KR100688254B1 - Antifire painting composition and its usage - Google Patents

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Abstract

본 발명은 철 구조물 등의 표면에 도포하여 내화성능을 발휘하는 저수축, 유성계 발포성 내화도료 조성물과 이를 이용하여 제조된 도막 조제에 관한 것으로서, 유성 알킬변성 아크릴계 수지에 아크릴계 마이크로겔 수지를 함께 사용하여 얻어지는 저수축 유성계 도료로서, 이는 한국공업규격 KS F 2257에 규정된 건축구조부분의 내화시험방법에 따라 1시간용 내화피복재로 적용가능한 우수한 내화성능을 발휘하면서, 발포시 수축 등이 발생되지 않으므로 이를 광물면 보드, 케이블, 트레이, 콘크리트, 철강, 목재 등의 표면에 피복하면 피도물에 우수한 내화성을 부여할 수 있다.
The present invention relates to a low-shrinkable, oil-based foamable refractory coating composition that is applied to the surface of the steel structure, such as to exhibit a fire resistance performance and to the preparation of a coating film prepared using the same, using an acrylic microgel resin together with an oily alkyl-modified acrylic resin It is a low shrinkable oil-based paint that is obtained by using it. It exhibits excellent fire resistance performance that can be applied as a fireproof coating material for 1 hour according to the fire resistance test method of the building structure part specified in Korean Industrial Standard KS F 2257, and no shrinkage occurs during foaming. Therefore, coating it on the surface of mineral wool boards, cables, trays, concrete, steel, wood, etc. can impart excellent fire resistance to the coating.

Description

발포성 내화도료 조성물 및 이를 사용한 피도물에의 내화성 부여방법{Antifire painting composition and its usage}Foaming fireproof coating composition and method for imparting fire resistance to a coating material using the same {Antifire painting composition and its usage}

본 발명은 발포성 내화도료 조성물 및 이를 사용한 피도물에의 내화성 부여방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 철 구조물 등의 표면에 도포하여 내화성능을 발휘하는 저수축, 유성계 발포성 내화도료 조성물과 이를 이용하여 제조된 도막 조제에 관한 것이다.The present invention relates to a foamed refractory paint composition and a method for imparting fire resistance to a coating material using the same, and more particularly, to a low shrinkage and oil-based foamable refractory paint composition which is applied to a surface of an iron structure and the like to exhibit fire resistance. It relates to a prepared coating film preparation.

내화도료는 건축물 등을 화재로부터 보호하여 화재발생시 고온의 열이 강재로 접근하는 것을 차단하거나 지연시킴으로써 화재를 진압할 시간을 제공하거나, 또는 인명을 구조할 수 있는 시간을 제공하는 도료이다. Refractory paint is a paint that provides time to extinguish a fire or to save lives by protecting buildings and the like from fire and blocking or delaying access of steel to high temperature during a fire.

그리고, 내화구조란 건축물의 주요 구조부가 화재발생시 고온에 견디는 내화성능을 갖추고 있음은 물론이고 화재 후 간단한 수리로도 재사용이 가능한 구조를 말한다.In addition, the refractory structure refers to a structure that can be reused by a simple repair after a fire as well as having a fire resistance to withstand high temperatures in the event of a fire.

한편, 건축 철골구조물에 사용되는 저탄소강은 임계온도가 540℃ 정도로, 임계온도 이상에서는 내력이 통상 60% 정도로 감소하기 때문에 건물의 화재시 철골의 내력저하 및 이로인한 인명피해를 최대한 방지하기 위하여 철골 내화피복을 실시하고 있다.On the other hand, the low carbon steel used in the construction steel structure has a critical temperature of about 540 ℃, the strength is usually reduced to about 60% above the critical temperature, so the steel frame in order to prevent the decrease in strength of the steel frame and the damage caused by human life in case of fire in the building Fireproof coating is carried out.

