KR101562544B1

KR101562544B1 - 적층체

Info

Publication number: KR101562544B1
Application number: KR1020137034008A
Authority: KR
Inventors: 야스노리 다나카
Original assignee: 가부시키가이샤 에프 컨설턴트
Priority date: 2011-07-29
Filing date: 2012-07-27
Publication date: 2015-10-22
Anticipated expiration: 2032-07-27
Also published as: KR20140035949A; CN103717397B; CN103717397A; JP5528631B2; HK1190990A1; JPWO2013018676A1; MY157836A; WO2013018676A1

Abstract

본 발명은 열팽창성 재료를 이용한 적층체(내열보호재)로서, 초기단계의 박막성, 열팽창성 및 내열보호성을 손상시키지 않고 경량화가 달성된 새로운 적층체를 제공한다.
본 발명은 구체적으로 열팽창성을 갖는 적층체로서,
(1) 상기 적층체는 적어도 열팽창층 A 및 열팽창층 B로 적층되어 있고,
(2) 상기 열팽창층 A는 결합재, 난연제, 발포제 및 탄화제를 함유하되, 무기질 경량분체 A를 함유하는 경우에는 열팽창층 A 내에 무기질 경량분체 A의 함유량 은 5 부피% 미만이며,
(3) 열팽창층 B는 결합재, 난연제, 발포제, 탄화제 및 무기질 경량분체 B를 함유하고, 열팽창층 B 내에 무기질 경량분체 B의 함유량은 5-70 부피%이며,
(4) 무기질 경량분체 A 및 무기질 경량분체 B는 부피밀도가 0.1-2.0 g/cm³ 인 것을 특징으로 하는 적층체를 제공한다.

Description

적층체{LAMINATE}

본 발명은 우수한 내열 보호성을 갖는 적층체에 관한 것이다. 본 발명의 적층체는 건축 구조물에서의 각종 기재를 고온으로부터 보호하기 위해 사용할 수 있다.

건축 구조물이 화재에 의해 고온에 노출된 경우에는 기둥, 보, 바닥, 지붕, 벽 등의 각종 기재의 물리적 강도가 급격히 저하될 우려가 있다. 이에 대해 건축 구조물에서의 각종 기재를 내열보호재로 피복하고 내열성을 증가시키는 방법이 다양하게 제안되고 있다.

내열보호재로는 예를 들면, 암면(rock wool), 펄라이트(perlite), 버미큘라이트(vermiculite) 등의 무기질 경량 골재와 시멘트 등의 재료가 잘 알려져 있다. 그러나, 상기 재료로 내열보호재를 사용하는 경우에는 충분한 내열성을 얻기 위해서 20-50 mm 정도의 두꺼운 피막을 시공해야한다. 따라서, 시공시 다량의 재료를 필요로 하고, 작업에 부담이 크고, 건조에 시간이 걸리는 문제가 있다. 또한, 피막이 두껍기 때문에 공간의 유효이용을 방해할 우려가 있고 외관상 압박감을 줄 수 있다.

최근 이러한 단점을 개량한 내열보호재로서, 열팽창성 재료를 사용한 내열보호재가 주목받고 있다. 열팽창성 재료는 화재시의 온도 상승에 따라 열팽창성 재료의 피막이 팽창함으로써 탄화 단열층을 형성할 수 있어, 초기단계(시공단계)의 피막을 박막화할 수 있다.

상기 열팽창성 재료로는 예를 들면, 폴리비닐아세테이트, 아크릴 수지 등의 결합재, 암모늄폴리포스페이트(ammonium polyphosphate) 등의 포스포러스 화합물, 다당류, 다가 알코올 등의 탄화제, 멜라민, 디시안디아미드(dicyandiamide) 등의 질소를 함유하는 발포제를 주요성분으로 하는 열팽창성 재료를 들 수 있다(특허 문헌 1, 특허 문헌 2 등).

