And surface finishing materials disposed on both sides of the adhesive member and bonded to the foam foam core, wherein the foam foam core is a thermosetting foam in which a flame retardant is added to a thermosetting resin.
  • Fire door door manufacturing method for achieving the above object (a) forming a foam core material; (b) sequentially laminating an adhesive member and a surface finish on both sides of the foam core material; And (c) bonding and cutting the thermosetting foam, the adhesive member, and the surface finish to form a fire door structure.
  • the fire door structure according to the present invention and the manufacturing method thereof are excellent in thermal insulation 1 to 2 hours and heat shielding 30 to 60 minutes by using a thermosetting foam having excellent heat insulation and excellent heat resistance and fire safety as a foam foam core. Not only can the fire resistance be satisfied, but the addition of flame retardants compensates for the disadvantages of heat.
  • the fire door structure according to the present invention has a heat shield fire door structure in which a thermosetting foam foam that is differentiated from a non-heat shield fire door using an inorganic core material is applied as a core material, and thus, it is possible to cope with a gradually strengthened fire door regulation, and also of the thermosetting foam foam.
  • a thermosetting foam foam that is differentiated from a non-heat shield fire door using an inorganic core material is applied as a core material
  • FIG. 1 is a perspective view showing a fire door structure according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing a fire door structure according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a process flowchart showing a method for manufacturing a fire door structure according to an embodiment of the present invention.
  • 4 to 5 is a cross-sectional view showing a method for manufacturing a fire door structure according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a fire door structure according to an embodiment of the present invention
  • Figure 2 is a cross-sectional view showing a fire door structure according to an embodiment of the present invention.
  • the fire door structure 100 includes a foam core core 120, an adhesive member 140, and a surface finish 160.
  • Foam foam core 120 is disposed in the middle of the fire door structure 100 serves as a heat insulating material.
  • the foam core material 120 as well as excellent thermal insulation, it used a thermosetting foam having excellent heat resistance and fire safety.
  • thermosetting foam when used as the foam foam core 120, unlike the non-heat shielded fire door structure using the conventional honeycomb structure or glass wool, it satisfies the fire resistance performance of flame resistance 1 to 2 hours and heat resistance 30 to 60 minutes. You can.
  • Such foam foam core 120 preferably has a thickness of 40 ⁇ 100mm. If the thickness of the foam foam core 120 is less than 40mm, it may be difficult to properly exhibit the effect of improving the fire resistance because the thickness is too thin. On the contrary, when the thickness of the foam core material 120 exceeds 100mm, it is preferable in terms of fire resistance performance, but is not preferable because it may result in a weight reversal of the weight increase due to the increase in weight.
  • thermosetting foams are disadvantageous because they are organic in nature and relatively susceptible to heat compared to inorganic materials. Therefore, in the present invention, flame retardants were added to compensate for the disadvantages that are vulnerable to heat.
  • thermosetting foam in which a flame retardant was added to the thermosetting resin was used.
  • thermosetting resin At least 1 sort (s) chosen from urethane, a phenol, an epoxy, polyester, a polycarbonate, a polypropylene, polyethylene, a polymethacrylimide, etc. as a thermosetting resin.
  • the flame retardant is preferably one or more selected from phosphorus flame retardants, inorganic flame retardants, metal hydrate flame retardants and halogen flame retardants.
  • metal hydrate flame retardant at least one selected from aluminum hydroxide, magnesium hydroxide, basic magnesium carbonate, calcium hydroxide, magnesium carbonate-calcium, calcium aluminate hydrate, and the like may be used.
  • a flame retardant has an average particle diameter of 5-30 micrometers.
  • the average particle diameter of a flame retardant is less than 5 micrometers, there exists a possibility that dispersion of a flame retardant may not be performed correctly.
  • the average particle diameter of a flame retardant exceeds 30 micrometers, there exists a problem that a heat insulation falls by breakage of a foam cell.
  • Such flame retardant is preferably added in an amount of 10 to 40 parts by weight based on 100 parts by weight of the thermosetting resin.
  • the amount of the flame retardant added is less than 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the thermosetting resin, the amount of the flame retardant may be difficult to secure the flame retardance.
  • the amount of the flame retardant added exceeds 40 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the thermosetting resin, not only does it increase the manufacturing cost without further increasing the effect, but also acts as a factor that inhibits workability, which is not preferable.
  • the adhesive member 140 is disposed on both sides of the foam core material 120.
  • the adhesive member 140 is disposed between the foam core core 120 and the surface finish 160, respectively, serves to bond the foam foam core 120 and the surface finish 140 with each other.
  • the adhesive member 140 may be one or more adhesives or adhesive films selected from polyurethane, polyester, acrylic, EVA (ethylene co-vinyl acetate), PVAc (polyvinyl acetate), and the like.
  • the adhesive member 140 is an adhesive, one method selected from a gravure printing method, a roll-to-roll method, a flexographic printing method, a micro gravure coating, a comma coating, a roll coating, and the like is used. It can be formed by a method of coating and drying to an appropriate thickness using.