그런데, 현재까지 철골 내화피복에 사용되는 내화구조는 라코트와 같은 암면계나 질석계 뿜칠재가 이 분야에 있어서 대표적인 것이었다. 그러나, 최근에 이르러 암면계나 질석계에 대한 사용규제가 예상되고 있으며, 작업시 분진이 발생되는 점, 미관이 불량한 점 및 작업환경이 열악한 점 등으로 인해 사용자들이 이들 뿜칠재의 사용을 기피하고 있다. 따라서, 상대적으로 환경 친화적인 내화도료의 사용량이 점점 늘고 있는 추세이다.By the way, the fire resistant structure used for steel fireproof coating to date is representative of rock wool or vermiculite-based material such as la coat in this field. However, in recent years, the use of rock wool or vermiculite is expected to be regulated, and users are avoiding the use of these materials due to dust generation, poor aesthetics and poor working environment. . Therefore, the use of relatively environmentally friendly refractory paints is increasing.

발포성 내화도료는 열에 노출되면 건조 도막층이 발포하여 탄화층을 형성하는 도료로서, 이 탄화층이 일정시간 동안 피도물(철골)을 화염 및 연소열로부터 보호한다. 탄화층 자체는 최종적으로 연소되지만, 연소될 때까지는 어느 정도 시간이 걸리므로 피도체가 받는 영향은 작게 되는 것이다.A foamable refractory paint is a paint in which a dry coating layer foams when exposed to heat to form a carbonized layer. The carbonized layer protects the coating (steel) from flame and combustion heat for a predetermined time. The carbonized layer itself is finally combusted, but it takes some time to combust, so the influence of the subject becomes small.

일반적으로 화재시 발포성 내화도료가 철골구조물을 보호하는 기능을 제대로 발휘하기 위해서는 여러 가지 기본적 성능이 필요하다. 그 첫째로는, 충분한 단열성을 가지기 위하여 발포가 원활하게 이루어져 발포도막의 두께가 일정수준 이상 높아야 한다. 발포두께가 얇을 경우에는 충분한 단열성을 낼 수가 없다. 둘째로, 효과적인 단열을 위하여 발포도막의 밀도가 충분히 높아야 한다. 발포도막의 두께가 두껍더라도 도막의 밀도가 낮으면 외부로부터의 열의 침투를 효과적으로 막을 수 없게 된다. 셋째로, 발포시 수축으로 인한 크랙의 발생없이 고른 발포가 일어나야 한다. 발포도막에 크랙이 발생하게 되면 크랙 발생부위를 통하여 철골로 열이 유입되어 타 부위의 단열이 소용없게 된다.In general, a variety of basic performance is required for the foamed refractory paint to properly function to protect the steel structure in case of fire. First, in order to have sufficient thermal insulation, foaming is smooth and the thickness of the foamed coating film must be higher than a certain level. If the foam thickness is thin, sufficient insulation cannot be obtained. Second, the density of the foam coating should be high enough for effective insulation. Even if the thickness of the foam coating film is high, if the density of the coating film is low, it is impossible to effectively prevent the penetration of heat from the outside. Third, even foaming should occur without foaming due to shrinkage during foaming. When cracks are generated in the foam coating, heat is introduced into the steel frame through the crack generating portion, and the heat insulation of the other parts is not useful.

한편, 일반적인 유성계 발포성 내화도료는 유성 아크릴계 수지 등과 같은 수지에 발포제, 촉매, 탄화제, 안료, 첨가제 및 유성용제를 포함하여 조성된다.On the other hand, the general oil-based foaming refractory paint is formed by including a blowing agent, a catalyst, a carbonizing agent, a pigment, an additive, and an oily solvent in a resin such as an oil-based acrylic resin.

그런데, 이와같은 유성계 발포성 내화도료는 발포율과 발포도막 밀도에 있어서는 만족할만하나 발포시 수축현상이 발생되고 이로인한 크랙이 발생되는 문제가 있었다.
However, such an oil-based foamed refractory paint is satisfactory in terms of foaming rate and foam coating density, but there is a problem that shrinkage occurs during foaming and cracks are generated.