특표평 4-504135호 공보 특개평 7-331124호 공보

특허문헌 1, 2 등에 기재된 열팽창성 재료는 비교적 중량이 있으나, 시공시의 작업 효율, 건축 구조물에 걸리는 하중 등을 고려하면 경량화하는 것이 바람직하다. 따라서, 예를 들면, 경량분체를 배합함으로써 경량화할 수 있는데, 특허문헌 1, 2 등에 기재된 열팽창성 재료 경량분체를 배합하면 단위 체적당 중량은 감소하지만, 열팽창성이 저해되어 우수한 내열 보호 성능을 얻기 어려운 경우가 있다.

본 발명은 상기 문제점에 비추어 완성된 것으로, 열팽창성 재료를 사용한 적층체(내열보호재)로서, 초기단계의 박막성, 열팽창성 및 내열보호성을 손상시키지 않고 경량화가 달성된 신규한 적층체를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명자는 상기 목적을 해결하기 위해 열심히 검토를 거듭한 결과, 특정의 열팽창층 A 및 열팽창층 B가 적어도 적층된 적층체를 채용하는 경우에는 상기 목적을 달성할 수 있음을 발견하고, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.

특히, 본 발명은 하기의 적층체에 관한 것이다.

1. 열팽창성을 갖는 적층체에 있어서,

(1) 상기 적층체는 적어도 열팽창층 A 및 열팽창층 B로 적층되어 있고,

(2) 상기 열팽창층 A는 결합재, 난연제, 발포제 및 탄화제를 함유하되, 무기질 경량분체 A를 함유하는 경우에는 열팽창층 A 내에 무기질 경량분체 A의 함유량은 5 부피% 미만이며,

(3) 상기 열팽창층 B는 결합재, 난연제, 발포제, 탄화제 및 무기질 경량분체 B를 함유하고, 열팽창층 B 내에 무기질 경량분체 B의 함유량은 5-70 부피%이며,

(4) 상기 무기질 경량분체 A 및 상기 무기질 경량분체 B는 부피밀도가 0.1-2.0 g/cm³인 것을 특징으로 하는 적층체.

2. 상기 적층체는 내열성을 부여해야 할 구조물의 기재에, 열팽창층 B 및 열팽창층 A의 순서로 적층되도록 시공된 상기 1에 기재된 적층체.

3. 상기 열팽창층 A의 두께는 0.3-5 mm인 상기 1 또는 2에 기재된 적층체.

4. 상기 열팽창층 B의 두께는 0.3-5 mm인 상기 1 내지 3 중 어느 하나의 적층체.

5. 상기 무기질 경량분체 A 및 상기 무기질 경량분체 B의 비표면적은 0.1 m²/g 이상인 상기 1 내지 4 중 어느 하나의 적층체.

본 발명의 적층체는 열팽창성 재료를 사용한 적층체로서, 초기단계의 박막 성, 열팽창성 및 내열보호성을 손상시키지 않고 경량화를 달성할 수 있다. 본 발명의 적층체는 건축 구조물의 각종 기재를 고온으로부터 보호하기 위한 목적으로 사용하는 내열보호재로서 유용하다.

본 발명의 적층체는 열팽창성을 갖는 적층체로서,

(2) 상기 열팽창층 A는 결합재, 난연제, 발포제 및 탄화제를 함유하되, 무기질 경량분체 A를 함유하는 경우에는 열팽창층 A 내에 무기질 경량분체 A의 함유량이 5 부피% 미만이며,

(3) 상기 열팽창층 B는 결합재, 난연제, 발포제, 탄화제 및 무기질 경량분체 B를 함유하고, 열팽창층 B 내에 무기질 경량분체 B의 함유량이 5-70 부피%이며,

(4) 상기 무기질 경량분체 A 및 무기질 경량분체 B는 부피밀도가 0.1-2.0 g/cm³인 것을 특징으로 한다.