  • the thickness of the adhesive member 140 has a thickness of 10-100 ⁇ m.
  • the thickness of the adhesive member 140 is less than 10 ⁇ m, it may be difficult to secure an adhesive force of an appropriate level or more.
  • the thickness of the adhesive member 140 exceeds 100 ⁇ m, the hardness of the product is lowered due to the increase in the amount of the adhesive used, and there is a problem that the heat resistance is lowered.
  • Surface finish 160 is disposed on both sides of the adhesive member 140, it is bonded to the foam core core 120. Accordingly, in the fire door structure 100 according to the embodiment of the present invention, the foam foam core 120 is disposed in the middle, and the adhesive member 140 and the surface finish 160 are sequentially formed on both sides of the foam foam core 120. It has a sandwich structure laminated.
  • the surface finish 160 is preferably a galvanized steel sheet. This surface finish 160 is preferably having a thickness of 0.5 ⁇ 1.5mm. When the thickness of the surface finish 160 is less than 0.5mm, it may be easily bent with a small force and vulnerable to external impact. On the contrary, when the thickness of the surface finish 160 exceeds 1.5mm, the moldability is lowered due to the excessive thickness design, and the competitiveness is lowered due to the weight increase and the price of the fire door.
  • Fireproof door structure is not only excellent thermal insulation as a foam foam core material, but also by using a thermosetting foam foam having excellent heat resistance and fire safety, flame retardant 1 to 2 hours and heat resistance of 30 to 60 minutes Not only can it satisfies excellent fire resistance, but the addition of a flame retardant compensates for the disadvantages of heat.
  • the fire door structure according to the embodiment of the present invention has a heat shield fire door structure in which a thermosetting foam foam is discriminated from a non-heat shield fire door using an inorganic core material as a core material, and thus, it is possible to cope with gradually strengthened fire door regulations, By strictly limiting the thickness of the foam to 40 to 100mm, it is possible to secure physical properties with excellent fire stability and light weight.
  • FIG 3 is a process flowchart showing a method for manufacturing a fire door structure according to an embodiment of the present invention
  • Figures 4 to 5 is a cross-sectional view showing a method for manufacturing a fire door structure according to an embodiment of the present invention.
  • the method of manufacturing a fire door structure includes a foam foam core forming step (S110), lamination step (S120) and bonding / cutting step (S130).
  • the foamed foam core 120 may be manufactured by curing a foamable composition comprising a thermosetting resin as a main raw material and a mixture of a surfactant, a catalyst, a flame retardant, a neutralizing agent, and a blowing agent.
  • thermosetting resin At least 1 sort (s) chosen from urethane, a phenol, an epoxy, polyester, a polycarbonate, a polypropylene, polyethylene, a polymethacrylimide, etc. as a thermosetting resin.
  • the foam core material 120 which is a thermosetting foam, is inherently organic, and thus has a disadvantage of being relatively vulnerable to heat compared to inorganic materials. Therefore, in the present invention, flame retardants were added to compensate for the disadvantages that are vulnerable to heat.
  • the flame retardant is preferably one or more selected from phosphorus flame retardants, inorganic flame retardants, metal hydrate flame retardants and halogen flame retardants.
  • Such flame retardant is preferably added in an amount of 10 to 40 parts by weight based on 100 parts by weight of the thermosetting resin.
  • the amount of the flame retardant added is less than 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the thermosetting resin, the amount of the flame retardant may be difficult to secure the flame retardance.
  • the amount of the flame retardant added exceeds 40 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the thermosetting resin, not only does it increase the manufacturing cost without further increasing the effect, but also acts as a factor that inhibits workability, which is not preferable.
  • the blowing agent may be used at least one of a hydro carbon-based, hydrochlorofluoro carbon-based and hydrofluoro carbon-based.
  • Such a blowing agent is preferably added in an amount ratio of 5 to 20 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the thermosetting resin.
  • the addition amount of the blowing agent is less than 5 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the thermosetting resin, the amount of the addition is too small and there is a problem that the foaming becomes uneven.
  • the amount of the blowing agent is more than 20 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the thermosetting resin, excessive foaming agent may cause breakage of the foam cell.
  • the adhesive member 140 and the surface finish 160 are sequentially stacked on both sides of the foam core material 120.
  • the adhesive member 140 may be one or more adhesives or adhesive films selected from polyurethane, polyester, acrylic, EVA (ethylene co-vinyl acetate), PVAc (polyvinyl acetate), and the like.
  • the adhesive member 140 is an adhesive, one method selected from a gravure printing method, a roll-to-roll method, a flexographic printing method, a micro gravure coating, a comma coating, a roll coating, and the like is used. It can be formed by a method of coating and drying to an appropriate thickness using.
  • the surface finish 160 is preferably a galvanized steel sheet.
  • This surface finish 160 is preferably having a thickness of 0.5 ⁇ 1.5mm.
  • the thickness of the surface finish 160 is less than 0.5mm, it may be easily bent with a small force and vulnerable to external impact. On the contrary, when the thickness of the surface finish 160 exceeds 1.5mm, there is a problem in that moldability is lowered due to excessive thickness design.