이에, 본 발명자들은 종래 발포성 내화도료 시스템과 동등이상의 발포율과 발포도막 밀도를 가지면서 발포시 발생할 수 있는 수축현상과 이로 인한 크랙발생을 억제하여 효과적인 단열성을 나타낼 수 있는 내화도료를 개발하기 위해 연구노력하던 중, 종래의 내화도료 시스템에 새로운 수축 억제용 수지를 도입한 결과 상기와 같은 요건을 만족시킬 수 있음을 알게되어 본 발명을 완성하게 되었다.Accordingly, the present inventors have studied to develop a fireproof coating that can exhibit effective thermal insulation properties by suppressing shrinkage and cracking caused by foaming while having a foaming rate and foam coating density equal to or higher than that of a conventional foamable fireproof coating system. During the effort, the present invention was found to be able to satisfy the above requirements as a result of introducing a new shrinkage inhibiting resin in the conventional refractory coating system.

따라서, 본 발명의 목적은 일정이상의 발포율을 갖고 발포도막의 밀도가 적절하면서, 특히 수축으로 인한 크랙발생이 없이 고르게 발포가 일어날 수 있는 발포성 내화도료 조성물을 제공하는 데 있다.Accordingly, it is an object of the present invention to provide a foamed refractory coating composition having a foaming ratio of a certain level and having a suitable density of the foam coating, and in particular, foaming can occur even without cracking due to shrinkage.

이와같은 목적을 달성하기 위한 발포성 내화도료 조성물은 수지에 발포제, 촉매, 탄화제, 안료, 첨가제 및 유성용제를 첨가하여 이루어진 것으로서, 상기 수지는 유성 알킬변성 아크릴계 수지와 아크릴계 에멀젼 수지이며, 여기서 유성 알킬변성 아크릴계 수지는 전체 조성 중 5∼35중량%이고, 아크릴계 에멀젼 수지는 전체 조성 중 1∼25중량%로 함유되는 것을 그 특징으로 한다.
The foamable refractory coating composition for achieving the above object is made by adding a blowing agent, a catalyst, a carbonizing agent, a pigment, an additive and an oily solvent to the resin, wherein the resin is an oil-based alkyl modified acrylic resin and an acrylic emulsion resin, wherein the oil-based alkyl The modified acrylic resin is 5 to 35% by weight of the total composition, and the acrylic emulsion resin is characterized by containing 1 to 25% by weight of the total composition.

이와같은 본 발명을 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다.The present invention will be described in more detail as follows.

본 발명의 유성계 발포성 내화도료는 뛰어난 발포율(발포가 완전히 끝난 상태에서의 발포도막 두께와 발포이전의 정상 건조도막 두께의 비율로 측정)을 발휘하도록 설계된 것이다. The oil-based foaming refractory paint of the present invention is designed to exhibit excellent foaming rate (measured by the ratio of the thickness of the foamed film in the state of foaming completed to the normal dry film thickness before foaming).

이를 위해 본 발명에서는 아크릴계 공중합체와 분산형 수지를 적절히 배합하여 사용함으로써 발포도막의 수축현상을 억제하여 매우 효율적인 단열효과를 얻을 수 있도록 하였다.To this end, in the present invention, the acrylic copolymer and the dispersible resin are suitably used to suppress the shrinkage of the foam coating to obtain a very efficient thermal insulation effect.

본 발명에 따른 저수축 유성계 발포성 내화도료 조성물을 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.Looking at the low-shrink oil-based foaming refractory coating composition according to the present invention in detail.

(1)수지(1) resin

수지는 건조도막 내에서 상온에서는 내구성을 발휘하고 고온의 열에 노출되었을 때는 도막을 유동상태로 변화시켜 가스가 발생될 때 적절하게 도막이 발포되도록 하는 역할을 한다. 이러한 수지는 알킬변성 아크릴계 공중합체로서, 이는 내약품성, 내후성, 유연성 등 내구성이 양호하고, 특히 뛰어난 내수성을 발휘하며 유리전이온도가 -20∼60℃의 범위를 가지며 중량평균분자량이 5,000∼90,000의 값을 가지는 유성계 수지이다. The resin exhibits durability at room temperature in the dry coating film and changes the coating film to a flow state when exposed to high temperature heat so that the coating film is properly foamed when gas is generated. Such resins are alkyl-modified acrylic copolymers, which have good durability such as chemical resistance, weather resistance, and flexibility, exhibit excellent water resistance, have a glass transition temperature in the range of -20 to 60 ° C, and have a weight average molecular weight of 5,000 to 90,000. It is an oil-based resin which has a value.