본 발명의 적층체는 내열성을 부여해야 할 구조물의 기재에 열팽창층 B 및 열팽창층 A의 순으로 적층되도록 시공되는 것이 바람직하다. 즉, 상기 열팽창층 B는 구조물의 기재에 가까운 측에 시공되고 상기 열팽창층 A는 구조물의 기재에서 먼 측에 시공되는 것이 바람직하다. 이 점을 근거로, 본 발명의 적층체에서 상기 열팽창층 B가 존재하는 부분을 “기재측”, 상기 열팽창층 A가 존재하는 부분을 “표측”이라고 한다. 또한, 내열성을 부여해야 할 구조물의 기재가 한정적은 것은 아니나, 예를 들어, 건축 구조물의 기둥, 보, 바닥, 지붕, 벽 등일 수 있다.

상기 표측의 열팽창층 A는 우수한 열팽창성과 우수한 내열 보호성을 갖는 탄화 단열층을 형성한다. 또한, 상기 기재측의 열팽창층 B는 경량화에 기여함과 동시에 단열성을 갖는 강력한 탄화 단열층을 형성하고, 상기 열팽창층 A의 열팽창을 보조하여 열팽창층 A의 열팽창성을 높이는 작용을 한다. 또한, 상기 열팽창층 B는 열팽창층 A에서 형성되는 탄화 단열층을 강화하는 작용도 한다.

본 발명의 적층체는 상기 열팽창층 A 및 열팽창층 B를 적층함으로써 비교적 경량인 동시에 우수한 열팽창성을 가진 우수한 내열 보호성을 발휘한다.

상기 기재측의 열팽창층 B에서 무기질 경량분체 B의 함유량이 5 부피% 미만인 경우에는 적층체를 충분히 경량화할 수 없다. 또한, 열팽창층 A의 열팽창을 보조하기 곤란함과 동시에 열팽창층 A에서 형성되는 탄화 단열층의 보강도 곤란하다. 또한, 무기질 경량분체 B의 함유량이 70 부피% 초과인 경우에는 열팽창층 B 자체의 강도가 충분하지 않다. 따라서, 열팽창층 B 내에 무기질 경량분체 B의 함유량은 5-70 부피%로 규정하고 있다.

상기 표측의 열팽창층 A가 무기질 경량분체 A를 함유하는 경우에는 5 부피% 미만이 되도록 설정한다. 이것은 상기 무기질 경량분체 A의 함유량이 5 부피% 이상인 경우에는 열팽창층 A의 열팽창성이 저해되고 쉽고, 우수한 탄화 단열층의 형성이 곤란해지는 것에 기인한다.

상기 무기질 경량분체 A 및 B의 부피밀도는 모두 0.1-2.0 g/cm³, 바람직하게는 0.15-1.0 g/cm³, 더욱 바람직하게는 0.2-0.8 g/cm³이다.

상기 무기질 경량분체 A 및 B의 부피밀도가 0.1 g/cm³ 미만인 경우에는, 탄화 단열층의 강도가 저하될 우려가 있다. 또한, 부피밀도가 2.0 g/cm³ 초과인 경우에는, 경량화가 곤란해져 내열보호성이 저하될 우려가 있다. 본 발명에서는 상기 범위내에 부피밀도의 무기질 경량분체 A 및 B를 사용함으로써 초기단계의 박막성, 열팽창성 및 내열보호성을 손상시키지 않고 적층체를 경량화할 수 있다. 또한, 각 탄화 단열층이 어긋나 떨어짐 등의 결함을 방지할 수 있다.

상기 무기질 경량분체 A 및 B는 소정의 부피밀도의 요건을 충족하는 것에 한정되지 않고, 예를 들면, 실리카겔, 제올라이트(zeolite), 세리사이트(sericite), 벤토나이트(bentonite), 세피올라이트(sepiolite), 버미큘라이트, 돌로마이트(dolomite), 월라스토나이트(wollastonite), 활성탄, 알로펜(allophane) 등을 들 수 있다.