  • the bonding / cutting step (S130) to form a fire door structure 100 by bonding and cutting the thermosetting foam 120, the adhesive member 140 and the surface finish 160 (160).
  • the bonding may be used as an example, but a heat press method is not limited thereto.
  • Fireproof door structure manufactured by the above process (S110 ⁇ S130) is not only excellent thermal insulation as foam foam core material, but also by using thermosetting foam foam excellent in heat resistance and fire safety, flame retardant 1 ⁇ 2 hours and heat resistance 30 ⁇ Not only can satisfactory fire resistance of 60 minutes is satisfied, but the addition of flame retardants compensates for the disadvantages of heat.
  • the fire door structure manufactured by the method according to the embodiment of the present invention has a heat shield fire door structure in which the thermosetting foam foam is differentiated from the non-heat shield fire door using the inorganic core material as the core material, and thus it may correspond to the gradually strengthened fire door regulations.
  • the thickness of the thermosetting foam to 40 to 100mm, it is possible to secure physical properties with light weight and excellent fire stability.
  • the foamable composition was prepared by mixing a thermosetting foam resin with a surfactant, a catalyst, a flame retardant, a neutralizing agent, and a hydrochlorofluorocarbon-based blowing agent.
  • a flame retardant phosphate-based, inorganic and boron-based flame retardants were mixed, and the added weight was 15 g compared to 100 g of the resin.
  • the foamable composition was cured at 70 ° C. for 1 day to prepare a thermosetting foam having a thickness of 70 mm.
  • a 0.5 mm thick polyurethane adhesive and a 0.8 mm thick galvanized steel sheet were sequentially laminated and bonded to both sides of the thermosetting foam, and then cut into a size of 1 m ⁇ 1 m to prepare a fire door structure.
  • the foamable composition was prepared by mixing a thermosetting foam resin with a surfactant, a catalyst, a flame retardant, a neutralizing agent, and a hydrochlorofluorocarbon-based blowing agent.
  • a flame retardant phosphate-based, inorganic and boron-based flame retardants were mixed, and the added weight was 35 g compared to 100 g of the resin.
  • the foamable composition was cured at 70 ° C. for 1 day to prepare a thermosetting foam having a thickness of 60 mm.
  • a 0.5 mm thick polyurethane adhesive and a 0.8 mm thick galvanized steel sheet were sequentially laminated and bonded to both sides of the thermosetting foam, and then cut into a size of 1 m ⁇ 1 m to prepare a fire door structure.
  • the foamable composition was prepared by mixing a thermosetting foam resin with a surfactant, a catalyst, a flame retardant, a neutralizing agent, and a hydrochlorofluorocarbon-based blowing agent.
  • a flame retardant phosphate-based, inorganic and boron-based flame retardants were mixed, and the added weight was 35 g compared to 100 g of the resin.
  • the foamable composition was cured at 70 ° C. for 1 day to prepare a thermosetting foam having a thickness of 50 mm.
  • a fire door structure was prepared in the same manner as in Example 1 except that the thickness of the thermosetting foam foam was prepared to be 80 mm.
  • a fire door structure was manufactured in the same manner as in Example 1, except that the thickness of the thermosetting foam was 90 mm.
  • 0.5mm-thick polyurethane adhesive and 0.8m-thick galvanized steel sheet were laminated and bonded on each side of 70mm-thick glass wool, respectively, and cut into a size of 1m ⁇ 1m to prepare a fire door structure.
  • a fire door structure was prepared in the same manner as in Example 1, except that the thickness of the thermosetting foam was 40 mm.
  • a fire door structure was prepared in the same manner as in Example 1, except that the thickness of the thermosetting foam was made 50 mm.
  • Table 1 shows the physical property evaluation results for the fire door structure prepared according to Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 to 3.
  • Fire resistance test was to measure the flame retardancy and thermal insulation in accordance with KS F 2268-1.
  • Flame-proof It means the time until the lasting flame of 10 sec or more appears on the other side of the heating surface.
  • Thermal insulation Means the time until the temperature on the opposite side of the heating surface exceeds T 0 + 140 ° C., where T 0 is the initial temperature.
  • the fire door structure prepared according to Examples 1 to 5 can be confirmed that the target value satisfies both flame retardant 1 to 2 hours and heat shielding 30 to 60 minutes conditions.

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Abstract

경량이면서도 화재 안정성이 우수한 방화문 구조체 및 그 제조 방법에 대하여 개시한다. 본 발명에 따른 방화문 구조체는 발포폼 심재; 상기 발포폼 심재의 양면에 배치된 접착 부재; 및 상기 접착 부재의 양면에 배치되어, 상기 발포폼 심재와 합착된 표면 마감재;를 포함하며, 상기 발포폼 심재는 열경화성 수지에 난연제가 첨가된 열경화성 발포폼인 것을 특징으로 한다.

Description

방화문 구조체 및 그 제조 방법
본 발명은 방화문 구조체 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 경량이면서도 화재 안정성이 우수한 방화문 구조체 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
건축물의 화재는 막대한 인명 피해 및 재산 피해를 발생시킨다. 이 결과, 최근에는 계속되는 건축물의 화재로 인해 화재에 대한 전반적인 관련 규정이 강화되고 있다.
