KR100555443B1 - 폐스티로폼을 이용한 난연 도료 - Google Patents
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Abstract
난연 도료가 개시된다.
본 발명에 따른 난연 도료는 방향족 유기용매 100중량부를 기준으로 페스티로폼 20∼50중량부, 염화고무 10∼40중량부, 염화파라핀 5∼20중량부 및 변성용 오일 5∼20중량부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 난연 도료는 종래에 폐기하던 폐스티로폼을 재활용할 수 있으므로 환경친화적이고 매우 경제적이며, 특히 난연 도료로 사용시 난연 특성 등의 물성이 우수하여 화재 발생시 화염으로부터 건축물을 보호하고 화재의 확산을 억제할 수 있다.
난연 도료, 폐스티로폼
Description
본 발명은 난연 도료에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 폐기물로 버려지는 폐스티로폼을 이용한 난연 도료에 관한 것이다.
스티로폼(Styrofoam)이란 발포 스티렌의 관용명으로서, 일반적으로 보온과 보냉 및 외부로부터의 충격을 흡수하는 용도로 사용되는데, 산업이 발전함에 따라 그 사용량도 급격히 증가하였으며, 폐기물로 버려지는 스티로폼 또한 많이 발생하게 되었다. 이러한 폐스티로폼은 부피가 너무 커서 수거를 하는데 많은 비용이 소모되기 때문에 파쇄 후 매립지에 매립하거나 이를 소각처리하는 것이 일반적이었다. 그러나, 스티로폼은 자연 분해되지 않을 뿐더러 소각 할 때에 다이옥신이 배출되는 등 대기오염을 발생시키는 문제점이 있었다. 또한, 현재 스티로폼의 일부는 재생 또는 재활용이 가능하지만 압축 스티로폼과 오염된 스티로폼은 재활용 방안이 거의 전무한 실정이다.
한편, 난연 도료는 화재에 노출되는 건축 내장재 및 가재 도구 등에 사용함으로써 화재 발생시 화염으로부터 건축물을 보호하고 화재의 확산을 억제시킬 목적으로 사용된다.
일반적인 난연 도료는 230℃ 이상의 온도에서 광택 및 색상의 변화가 없어야 하며, 균열, 연화, 휘발 또는 박리 등의 파손이 없어야 하고, 공장시설 쓰레기 소각장 등 고열이 발생하는 분야에 사용되는 난연 도료는 600℃이상의 온도를 견뎌낼 수 있는 고난연성이 요구되지만, 목재용으로 사용되는 난연 도료의 경우에는 200℃미만의 온도에서 난연성을 가지면 충분하다.
종래에 사용되는 난연도료로는 실리콘 수지, 페놀 수지, 프탈산 수지, 티탄산 에스테르 등의 유기물계와, 규산 나트륨 등의 무기물계로 분류할 수 있으나, 가격이 고가이고 제조가 까다롭다는 단점이 있었다.
따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 난연성이 우수하면서도 제조원가가 저렴하며, 종래에 용도가 거의 없었던 폐스티로폼을 재활용하여 제조된 난연 도료를 제공하는 것이다.
본 발명은 상기 기술적 과제를 달성하기 위하여,
방향족 유기 용매 100중량부를 기준으로 페스티로폼 20∼50중량부, 염화고무 10∼40중량부, 염화파라핀 5∼20중량부 및 변성용 오일 5∼20중량부를 포함하는 난연 도료를 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 방향족 유기 용매는 크실렌 또는 톨루엔인 것이 바람직하다.
본 발명의 다른 실시예에 의하면, 상기 변성용 오일은 대두유, 아마인유, 야 자유, 면실유, 톨유, 낙화생유, 동유, 미강유, 선프라유, 피마자유 또는 페닐라유를 사용할 수 있다.
본 발명에 따른 난연 도료는 소포제, 흐름방지제 또는 가소제를 더 포함하는 것일 수 있다.
이하 본 발명을 더욱 상세히 설명한다.