또한, 무기질 경량분체 A 및 B의 비표면적은 모두 0.1 m²/g 이상인 것이 바람직하다. 특히 비표면적이 0.1 m²/g 이상인 무기질 경량분체 B가 열팽창층 B에 존재함으로써 열팽창층 B의 단열성을 향상시킬 수 있다. 따라서, 적층체에 열이 가해질 때, 열팽창층 A에 가해진 열이 열팽창층 B로 이동하지 않고 열팽창층 A에 축적되어 열팽창층 A의 온도를 효율적으로 상승시킬 수 있다. 이러한 결과로, 열팽창층 A는 효율적으로 열팽창하여, 우수한 내열 보호성을 갖는 적층체를 얻을 수 있다.

또한, 본 발명의 적층체는 본 발명의 효과를 해치지 않는 한, 열팽창층 A 및/또는 열팽창층 B의 부피밀도가 0.1-2.0g/cm³인 유기질 경량분체을 함유할 수도 있다.

열팽창층 A

열팽창층 A는 임의성분인 상기 무기질 경량분체 A 외에, 필수 성분으로서 결합재, 난연제, 발포제 및 탄화제를 함유한다.

결합재로는 공지의 열팽창성 재료로 채용되고 있는 것을 사용할 수 있다. 결합재로는 예를 들면, 아크릴 수지 , 비닐아세테이트 수지, 비닐아세테이트-아크릴 공중합 수지, 폴리에틸렌 수지, 아크릴-스티렌 공중합 수지, 비닐아세테이트-에틸렌 공중합 수지, 폴리에스테르 수지, 비닐아세테이트-비닐버세테이트(vinyl versatate)에스테르 공중합 수지, 비닐아세테이트-비닐버세테이트에스테르-아크릴 공중합 수지, 페놀 수지, 석유 수지, 비닐클로라이드 수지, 에폭시 수지, 우레탄 수지, 폴리부타디엔(polybutadiene) 수지, 알키드 수지, 멜라민 수지, 프로필렌 고무, 클로로프렌 고무, 부틸 고무, 이소부틸렌 고무 등의 유기질 결합재를 들 수 있다. 상기 결합재는 단독 또는 2종 이상으로 조합하여 사용할 수 있다. 또한, 필요에 따라 시멘트, 석고, 물유리, 실리콘 수지 등의 무기질 결합재를 병용하는 것도 가능하다.

난연제는 화재시 탈수 냉각 효과, 불연성 가스 발생 효과, 결합재 탄화 촉진 효과 등의 적어도 1개의 효과를 발휘하여, 상기 결합재의 연소를 억제하는 작용을 갖는다. 난연제로는 상기 작용을 갖는 한 특히 한정되지 않고, 공지의 열팽창성 재료로 사용되는 난연제와 동일한 것을 사용할 수 있다.

상기 난연제로는 예를 들어 트리크레실포스페이트(tricresyl phosphate), 디페닐 크레실포스페이트(diphenylcresyl phosphate), 옥틸디페닐포스페이트(octyldiphenyl phosphate), 트리(β-클로로에틸)포스페이트(tri(β-chloroethyl)phosphate), 트리부틸포스페이트(tributyl phosphate), 트리(디클로로프로필)포스페이트(tri(dichloropropyl)phosphate), 트리페닐포스페이트(triphenylphosphate), 트리(디브로모프로필)포스페이트(tri(dibromopropyl)phosphate), 클로로포스포네이트(chlorophosphonate), 브로모포스포네이트(bromophosphonate), 디에틸-N,N-비스(2-하이드록시에틸)아미노메틸포스포네이트(diethyl-N,N-bis(2-hydroxyethyl)aminomethyl phosphonate), 디(폴리옥시에틸렌)하이드록시메틸포스포네이트(di(polyoxyethylene)hydroxymethylphosphonate) 등의 유기 포스포러스계(organic phosphorus-based) 화합물; 클로로화된 폴리페닐(chlorinated polyphenyl), 클로로화된 폴리에틸렌(chlorinated polyethylene), 디페닐클로라이드(diphenyl chloride), 트리페닐클로라이드(triphenyl chloride), 지방산에스테르의 펜타클로라이드(pentachloride of fatty acid ester), 퍼클로로펜타시클로데칸(perchloropentacyclodecane), 클로로화된 나프탈렌(chlorinated naphthalene), 테트라클로로프탈릭안하이드라이드(tetrachlorophthalic anhydride) 등의 클로린(chlorine) 화합물; 안티몬트리옥사이드(antimony trioxide), 안티몬펜타클로라이드(antimony pentachloride) 등의 안티몬(antimony) 화합물; 포스포러스트리클로라이드(phosphorus trichloride), 포스포러스펜타클로라이드(phosphorus pentachloride), 암모늄포스페이트(ammonium phosphate), 암모늄폴리포스페이트 등의 포스포러스 화합물; 그 외, 징크보레이트(zinc borate), 소듐보레이트(sodium borate) 등의 보론(boron) 화합물 등이 있다. 상기 난연제는 단독 또는 2종 이상으로 조합하여 사용할 수 있다.