방화문은 건축물의 화재시 사람을 대피시켜 인명 사고를 방지하는 역할을 한다. 의무적으로, 아파트를 포함하는 공동주택 등의 모든 건축물에서는 방화구역의 설치가 의무화되어 있고, 방화구역의 입구에는 방화문을 설치하도록 하고 있다.
종래에는 1시간 이상의 차염성능을 통과하기만 하면 방화문으로 인정받았으나, 최근에는 관련 규정이 강화되어 1시간 이상의 차염성 뿐만 아니라 30분 이상의 차열성을 확보할 것을 요구하고 있다.
즉, 종래의 방화문은 단순히 화재 확산을 방지하는 역할만을 했다면, 최근 법 규정이 강화된 방화문은 대피 이후 인명 피해가 생기지 않도록 해야 한다.
현재 대부분의 방화문은 철제 문 내부에 단열재가 들어가 있지 않거나, 글라스 울이 심재로 들어가 있는 구조인바, 강화된 관련 규정을 만족시킬 수 있는 방화문을 제작하는 것이 무엇보다 시급한 상황이다.
관련 선행 문헌으로는 대한민국 등록실용신안공보 제20-0352072호(2004.06.10. 공고)가 있으며, 상기 문헌에는 하니콤에 팽창질석을 삽입하여 제조하는 방화문/패널이 기재되어 있다.
본 발명의 목적은 경량이면서도 화재 안정성이 우수한 방화문 구조체 및 그 제조 방법을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 방화문 구조체는 발포폼 심재; 상기 발포폼 심재의 양면에 배치된 접착 부재; 및 상기 접착 부재의 양면에 배치되어, 상기 발포폼 심재와 합착된 표면 마감재;를 포함하며, 상기 발포폼 심재는 열경화성 수지에 난연제가 첨가된 열경화성 발포폼인 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 방화문 구조체 제조 방법은 (a) 발포폼 심재를 형성하는 단계; (b) 상기 발포폼 심재의 양면에 접착 부재 및 표면 마감재를 차례로 적층하는 단계; 및 (c) 상기 열경화성 발포폼, 접착 부재 및 표면 마감재를 합착 및 재단하여 방화문 구조체를 형성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 방화문 구조체 및 그 제조 방법은 발포폼 심재로 단열성이 우수할 뿐만 아니라, 내열성 및 화재 안전성이 우수한 열경화성 발포폼을 이용하는 것에 의해 차염성 1 ~ 2시간 및 차열성 30 ~ 60분의 우수한 내화성능을 만족할 수 있을 뿐만 아니라, 난연제의 첨가를 통해 열에 취약한 단점을 보완하였다.
따라서, 본 발명에 따른 방화문 구조체는 무기계 심재를 사용하는 비차열 방화문과 차별되는 열경화성 발포폼을 심재로 적용한 차열 방화문 구조를 가지므로, 점차 강화되는 방화문 규정에 대응할 수 있을 뿐만 아니라, 열경화성 발포폼의 두께를 55 ~ 100mm로 엄격히 제한적으로 적용하는 것에 의해 경량이면서도 화재 안정성이 뛰어난 물성을 확보할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 방화문 구조체를 나타낸 사시도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 방화문 구조체를 나타낸 단면도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 방화문 구조체 제조 방법을 나타낸 공정 순서도.
도 4 내지 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 방화문 구조체 제조 방법을 나타낸 공정 단면도.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 방화문 구조체 및 그 제조 방법에 관하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 방화문 구조체를 나타낸 사시도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 방화문 구조체를 나타낸 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 방화문 구조체(100)는 발포폼 심재(120), 접착 부재(140) 및 표면 마감재(160)를 포함한다.
발포폼 심재(120)는 방화문 구조체(100)의 중간에 배치되어 단열재의 역할을 한다. 특히, 본 발명에서는 발포폼 심재(120)로 단열성이 우수할 뿐만 아니라, 내열성 및 화재 안전성이 우수한 열경화성 발포폼을 이용하였다. 이러한 열경화성 발포폼을 발포폼 심재(120)로 이용할 경우, 기존의 허니컴 구조 또는 글라스 울을 사용하는 비차열 방화문 구조체와 달리, 차염성 1 ~ 2시간 및 차열성 30 ~ 60분의 내화성능을 만족시킬 수 있다.
이러한 발포폼 심재(120)는 40 ~ 100mm의 두께를 갖는 것이 바람직하다. 발포폼 심재(120)의 두께가 40mm 미만일 경우에는 그 두께가 너무 얇은 관계로 내화성능의 향상 효과를 제대로 발휘하는데 어려움이 따를 수 있다. 반대로, 발포폼 심재(120)의 두께가 100mm를 초과할 경우에는 내화성능 측면에서는 바람직하나, 두께 증가로 인한 무게 상승으로 경량화 추세에 역행하는 결과를 초래할 수 있으므로 바람직하지 못하다.