유성계 수지의 유리전이온도가 -20℃ 미만일 경우 열에 의해 수지의 점도가 저하되는 시점이 너무 빨라 충분한 발포율을 얻을 수 없으며, 60℃를 초과할 경우 점도 저하 시점이 너무 늦어 또한 충분한 발포율을 얻을 수 없게 된다.If the glass transition temperature of the oil-based resin is less than -20 ℃, the point of the viscosity of the resin decreases due to heat is too early to obtain a sufficient foaming rate, and if it exceeds 60 ℃, the point of viscosity decrease is too late and also sufficient foaming rate You won't get it.

또한, 유성계 수지의 분자량이 5,000 미만일 경우 도막의 내마모성과 내수성이 불량해지고 고른 발포도막을 얻을 수 없으며, 분자량이 90,000일 경우 도료의 작업성, 평활성 등이 불량해지며 발포도막의 발포율이 떨어지게 된다.In addition, when the molecular weight of the oil-based resin is less than 5,000, the wear resistance and water resistance of the coating film is poor, and evenly foamed coating film cannot be obtained. If the molecular weight is 90,000, the workability and smoothness of the paint are poor, and the foaming rate of the foam coating film is decreased. do.

이와같은 유성 알킬변성 아크릴계 공중합체는 모노머로서 메틸메타크릴레이트, 부틸메타크릴레이트, 부틸아크릴레이트, 에틸아크릴레이트 등 에틸렌 불포화기를 가지고 있는 아크릴계 모노머 중 1종 이상의 모노머를 전체 모노머 중량 기준으로 90∼100중량% 사용하여 공중합시키고, 선택적으로 아크릴산, 하이드록시프로필메타크릴레이트와 같은 수산기(-OH) 또는 산기(-COOH)를 함유하는 아크릴 모노머 1종 이상을 10중량% 이하로 사용하여 공중합시켜 제조된 알킬변성 아크릴계 공중합체이다.Such oil-based alkyl-modified acrylic copolymers are 90-100 based on the total monomer weight of at least one monomer of an acrylic monomer having an ethylenically unsaturated group such as methyl methacrylate, butyl methacrylate, butyl acrylate, and ethyl acrylate as monomers. Copolymerized using a weight percent, and optionally copolymerized using at least 10% by weight of at least one acrylic monomer containing a hydroxyl group (-OH) or an acid group (-COOH), such as acrylic acid, hydroxypropyl methacrylate Alkyl modified acrylic copolymer.

이와같은 유성 알킬변성 아크릴계 공중합체는 전체 도료 조성물의 총중량을 기준으로 5∼35중량%로 포함되는 바, 만일 그 함량이 5중량% 미만이면 건조경화도막의 내구성이 불량해지며 35중량% 초과면 발포율이 떨어지고 발포중간에 도막이 박리되어 정상적인 내화성능을 발휘할 수 없게 되어 바람직하지 않다. 따라서, 바람직하게는 유성 아크릴계 수지는 7∼28중량%로 함유되는 것이다. Such oil-based alkyl-modified acrylic copolymer is contained in 5 to 35% by weight based on the total weight of the total coating composition, if the content is less than 5% by weight, the durability of the dry-curing coating film is poor and exceeds 35% by weight It is not preferable because the foaming rate is lowered and the coating film is peeled off during the foaming so that normal fire resistance cannot be exhibited. Therefore, Preferably oily acrylic resin is contained in 7 to 28 weight%.

한편, 본 발명에서는 상기와 같은 알킬변성 아크릴계 공중합체와 더불어 또 다른 수지를 포함하는 바, 이는 수축 억제 작용을 하는 분산형 수지이다.On the other hand, the present invention includes another resin in addition to the alkyl-modified acrylic copolymer as described above, which is a dispersion resin having a shrinkage inhibiting action.