본 발명은 난연제로서, 특히 암모늄폴리포스페이트를 사용하는 것이 바람직하다. 상기 암모늄폴리포스페이트를 사용하는 경우에는 탈수 냉각 효과 및 불연성 가스 발생 효과를 보다 효과적으로 발휘할 수 있다.

발포제는 화재시 불연성 가스를 발생시켜 탄화해서 상기 결합재 및 후기의 탄화제를 팽창시켜 기공을 갖는 탄화 단열층을 형성시키는 역할을 한다. 발포제는 상기 작용을 갖는 한 특히 한정되지 않고, 공지의 열팽창성 재료로 사용되는 발포제와 동일한 것이 사용될 수 있다.

상기 발포제로는 예를 들면, 멜라민 및 이의 유도체, 디시안디아미드(dicyandiamide) 및 이의 유도체, 아조디카본아미드(azodicarbonamide), 우레아, 티오우레아(thiourea) 등을 들 수 있다. 상기 발포제는 단독 또는 2종 이상으로 사용할 수 있다. 상기 발포제 중에서 멜라민, 디시안디아미드, 아조디카본아미드 등이 불연성 가스 발생 효율이 우수한 점에서 바람직하고, 특히 멜라민이 바람직하다.

탄화제는 화재시 결합재의 탄화와 함께 자체도 탈수 탄화해 나감으로써 단열성이 우수한 두께의 탄화 단열층을 형성하는 작용이 있다. 탄화제로는 상기 작용을 갖는 한 특히 한정되지 않고, 공지의 열팽창성 재료로 사용되는 탄화제와 동일한 것이 사용될 수 있다.

상기 탄화제로는 예를 들면, 펜타에리트리톨(pentaerythritol), 디펜타에리트리톨(dipentaerythritol), 트리메틸올프로판(trimethylolpropane) 등의 다가 알코올(polyhydric alcohols); 전분, 카제인 등이 있다. 상기 탄화제는 단독 또는 2종 이상으로 조합하여 사용할 수 있다. 본 발명에는, 탄화제로 특히 펜타에리트리톨, 디펜타에리트리톨 등이 탈수 냉각 효과 및 탄화 단열층 형성 작용이 우수한 점에서 바람직하다.

열팽창층 A의 각 성분의 배합비율은 화재 발생시 충분한 단열성을 갖는 탄화 단열층이 형성가능 한 한정되지 않으나, 각 성분의 종류 등에 따라 적절하게 설정할 수 있다.

난연제의 배합비율은 결합재의 고형분 100 중량부에 대하여, 바람직하게는 50-1000 중량부, 더욱 바람직하게는 100-800 중량부, 더욱 더 바람직하게는 200-600 중량부이다. 또한 발포제의 배합비율은 결합재의 고형분 100 중량부에 대하여, 바람직하게는 5-500 중량부, 더욱 바람직하게는 30-200 중량부이다. 또한 탄 화제의 배합비율은 결합재의 고형분 100 중량부에 대하여, 바람직하게는 5-600 중량부, 더욱 바람직하게는 10-400 중량부이다.