일반적으로, 열경화성 발포폼은 본질적으로 유기물이기 때문에 무기질에 비하여 상대적으로 열에 취약한 단점이 있다. 따라서, 본 발명에서는 열에 취약한 단점을 보완하기 위해 난연제를 첨가하였다.
따라서, 발포폼 심재(120)로는 열경화성 수지에 난연제가 첨가된 열경화성 발포폼을 이용하였다.
열경화성 수지로는 우레탄, 페놀, 에폭시, 폴리에스테르, 폴리카보네이트, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리메타아크릴이미드 등에서 선택된 1종 이상을 이용하는 것이 바람직하다.
난연제는 인계 난연제, 무기계 난연제, 금속수화물계 난연제 및 할로겐계 난연제 중 선택된 1종 이상을 이용하는 것이 바람직하다. 이때, 인계 난연제로는 트리크레질 포스페이트, 디페닐크레질 포스페이트, 트리메틸포스페이트, 트리에틸포스페이트, 트리부틸포스페이트, 트리이소옥틸포스페이트, 이소프로필페닐디페닐포스페이트, 크레실디페닐포스페이트, 트리자일렌포스페이트, 트리페닐포스페이트, 트리부톡시에틸포스페이트, 디이소옥틸페닐포스페이트, 트리에틸포스페이트, 구아니딘 포스페이트, 멜라민포스페이트, 멜라민피로포스페이트, 멜라민폴리포스페이트, 모노암모늄포스페이트, 디암모늄포스페이트, 암모늄폴리포스페이트 등에서 선택된 1종 이상이 이용될 수 있다.
그리고, 금속수화물계 난연제로는 수산화알루미늄, 수산화마그네슘, 염기성 탄산마그네슘, 칼슘하이드록사이드, 탄산마그네슘-칼슘, 칼슘 알루미네이트 수화물 등에서 선택된 1종 이상이 이용될 수 있다.
이때, 난연제는 평균 입자 직경이 5 ~ 30㎛를 갖는 것이 바람직하다. 난연제의 평균 입자 직경이 5㎛ 미만일 경우에는 난연제의 분산이 제대로 이루어지지 못할 우려가 있다. 반대로, 난연제의 평균 입자 직경이 30㎛를 초과할 경우에는 발포셀의 파손으로 단열성이 저하되는 문제가 있다.
이러한 난연제는 열경화성 수지 100 중량부에 대하여, 10 ~ 40 중량부로 첨되는 것이 바람직하다. 난연제의 첨가량이 열경화성 수지 100 중량부에 대하여, 10 중량부 미만일 경우에는 그 첨가량이 미미한 관계로 난연성 확보에 어려움이 따를 수 있다. 반대로, 난연제의 첨가량이 열경화성 수지 100 중량부에 대하여, 40 중량부를 초과할 경우에는 더 이상의 효과 상승 없이 제조 단가를 증가시키는 요인으로 작용할 뿐만 아니라, 가공성을 저해하는 요인으로 작용하므로 바람직하지 못하다.
접착 부재(140)는 발포폼 심재(120)의 양면에 배치된다. 이러한 접착 부재(140)는 발포폼 심재(120)와 표면 마감재(160) 사이에 각각 배치되어, 발포폼 심재(120) 및 표면 마감재(140) 상호 간을 접착시키는 역할을 한다.
이때, 접착 부재(140)는 폴리우레탄, 폴리에스테르, 아크릴, EVA(ethylene co-vinyl acetate), PVAc(polyvinyl acetate) 등에서 선택된 1종 이상의 접착제 또는 접착 필름이 이용될 수 있다. 이러한 접착 부재(140)가 접착제일 경우에는 그라비아 인쇄 공법, 롤투롤(Roll-to-Roll) 방식의 스크린 인쇄 공법 및 플렉소 인쇄 공법, 마이크로 그라비아 코팅, 콤마코팅, 롤코팅 등에서 선택된 하나의 공법을 이용하여 적정 두께로 도포하고 건조하는 방식에 의하여 형성될 수 있다.
접착 부재(140)의 두께는 10 ~ 100㎛의 두께를 갖는 것이 바람직하다. 접착 부재(140)의 두께가 10㎛ 미만일 경우 적정 수준 이상의 접착력을 확보하는 데 어려움이 따를 수 있다. 반대로, 접착 부재(140)의 두께가 100㎛를 초과할 경우에는 접착제의 사용량 증가로 제품의 경도가 낮아지며, 내열성이 저하되는 문제가 있다.
표면 마감재(160)는 접착 부재(140)의 양면에 배치되어, 발포폼 심재(120)와 합착된다. 이에 따라, 본 발명의 실시예에 따른 방화문 구조체(100)는 발포폼 심재(120)가 중간에 배치되며, 발포폼 심재(120)의 양면에 접착 부재(140) 및 표면 마감재(160)가 차례로 적층되는 샌드위치 구조를 갖는다.