수축억제용 유성계 수지는 일반적인 용액중합형 수지가 아닌 유화중합법으로 합성된 아크릴계 에멀젼 수지이다. 일반적으로 에멀젼 수지는 에멀젼 입자를 형성하는 코어 수지의 종륭 따라 그 물성 및 종류가 달라지게 되는데, 본 발명에 사용된 에멀젼 수지는 코어 수지로서 아크릴산, 메타크릴산, 하이드록시에틸아크릴레이트, 하이드록시프로필아크릴레이트, 하이드록시에틸메타크릴레이트, 하이드록시프로필메타크릴레이트, 스타이렌 등을 포함하는 아크릴계 모노머 중 선택된 1종 또는 그 이상을 전체 모노머 중량중 70∼99중량%로 사용하고, 에틸렌 불포화기를 2개 이상 함유하고 있는 디아크릴레이트계 및/또는 트리아크릴레이트계 모노머를 전체 아크릴계 에멀젼 수지 모노머 중량에 대하여 1∼30중량% 사용한 아크릴 공중합체를 사용한다.The oil-based resin for shrinkage suppression is not an ordinary solution polymerization type resin but an acrylic emulsion resin synthesized by an emulsion polymerization method. In general, the emulsion resin has different physical properties and types depending on the type of core resin forming the emulsion particles. The emulsion resin used in the present invention is acrylic acid, methacrylic acid, hydroxyethyl acrylate, and hydroxypropyl as the core resin. One or more selected from acrylic monomers including acrylate, hydroxyethyl methacrylate, hydroxypropyl methacrylate, styrene, and the like are used in an amount of 70 to 99% by weight based on the total monomer weight. An acrylic copolymer using 1 to 30% by weight of the diacrylate-based and / or triacrylate-based monomers containing at least 1% by weight relative to the total weight of the acrylic emulsion resin monomer is used.

여기서, 디아크릴레이트계 또는 트리아크릴레이트계 모노머의 예로서는 에틸렌글리콜 디메타크릴레이트, 테트라에틸렌글리콜 디메타크릴레이트, 1,6-헥산디올디아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜 400 디아크릴레이트, 트리페닐글리콜디아크릴레이트, 디비닐에탄, 비닐메타크릴레이트, 글리세린트리메타크릴레이트, 트리메틸올프로판트리아크릴레이트, 트리메틸올에탄트리아크릴레이트, 펜타에리트리톨트리메타크릴레이트 등을 사용하는데, 이러한 디아크릴레이트 또는 트리아크릴레이트는 수지 내에 있으면서 수지의 가교도를 높혀주어 코어수지가 안정화되는데 기여하며, 또한 높은 가교도로 인하여 건조도막 형성시 보다 치밀한 도막표면을 이룰 수 있게되어, 발포성능에 많은 영향을 미치는 건조도막의 흡습을 감소시키게 된다. 이러한 아크릴계 에멀젼 수지의 에로서는 악조사(AKZO)의 AQ-24 등이 있다. 이러한 수지는 상기한 유성 알킬변성 아크릴계 공중합체와 함께 적정비율로 혼합 사용되어 건조도 막 형성시 알킬변성 아크릴계 공중합체의 골격 사이사이에 고르게 분포되어 발포시 균일한 발포를 일으켜 수축이나 크랙 현상의 발생을 억제하게 된다.Here, examples of the diacrylate- or triacrylate-based monomers include ethylene glycol dimethacrylate, tetraethylene glycol dimethacrylate, 1,6-hexanediol diacrylate, polyethylene glycol 400 diacrylate, and triphenyl glycol di Acrylate, divinyl ethane, vinyl methacrylate, glycerin trimethacrylate, trimethylol propane triacrylate, trimethylol ethane triacrylate, pentaerythritol trimethacrylate, and the like. The acrylate increases the crosslinking degree of the resin while remaining in the resin and contributes to stabilization of the core resin. Also, the high crosslinking degree makes it possible to achieve a more dense coating surface when forming a dry coating film, so that the moisture absorption of the dry coating film has a great effect on the foaming performance. Will be reduced. Examples of such acrylic emulsion resins include AQ-24 of AKZO and the like. These resins are mixed with the above-mentioned oily alkyl-modified acrylic copolymer at an appropriate ratio to be evenly distributed between the skeletons of the alkyl-modified acrylic copolymer when forming a dry film, resulting in uniform foaming during foaming, resulting in shrinkage or cracking. Will be suppressed.