또한, 무기질 경량분체 A의 함유량은 열팽창층 A 내에 0 부피% 또는 5 부피% 미만(바람직하게는 3 부피% 이하)이다. 무기질 경량분체 A를 함유하는 경우에는 함유량의 하한치는 1 부피% 정도이다.

상기 각 성분이 배합비율의 범위 내이면, 특히 탄화 단열층의 열팽창성이 뛰어나기 때문에 열팽창 정도가 균일하고 우수한 단열효과, 강도 등을 얻을 수 있다.

또한, 무기질 경량분체 A의 함유량(부피%)은 하기식으로 구해지는 값이다.

열팽창층 A에는 상기의 결합재, 난연제, 탄화제, 발포제, 무기질 경량분체 A 이외에도 필요에 따라 충전제, 착색 안료, 섬유, 가소제, 분산제 등이 배합될 수도 있다.

충전제로는 예를 들면, 활석 등의 규산염; 칼슘카보네이트(calcium carbonate), 소듐카보네이트(sodium carbonate) 등의 카보네이트; 알루미늄옥사이드(aluminium oxide), 티타늄디옥사이드(titanium dioxide), 징크옥사이드(zinc oxide), 알루미나(alumina) 등의 금속 산화물; 점토, 클레이, 실리카 등의 천연 광물류 등이 있다.

충전제로는 일반적으로 부피밀도가 2.0 g/cm³보다 크고 3.0 g/cm³ 이하인 것을 사용한다.

충전제의 배합비율은 결합재의 고형분 100 중량부에 대하여, 바람직하게는 10-300 중량부, 더욱 바람직하게는 20-250 중량부이다.

열팽창층 B

열팽창층 B는 무기질 경량분체 B, 결합재, 난연제, 발포제 및 탄화제를 함유한다.

열팽창층 B에서 사용된 결합재, 난연제, 발포제 및 탄화제는 열팽창층 A 항목에서 예시한 성분으로부터 적절히 선정하여 사용할 수 있다.

본 발명은 결합재, 난연제, 발포제 및 탄화제에 대하여 열팽창층 A에 사용 된 성분과 유사한 성분을 사용함으로써, 열팽창층 A 및 열팽창층 B와의 밀착성이 우수한 적층체를 얻을 수 있다.

열팽창층 B의 각 성분의 배합비율은 화재 발생시 충분한 단열성을 갖는 탄화 단열층이 형성가능한 것이면 특히 한정되지는 않으나, 각 성분의 종류 등에 따라 적절하게 설정할 수 있다.

난연제의 배합비율은 결합재의 고형분 100 중량부에 대하여, 바람직하게는 50-1000 중량부, 더욱 바람직하게는 100-800 중량부, 더욱 더 바람직하게는 200-600 중량부이다. 또한, 발포제의 배합비율은 결합재의 고형분 100 중량부에 대하여, 바람직하게는 5-500 중량부, 더욱 바람직하게는 30-200 중량부이다. 또한, 탄 화제의 배합비율은 결합재의 고형분 100 중량부에 대하여, 바람직하게는 5-600 중량부, 더욱 바람직하게는 10-400 중량부이다.

상기 각 성분이 배합비율의 범위 내이면, 특히 단열성을 갖는 강고한 탄화 단열층을 형성함과 동시에, 열팽창층 A의 열팽창성을 높이기 용이하다.

또한, 무기질 경량분체 B의 함유량은 열팽창층 B 내에서 5-70 부피%(바람직하게는 20-65 부피%)이다.

상기 범위 내에서는, 특히 경량화와 동시에 우수한 단열성을 갖는 강고한 탄화 단열층을 형성할 수 있다.

또한, 무기질 경량분체 B의 함유량(부피%)은 하기식으로 구해지는 값이다.