표면 마감재(160)는 아연도금 강판을 이용하는 것이 바람직하다. 이러한 표면 마감재(160)는 0.5 ~ 1.5mm의 두께를 갖는 것이 좋다. 표면 마감재(160)의 두께가 0.5mm 미만일 경우에는 적은 힘으로도 쉽게 휘어져 외부 충격에 취약할 수 있다. 반대로, 표면 마감재(160)의 두께가 1.5mm를 초과할 경우에는 과도한 두께 설계로 인하여 성형성이 저하되며, 방화문의 무게 증가와 가격 증가로 인해 경쟁력이 떨어진다.
전술한 본 발명의 실시예에 따른 방화문 구조체는 발포폼 심재로 단열성이 우수할 뿐만 아니라, 내열성 및 화재 안전성이 우수한 열경화성 발포폼을 이용하는 것에 의해 차염성 1 ~ 2시간 및 차열성 30 ~ 60분의 우수한 내화성능을 만족할 수 있을 뿐만 아니라, 난연제의 첨가를 통해 열에 취약한 단점을 보완하였다.
따라서, 본 발명의 실시예에 따른 방화문 구조체는 무기계 심재를 사용하는 비차열 방화문과 차별되는 열경화성 발포폼을 심재로 적용한 차열 방화문 구조를 가지므로, 점차 강화되는 방화문 규정에 대응할 수 있을 뿐만 아니라, 열경화성 발포폼의 두께를 40 ~ 100mm로 엄격히 제한적으로 적용하는 것에 의해 경량이면서도 화재 안정성이 뛰어난 물성을 확보할 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 방화문 구조체의 제조 방법에 대하여 설명하도록 한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 방화문 구조체 제조 방법을 나타낸 공정 순서도이고, 도 4 내지 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 방화문 구조체 제조 방법을 나타낸 공정 단면도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 방화문 구조체 제조 방법은 발포폼 심재 형성 단계(S110), 적층 단계(S120) 및 합착/재단 단계(S130)를 포함한다.
발포폼 심재 형성
도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 발포폼 심재 형성 단계(S110)에서는 열경화성 수지에 난연제를 첨가하여 용융 혼련한 후, 발포제를 첨가하여 발포시켜 발포폼 심재(120)를 형성한다.
보다 구체적으로, 발포폼 심재(120)는 열경화성 수지를 주 원료로 하며, 계면활성제, 촉매, 난연제, 중화제 및 발포제를 혼합한 발포성 조성물을 양생하는 것에 의해 제조될 수 있다.
열경화성 수지로는 우레탄, 페놀, 에폭시, 폴리에스테르, 폴리카보네이트, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리메타아크릴이미드 등에서 선택된 1종 이상을 이용하는 것이 바람직하다.
열경화성 발포폼인 발포폼 심재(120)는 본질적으로 유기물이기 때문에 무기질에 비하여 상대적으로 열에 취약한 단점이 있다. 따라서, 본 발명에서는 열에 취약한 단점을 보완하기 위해 난연제를 첨가하였다.
난연제는 인계 난연제, 무기계 난연제, 금속수화물계 난연제 및 할로겐계 난연제 중 선택된 1종 이상을 이용하는 것이 바람직하다.
이러한 난연제는 열경화성 수지 100 중량부에 대하여, 10 ~ 40 중량부로 첨되는 것이 바람직하다. 난연제의 첨가량이 열경화성 수지 100 중량부에 대하여, 10 중량부 미만일 경우에는 그 첨가량이 미미한 관계로 난연성 확보에 어려움이 따를 수 있다. 반대로, 난연제의 첨가량이 열경화성 수지 100 중량부에 대하여, 40 중량부를 초과할 경우에는 더 이상의 효과 상승 없이 제조 단가를 증가시키는 요인으로 작용할 뿐만 아니라, 가공성을 저해하는 요인으로 작용하므로 바람직하지 못하다.
이때, 발포제는 하이드로 카본 계열, 하이드로클로로플루오로 카본 계열 및 하이드로플루오로 카본 계열 중 1종 이상이 이용될 수 있다.
이러한 발포제는 열경화성 수지 100 중량부에 대하여, 5 ~ 20 중량부의 함량비로 첨가하는 것이 바람직하다. 발포제의 첨가량이 열경화성 수지 100 중량부에 대하여, 5 중량부 미만일 경우에는 그 첨가량이 너무 적어 발포가 불균일해지는 문제가 있다. 반대로, 발포제의 첨가량이 열경화성 수지 100 중량부에 대하여, 20 중량부를 초과할 경우에는 과도한 발포제의 사용으로 발포셀의 파손을 유발할 수 있다.
적층
적층 단계(S120)에서는 발포폼 심재(120)의 양면에 접착 부재(140) 및 표면 마감재(160)를 차례로 적층한다.
이때, 접착 부재(140)는 폴리우레탄, 폴리에스테르, 아크릴, EVA(ethylene co-vinyl acetate), PVAc(polyvinyl acetate) 등에서 선택된 1종 이상의 접착제 또는 접착 필름이 이용될 수 있다. 이러한 접착 부재(140)가 접착제일 경우에는 그라비아 인쇄 공법, 롤투롤(Roll-to-Roll) 방식의 스크린 인쇄 공법 및 플렉소 인쇄 공법, 마이크로 그라비아 코팅, 콤마코팅, 롤코팅 등에서 선택된 하나의 공법을 이용하여 적정 두께로 도포하고 건조하는 방식에 의하여 형성될 수 있다.