이와같은 역할을 하는 아크릴계 에멀젼 수지의 함량이 전체 조성물 총중량을 기준으로 1중량% 미만이면 발포시 수축 및 크랙발생 현상이 심해지며, 25중량% 초과면 발포율이 떨어져 정상적인 내화성능을 발휘할 수 없게 되어 바람직하다. 따라서, 수축억제용 분산형 수지는 1∼25중량%, 바람직하게는 2∼20중량%으로 사용할 수 있다.If the content of the acrylic emulsion resin that plays such a role is less than 1% by weight based on the total weight of the total composition, shrinkage and cracking occur during foaming, and when the content exceeds 25% by weight, the foaming rate is lowered, thereby preventing normal fire performance. desirable. Therefore, the shrinkage type dispersion resin can be used in an amount of 1 to 25% by weight, preferably 2 to 20% by weight.

이와같이 유성 알킬변성 아크릴계 수지와 아크릴계 에멀젼 수지로 된 수지에 통상의 발포성 내화도료에 첨가되는 발포제, 탄화제, 안료, 첨가제 및 유성용제 등을 첨가하면 본 발명의 발포성 내화도료를 얻을 수 있는 바, 이들 성분을 살펴보면 다음과 같다.Thus, when a foaming agent, a carbonizing agent, a pigment, an additive, an oily solvent, etc. which are added to the conventional foamable refractory paint are added to the resin of the oil-based alkyl modified acrylic resin and the acrylic emulsion resin, the foamable refractory paint of the present invention can be obtained. The components are as follows.

(2)발포제(2) foaming agent

발포제는 고온에서 분해되어 탄화제 및 촉매와 반응하여 탄화층을 형성하며 반응 중에 가스를 발생시켜 탄화층이 적절하게 발포할 수 있도록 하는 역할을 수행하게 된다. 이러한 발포제로는 멜라민(melamine), 디시안디아마이드(dicyandiamide), 우레아(urea), 글리신(glycine) 등이 있다. The blowing agent decomposes at a high temperature to react with the carbonizing agent and the catalyst to form a carbonized layer and generates a gas during the reaction to serve to allow the carbonized layer to foam properly. Such blowing agents include melamine, dicyandiamide, urea, glycine, and the like.

발포제를 전체 조성물 총중량 기준으로 5중량% 미만으로 사용하면 탄화층 형성이 불량해지며 발생되는 가스도 불충분하여 탄화층의 발포가 미약하며 25중량% 초과면 가스의 발생이 너무 많아지게 되어 탄화층의 발포 이전에 가스의 과량분출로 인하여 탄화층이 갈라져 정상적인 내화성능을 발휘할 수 없게 되어 바람직하지 않다. 따라서, 발포제의 함량은 5∼25중량%, 바람직하게는 8∼20중량%이다. If the blowing agent is used in less than 5% by weight based on the total weight of the composition, the formation of the carbonized layer is poor and the gas generated is insufficient, so that the carbonized layer is weakly foamed. It is not preferable that the carbonized layer cracks due to the excessive ejection of gas before foaming, so that normal fire resistance cannot be exhibited. Therefore, the content of the blowing agent is 5 to 25% by weight, preferably 8 to 20% by weight.

(3)촉매(3) catalyst

촉매는 고온에서 분해되어 가스를 방출하면서 탄화제 및 발포제의 반응을 촉진시킴과 동시에 반응에 참여하여 탄화층을 형성하는 역할을 수행한다. 이러한 촉매로는 1급 암모늄 포스페이트(primary ammonium phosphate), 2급 암모늄 포스페이트(secondary ammonium phosphate), 암모늄 포스파이트(ammonium phosphite), 멜라민 포스페이트(melamine phosphate), 디멜라민 포스페이트(dimelamine phosphate), 멜라민 피로포스페이트(melamine pirophosphate), 트리크레실 포스페이트(tricrecyl phosphate) 등을 들 수 있다. The catalyst decomposes at a high temperature to promote the reaction of the carbonizing agent and the blowing agent while releasing gas, and at the same time, participates in the reaction to form a carbonized layer. Such catalysts include primary ammonium phosphate, secondary ammonium phosphate, ammonium phosphite, melamine phosphate, dimelamine phosphate, melamine pyrophosphate (melamine pirophosphate), tricrecyl phosphate (tricrecyl phosphate) and the like.