열팽창층 B에는 결합재, 난연제, 탄화제, 발포제, 무기질 경량분체 이외에도, 필요에 따라 충전제, 착색 안료, 섬유, 가소제, 분산제 등을 배합할 수도 있다.

본 발명의 적층체로 건축물·토목 구조물 등의 구조물에서 내열 구조로 해야 할 부분에 적용할 수 있다. 구체적으로는 벽, 기둥, 바닥, 보, 지붕, 계단, 천장, 문 등의 각종 기재에 시공할 수 있다. 적용 가능한 재질로는 예를 들면, 금속, 콘크리트, 목질재, 수지 등을 들 수 있다. 상기 기재는 어느 기초처리(방청처리, 난연처리 등)가 시설된 것이라도 좋다.

본 발명의 적층체는, 상기와 같이 내열성을 부여해야 할 구조물의 기재에 열팽창층 B 및 열팽창성 A 순서로 적층되도록 시공되는 것이 바람직하다. 또한, 기재와 열팽창층 B 사이 및/또는 열팽창층 B와 열팽창층 A 사이에는 필요에 따라 보강층, 접착층 등을 더 마련할 수 있다.

열팽창층 A 및 열팽창층 B로는 미리 시트화된 시트재를 이용해도 좋고, 코팅에 의해 형성되도 좋다. 코팅에 의해 형성되는 경우에는 상기 각 성분에 필요한 용제 등을 배합하고 공지된 방법에 따라 균일하게 혼합하여 열팽창층용 조성물(코팅재)을 준비하면 된다.

코팅재를 이용하여 각 열팽창층을 형성하는 경우에는 적용부위에 스프레이, 롤러, 붓 등의 도장기구를 사용하여 코팅하면 된다.

또한, 시트재를 이용하는 경우에는 접착제 등을 사용하여 시트재를 적용부위 에 붙여서 형성하면 된다.

적층체의 두께(도장 후 또는 시트화했을 때의 건조막 두께)는 원하는 내열성 기능, 적용부위 등에 따라 적절히 설정하면 좋고, 열팽창층 A는 0.3-5 mm(또는 0.4-4 mm), 열팽창층 B는 0.3-5 mm(또는 0.4-4 mm)인 것이 바람직하다.

또한, 적층체 표면에는 필요에 따라 화장층을 형성시킬 수 있다.

실시예

이하에 실험예 및 비교 실험예를 나타내어 본 발명의 특징을 더욱 명확하게 한다. 다만, 본 발명은 실험예의 범위에 한정되지 않는다.

(1) 열팽창층 1-12의 제작

표 1에 나타낸 바와 같이, 결합재 100 중량부, 난연제 280 중량부, 발포제 44 중량부, 탄화제 120 중량부, 충전제 88 중량부 및 가소제 90 중량부를 균일하게 혼합하였다. 이어서 소정량의 무기질 경량분체를 혼합하여 120℃로 가온, 반죽기로 혼련한 후, 롤 사이에 공급하여 시트모양으로 성형한 후 실온에서 방냉하고 시트모양의 열팽창층을 얻었다.

각 성분의 종류는 하기와 같다.

ㆍ결합재 A: 아크릴-스티렌 공중합 수지(MFR(190℃): 80 g/10분)

ㆍ결합재 B: 비닐아세테이트-에틸렌 공중합 수지(MFR(190℃): 65 g/10분, 비닐아세테이트 함유율: 41 중량%, 인장 파괴 변형: 1720%)

ㆍ결합재 C: 비닐아세테이트-에틸렌 공중합 수지(MFR(190℃):6 g/10분, 비닐아세테이트 함유율: 30 중량%, 인장 파괴 변형: >600%)

또한, 본 명세서에서 MFR은 JIS K7210:1999 “열 가소성 플라스틱의 용융질량유속(MFR) 및 용융부피유속(MVR)의 시험 방법”에 따라 시험 온도 190℃, 하중 2.16 kg에서 측정되는 값이다.