그리고, 표면 마감재(160)는 아연도금 강판을 이용하는 것이 바람직하다. 이러한 표면 마감재(160)는 0.5 ~ 1.5mm의 두께를 갖는 것이 좋다. 표면 마감재(160)의 두께가 0.5mm 미만일 경우에는 적은 힘으로도 쉽게 휘어져 외부 충격에 취약할 수 있다. 반대로, 표면 마감재(160)의 두께가 1.5mm를 초과할 경우에는 과도한 두께 설계로 인하여 성형성이 저하되는 문제가 있다.
합착/재단
도 3 및 도 5에 도시된 바와 같이, 합착/재단 단계(S130)에서는 열경화성 발포폼(120), 접착 부재(140) 및 표면 마감재(160)를 합착 및 재단하여 방화문 구조체(100)를 형성한다. 이때, 합착은 일 예로 열 프레스 방식이 이용될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기의 과정(S110 ~ S130)에 의해 제조되는 방화문 구조체는 발포폼 심재로 단열성이 우수할 뿐만 아니라, 내열성 및 화재 안전성이 우수한 열경화성 발포폼을 이용하는 것에 의해 차염성 1 ~ 2시간 및 차열성 30 ~ 60분의 우수한 내화성능을 만족할 수 있을 뿐만 아니라, 난연제의 첨가를 통해 열에 취약한 단점을 보완하였다.
따라서, 본 발명의 실시예에 따른 방법으로 제조되는 방화문 구조체는 무기계 심재를 사용하는 비차열 방화문과 차별되는 열경화성 발포폼을 심재로 적용한 차열 방화문 구조를 가지므로, 점차 강화되는 방화문 규정에 대응할 수 있을 뿐만 아니라, 열경화성 발포폼의 두께를 40 ~ 100mm로 엄격히 제한적으로 적용하는 것에 의해 경량이면서도 화재 안정성이 뛰어난 물성을 확보할 수 있다.
실시예
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 통해 본 발명의 구성 및 작용을 더욱 상세히 설명하기로 한다. 다만, 이는 본 발명의 바람직한 예시로 제시된 것이며 어떠한 의미로도 이에 의해 본 발명이 제한되는 것으로 해석될 수는 없다.
여기에 기재되지 않은 내용은 이 기술 분야에서 숙련된 자이면 충분히 기술적으로 유추할 수 있는 것이므로 그 설명을 생략하기로 한다.
1. 방화문 구조체 제조
실시예 1
열경화성 발포체의 수지를 주 원료로 계면활성제, 촉매, 난연제, 중화제 및 하이드로클로로플루오로카본 계열 발포제를 혼합하여 발포성 조성물을 준비하였다. 이때, 난연제로는 포스페이트계, 무기계 및 보론계 난연제를 혼합하였으며, 첨가 중량은 수지 100g 대비 15g를 첨가하였다. 이후, 발포성 조성물을 70℃에서 1일간 양생(curing time)하여 70mm 두께의 열경화성 발포폼을 제조하였다.
다음으로, 열경화성 발포폼의 양면에 0.5mm 두께의 폴리우레탄 접착제 및 0.8mm 두께의 아연도금 강판을 차례로 각각 적층하여 합착한 후, 1m × 1m의 크기로 재단하여 방화문 구조체를 제조하였다.
실시예 2
열경화성 발포체의 수지를 주 원료로 계면활성제, 촉매, 난연제, 중화제 및 하이드로클로로플루오로카본 계열 발포제를 혼합하여 발포성 조성물을 준비하였다. 이때, 난연제로는 포스페이트계, 무기계 및 보론계 난연제를 혼합하였으며, 첨가 중량은 수지 100g 대비 35g를 첨가하였다. 이후, 발포성 조성물을 70℃에서 1일간 양생(curing time)하여 60mm 두께의 열경화성 발포폼을 제조하였다.
다음으로, 열경화성 발포폼의 양면에 0.5mm 두께의 폴리우레탄 접착제 및 0.8mm 두께의 아연도금 강판을 차례로 각각 적층하여 합착한 후, 1m × 1m의 크기로 재단하여 방화문 구조체를 제조하였다.
실시예 3
열경화성 발포체의 수지를 주 원료로 계면활성제, 촉매, 난연제, 중화제 및 하이드로클로로플루오로카본 계열 발포제를 혼합하여 발포성 조성물을 준비하였다. 이때, 난연제로는 포스페이트계, 무기계 및 보론계 난연제를 혼합하였으며, 첨가 중량은 수지 100g 대비 35g를 첨가하였다. 이후, 발포성 조성물을 70℃에서 1일간 양생(curing time)하여 50mm 두께의 열경화성 발포폼을 제조하였다.