본 발명에 따른 난연 도료에 주성분으로 사용되는 폐스티로폼은 압축 스티로폼이라도 무방하며, 방향족 유기 용매 100중량부를 기준으로 20∼50중량부를 사용하는 것이 바람직한데, 20중량부 미만인 때에는 그 양이 너무 적기 때문에 사용시 용제로 희석하기에 곤란한 문제점이 있으며, 50중량부를 초과하는 때에는 작업성이 저하될 우려가 있기 때문에 바람직하지 않다.
또한, 본 발명에 사용되는 염화고무는 발포성 방염도료에 일반적으로 사용되는 물질로서, 도막자체가 가열되었을 때, 급격히 팽창하면서 탄소의 단열층을 형성하여 목재 등의 내부로의 열전도성을 낮추어 연소를 지연시키는 역할을 한다. 상기 염화고무의 사용량은 방향족 유기 용매 100중량부를 기준으로 10∼40중량부인 것이 바람직한데, 10중량부 미만인 때에는 난연효과가 저하되는 문제점이 있으며, 40중량부를 초과하는 때에는 표면 강도가 저하될 염려가 있기 때문에 바람직하지 않다.
본 발명에 사용되는 염화파라핀은 본 발명에 따른 난연 도료에 난연성을 부여하기 위해 사용되는 물질이며, 내후성도 향상시키는 특징이 있다. 상기 염화파라핀의 사용량은 방향족 유기 용매 100중량부를 기준으로 5∼20중량부인 것이 바람직한데, 5중량부 미만인 때에는 난연성의 부여가 충분치 않고, 20중량부를 초과하는 때에는 접착력 및 표면강도가 저하될 염려가 있기 때문에 바람직하지 않다.
본 발명에 사용되는 변성용 오일은 도료의 기계적물성 및 흐름성이 저하되는 것을 방지하고 도막에 유연성을 부여하여 내충격성, 퍼짐성, 레벨링성, 살오름성을 향상시켜 광택이 우수하고 미려한 외관을 부여하기 위한 것이다. 그 사용량은 방향족 유기 용매 100중량부를 기준으로 5∼20중량부인 것이 바람직한데, 5중량부 미만인 때에는 첨가 효과가 충분하지 않고, 20중량부를 초과하는 때에는 난연 효과가 열악해질 염려가 있기 때문에 바람직하지 않다.
본 발명에 용제로서 사용되는 방향족 유기 용매로는 스티로폼을 용해시킬 수 있는 한 특별히 제한되지는 않으며, 크실렌 또는 톨루엔을 사용할 수 있다.
본 발명에 따른 난연 도료는 도료의 물성을 향상시키기 위하여 소포제, 흐름방지제 또는 가소제를 더 포함하는 것일 수 있다.
소포제란 도장중에 발생되는 기포와 거품의 생성을 방지하는 역할을 하는 물질로서, 특히 스프레이 및 각종 도장시 발생되는 기포를 파포하는 효과가 있으며, 일반적으로 실리콘계 소포제를 사용할 수 있다.
또한 흐름방지제는 틱소트로픽 에이전트(thixotropic agent)라고도 하는데, 틱소트로피(thixotropy)란 특정한 비뉴튼성 유체가 가지는 고유특성으로 흔들어 준다던지 저어준다던지 하는 외부 힘을 가해주면 유동성이 좋아지고 운동이 멈추면 유동성이 낮아져 고형화되는 성질을 의미하는데, 주로 페인트나 도료등의 경우 칠해줄 때나 저어줄 경우에는 점도가 낮아지고(유동성이 좋아지고), 칠하는 것을 멈추자 마자 유동성이 낮아져서 고형화가 급속히 진행되는 성질을 말한다. 본 발명에 서는 변성우레아를 N-메틸피롤리돈에 용해시킨 흐름방지제를 사용할 수 있다.
가소제는 본 발명에 따른 내연 도료를 피도포체에 도포하여 형성된 도막에 탄성, 교착성 및 유연성을 부여함으로써 도막의 갈라짐을 방지하기 위해서 첨가하는 물질이며, 가소제로는 프탈산 디메틸, 프탈산 디옥틸 등을 사용할 수 있다.