ㆍ난연제: 암모늄폴리포스페이트

ㆍ발포제: 멜라민

ㆍ탄화제: 펜타에리트리톨

ㆍ가소제: 클로로화된 파라핀

ㆍ충전제: 티타늄디옥사이드(루틸형, 평균입자지름 0.3 ㎛, 부피밀도 2.7 g/cm³)

ㆍ무기질 경량분체 i: 월라스토나이트(부피밀도 0.4 g/cm³, 비표면적 0.4 m²/g)

·무기질 경량분체 ii: 제올라이트(zeolite)(부피밀도 0.3 g/cm³, 비표면적 350 m²/g)

수치는 모두 중량부를 나타낸다. 단, 무기질 경량분체 함유량은 부피%를 나타낸다.

(2) 시험체의 제작 및 이의 특성 평가

표 2에 나타낸 조합으로 각 열팽창층을 아크릴계 접착제 강판(150 mm × 150 mm × 6 mm)에 접착하여 실험예 1-12 및 비교 실험예 1-4의 시험체를 얻었다.

표측, 기재측의 상단 수치는 표 1의 열팽창층의 종류를 나타낸다.

또한, 비교실험예 3 및 4는 1층이다.

(내열보호성 시험)

얻어진 시험체에 대해서 ISO834 표준 가열 곡선에 따라 1시간 가열시험을 실시하고 10분 및 1시간 후 강판 온도를 평가하였다. 또한, 강판 온도는 열팽창층을 적층하지 않은 강판 뒷면의 중앙 온도이다.

평가 방법은 하기와 같으며, 평가 결과를 표 2에 나타낸다.

<10분 후 강판 온도 평가>

A : 180℃ 미만

B : 180℃ 이상 190℃ 미만

C : 190℃ 이상 200℃ 미만

D : 200℃ 이상 210℃ 미만

E : 210℃ 이상 220℃ 미만

F : 220℃ 이상

<1시간 후 강판 온도 평가>

A : 480℃ 미만

B : 480℃ 이상 495℃ 미만

C : 495℃ 이상 510℃ 미만

D : 510℃ 이상 525℃ 미만

E : 525℃ 이상 540℃ 미만

F : 540℃ 이상

(탈락성 시험)

얻어진 시험체를 아크릴계 접착제로 강판(70 mm × 150 mm × 1.6 mm)에 붙이고 시험체 표면이 하향이 되도록 설치하고, 250℃에서 10분간 정치한 후, 시험체의 탈락 및 엇갈림의 유무를 육안관찰로 평가하였다. 평가 방법은 하기와 같으며, 평가 결과를 표 2에 나타낸다.

◎ : 탈락 없음

○ : 거의 탈락 없음

△ : 표층이 일부 탈락

× : 모두 탈락

Claims

열팽창성을 갖는 적층체에 있어서,
(1) 상기 적층체는 적어도 열팽창층 A 및 열팽창층 B로 적층되어 있고,
(2) 상기 열팽창층 A는 결합재, 난연제, 발포제 및 탄화제를 함유하되, 무기질 경량분체 A를 함유하는 경우에는 열팽창층 A 내에 무기질 경량분체 A의 함유량은 5 부피% 미만이며,
(3) 상기 열팽창층 B는 결합재, 난연제, 발포제, 탄화제 및 무기질 경량분체 B를 함유하고, 열팽창층 B 내에 무기질 경량분체 B의 함유량은 5-70 부피%이며,
(4) 상기 무기질 경량분체 A 및 무기질 경량분체 B는 부피밀도가 0.1-2.0 g/cm³ 인 것을 특징으로 하는 적층체.
제1항에 있어서, 상기 적층체는 내열성을 부여해야 할 구조물의 기재에, 열팽창층 B 및 열팽창층 A의 순서로 적층되도록 시공되는 적층체.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 열팽창층 A의 두께는 0.3-5 mm인 적층체.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 열팽창층 B의 두께는 0.3-5 mm인 적층체.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 무기질 경량분체 A 및 무기질 경량분체 B의 비표면적은 0.1 m²/g 이상인 적층체.