다음으로, 열경화성 발포폼의 양면에 2mm 두께의 실리콘계 무기접착제 및 0.8mm 두께의 아연도금 강판을 차례로 각각 적층하여 합착한 후, 1m × 1m의 크기로 재단하여 방화문 구조체를 제조하였다.
실시예 4
열경화성 발포폼의 두께를 80mm로 제조한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 방화문 구조체를 제조하였다.
실시예 5
열경화성 발포폼의 두께를 90mm로 제조한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 방화문 구조체를 제조하였다.
비교예 1
70mm 두께의 글라스 울의 양면에 0.5mm 두께의 폴리우레탄 접착제 및 0.8m 두께의 아연도금 강판을 차례로 각각 적층하여 합착한 후, 1m × 1m의 크기로 재단하여 방화문 구조체를 제조하였다.
비교예 2
열경화성 발포폼의 두께를 40mm로 제조한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 방화문 구조체를 제조하였다.
비교예 3
열경화성 발포폼의 두께를 50mm로 제조한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 방화문 구조체를 제조하였다.
2. 물성 평가
표 1은 실시예 1 ~ 5 및 비교예 1 ~ 3에 따라 제조된 방화문 구조체에 대한 물성 평가 결과를 나타낸 것이다.
1) 내화성능
내화성능 시험은 KS F 2268-1에 따라 차염성 및 차열성을 각각 측정하였다.
차염성 : 가열면의 반대편 면에 10sec 이상의 지속되는 불꽃이 나타날 때까지의 시간을 의미함.
차열성 : 가열면의 반대편 면의 온도가 T0 + 140℃(여기서, T0는 초기 온도임.)를 초과할 때까지의 시간을 의미함.
[표 1]
Figure PCTKR2017002794-appb-I000001
표 1에 도시된 바와 같이, 실시예 1 ~ 5에 따라 제조된 방화문 구조체는 목표값이 차염성 1 ~ 2시간 및 차열성 30 ~ 60분 조건을 모두 만족하는 것을 확인할 수 있다.
반면, 글래스 울을 심재로 이용한 비교예 1의 경우에는 차염성은 목표값을 만족하였으나, 차열성은 16분에 불과하였다.
또한, 낮은 두께에 비해 첨가된 난연제 함량이 충분하지 않은 비교예 2 ~ 3의 경우에는 차염성은 목표값을 만족하였으나, 차열성이 20min 및 24min에 불과하여 목표값을 만족하지 못하였다.
이상에서는 본 발명의 실시예를 중심으로 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 기술자의 수준에서 다양한 변경이나 변형을 가할 수 있다. 이러한 변경과 변형은 본 발명이 제공하는 기술 사상의 범위를 벗어나지 않는 한 본 발명에 속한다고 할 수 있다. 따라서 본 발명의 권리범위는 이하에 기재되는 청구범위에 의해 판단되어야 할 것이다.

Claims (11)

  1. 발포폼 심재;
    상기 발포폼 심재의 양면에 배치된 접착 부재; 및
    상기 접착 부재의 양면에 배치되어, 상기 발포폼 심재와 합착된 표면 마감재;를 포함하며,
    상기 발포폼 심재는 열경화성 수지에 난연제가 첨가된 열경화성 발포폼인 방화문 구조체.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 발포폼 심재는
    40 ~ 100mm의 두께를 갖는 방화문 구조체.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 난연제는
    인계 난연제, 무기계 난연제, 금속수화물계 난연제 및 할로겐계 난연제 중 선택된 1종 이상을 포함하는 방화문 구조체.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 난연제는
    평균 입자 직경이 5 ~ 30㎛를 갖는 방화문 구조체.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 난연제는
    상기 열경화성 수지 100 중량부에 대하여, 10 ~ 40 중량부로 첨가된 방화문 구조체.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 접착 부재는
    폴리우레탄, 폴리에스테르, 아크릴, EVA(ethylene co-vinyl acetate) 및 PVAc(polyvinyl acetate) 중 1종 이상을 포함하는 방화문 구조체.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 표면 마감재는
    아연도금 강판인 방화문 구조체.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 표면 마감재는
    0.5 ~ 1.5mm의 두께를 갖는 방화문 구조체.
  9. (a) 발포폼 심재를 형성하는 단계;
    (b) 상기 발포폼 심재의 양면에 접착 부재 및 표면 마감재를 차례로 적층하는 단계; 및
    (c) 상기 열경화성 발포폼, 접착 부재 및 표면 마감재를 합착 및 재단하여 방화문 구조체를 형성하는 단계;
    를 포함하는 방화문 구조체 제조 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 (a) 단계는,
    (a-1) 열경화성 수지에 난연제를 첨가하여 용융 혼련하는 단계와,
    (a-2) 상기 (a-1) 단계의 결과물에 발포제를 첨가하여 발포시켜 발포폼 심재를 형성하는 단계를 포함하는 방화문 구조체 제조 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 (a-2) 단계에서,
    상기 발포제는
    하이드로 카본 계열, 하이드로클로로플루오로 카본 계열 및 하이드로플루오로 카본 계열 중 1종 이상을 포함하는 방화문 구조체 제조 방법.
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