목재의 연소는『목재가 공기 중의 산소와 화학반응하여 열과 빛을 내고 타는 산화 현상』을 말한다. 목재가 열을 받으면 처음에 온도가 상승하며, 열분해에 따른 휘발성분을 생성하여 250℃∼290℃가 되면 꺼지지 않는 불꽃이 생긴다. 목재가 연소되는 위험온도는 260℃이며, 이 온도가 목재 방화의 기준 온도가 된다. 온도가 상승하여 350℃∼450℃가 되면 목재는 자연착화(着火)하게 된다. 본 발명에 따른 목재용 내연 도료를 목재의 표면에 도포하게 되면, 탄소의 단열층을 형성하여 목재 내부로의 열전도성을 낮추어 연소를 지연시킬 수 있으며, 불연성기체의 발생으로 급속한 발화반응의 연쇄작용의 억제가 가능하다.
본 발명에 따른 난연 도료는 롤러 브러시, 붓 등을 이용한 도장은 물론, 스프레이에 의해서도 도장을 할 수 있으며, 자연건조에 의해 도막을 형성한다. 투명한 조성물이기 때문에 목재의 나뭇결 등 미감을 그대로 살릴 수 있다는 장점이 있다.
이하 본 발명의 바람직한 실시예를 들어 본 발명을 더욱 상세히 설명하나 본 발명이 이에 의해 제한되는 것은 아니다.
실시예 1
폐스티로폼 40g을 크실렌 200g에 용해시키고 완전히 용해된 용액에 염화고무(중국 길림석화공사 제조) 30g과 70% 염화파라핀(OCL상사 제조) 10g을 용해시킨 다음 대두유 10g을 첨가하고 교반하여 투명한 도료를 제조하였다.
실시예 2
크실렌 200g에 대하여 폐스티로폼 100g을 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 투명한 도료를 제조하였다.
실시예 3
크실렌 200g 대신에 톨루엔 200g을 사용하고 대두유 10g 대신에 아마인유 10g을 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 투명한 도료를 제조하였다.
실시예 4
소포제로서 DB-110A(다우코닝사 제조)을 사용하고 흐름 방지제로서 HPA-202(흥산화성 제조)를 더 첨가한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 투명한 도료를 제조하였다.
시험예 1
볼꽃착화시험
상기 실시예 1∼4에서 제조된 난연 도료를 브러쉬를 사용하여 2.4m의 전선 케이블에 3시간 간격으로 2회 도장하고 24시간 건조시킨 후 수직으로 설치하고, 리본형 가스버너를 사용하여 20분간 연소시킨 다음, 화염제거시 자기소화성을 테스트 하였다. 난연도료의 합격기준은 640mm 이내인데, 상기 결과 모두 연소길이가 500mm 이내로서 양호하였다.
상기에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따른 난연 도료는 종래에 폐기하던 폐스티로폼을 재활용할 수 있으므로 환경친화적이고 매우 경제적이며, 특히 난연 특성 등의 물성이 우수하여 화재 발생시 화염으로부터 건축물을 보호하고 화재의 확산을 억제할 수 있다.
Claims (4)
- 방향족 유기용매 100중량부를 기준으로 페스티로폼 20∼50중량부, 염화고무 10∼40중량부, 염화파라핀 5∼20중량부 및 변성용 오일 5∼20중량부를 포함하는 난연 도료.
- 제 1항에 있어서, 상기 방향족 유기 용매는 크실렌 또는 톨루엔인 것을 특징으로 하는 난연 도료.
- 제 1항에 있어서, 상기 변성용 오일은 대두유, 아마인유, 야자유, 면실유, 톨유, 낙화생유, 동유, 미강유, 선프라유, 피마자유 또는 페닐라유인 것을 특징으로 하는 난연 도료.
- 제 1항에 있어서, 소포제, 흐름방지제 또는 가소제를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 난연 도료.
Priority Applications (1)
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| KR1020040045043A KR100555443B1 (ko) | 2004-06-17 | 2004-06-17 | 폐스티로폼을 이용한 난연 도료 |
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