촉매가 전체 조성물의 총중량을 기준으로 13중량% 미만이면 탄화제 및 발포제와의 반응이 원활하지 못하게 되고, 45중량% 초과면 오히려 발포율이 떨어져 내화성능이 저하되므로 바람직하지 않다. 따라서, 촉매는 10∼40중량%, 바람직하게는 15∼30중량%로 함유한다.When the catalyst is less than 13% by weight based on the total weight of the total composition, the reaction with the carbonizing agent and the blowing agent is not smooth. If the catalyst is more than 45% by weight, the foaming rate is lowered, and thus the fire resistance is lowered. Therefore, the catalyst is contained at 10 to 40% by weight, preferably at 15 to 30% by weight.

(4)탄화제(4) carbonization

탄화제는 고온에서 발포제와 반응하여 내화성능을 발휘하는 탄화층을 형성시키는 역할을 한다. 이러한 탄화제로는 펜타에리트리톨(pentaerythritol), 디펜타에리트리톨(dipentaerythritol), 트리펜타에리트리톨(tripentaerythritol), 소르비톨(sorbitol), 트리메틸올프로판(trimethylolpropane), 트리메틸올에탄(trimethylolethane), 트리메틸올프로판(trimethylolpropane) 등을 들 수 있다. The carbonizing agent serves to form a carbonized layer that exhibits fire resistance by reacting with the blowing agent at a high temperature. Such carbonization agents include pentaerythritol, dipentaerythritol, tripentaerythritol, tripentaerythritol, sorbitol, trimethylolpropane, trimethylolpropane and trimethylolpropane. trimethylolpropane) etc. are mentioned.                     

탄화제가 전체 조성물의 총중량을 기준으로 5중량% 미만으로 사용되면 발포제와의 화학반응이 불충분하여 적합한 탄화층 형성이 어려워지며 25중량% 초과면 발포율이 떨어져 내화성능이 저하되므로 바람직하지 않다. If the carbonizing agent is used at less than 5% by weight based on the total weight of the total composition, the chemical reaction with the blowing agent is insufficient, making it difficult to form a suitable carbonized layer. If the carbonizing agent is more than 25% by weight, the foaming rate is lowered, which is undesirable.

따라서, 탄화제는 5∼25중량%, 바람직하게는 7∼17중량%로 사용한다.Therefore, the carbonizing agent is used at 5 to 25% by weight, preferably at 7 to 17% by weight.

(5)안료(5) Pigment

안료는 일반적으로 모든 도료에 색상을 부여하기 위하여 사용되어지고 있으며, 내화도료에는 색상을 부여하는 목적 이외에 내화성능을 향상시키는 역할도 한다. Pigments are generally used to impart color to all paints, and in addition to the purpose of imparting color to refractory paints, they also serve to improve fire resistance.

안료가 전체 내화도료 조성물의 총중량을 기준으로 3중량% 미만이면 착색력이 부족하고, 또한 발포과정에서 발포도막 내부에 균일한 기공층의 형성이 어려워 발포도막의 밀도가 떨어지게 되며, 15중량% 초과면 발포율이 불량해져 내화성능이 저하되므로 바람직하지 않다. If the pigment is less than 3% by weight based on the total weight of the entire refractory coating composition, the coloring power is insufficient, and it is difficult to form a uniform pore layer inside the foam coating during the foaming process, resulting in a low density of the foam coating. It is not preferable because the foaming rate is poor and the fire resistance is lowered.

따라서, 안료는 3∼15중량%, 바람직하게는 4∼10중량% 되도록 사용한다.Therefore, the pigment is used to be 3 to 15% by weight, preferably 4 to 10% by weight.

(6)첨가제(6) additives

첨가제로는 증점제, 분산제, 소포제, 가소제 등을 최적의 도료 및 도막성능을 발휘하도록 적정비율로 혼합할 수 있으며, 이러한 첨가제는 전체 도료 조성물의 총중량을 기준으로 3∼15중량% 되도록 사용하는 것이 바람직하다.As an additive, a thickener, a dispersant, an antifoaming agent, a plasticizer, and the like may be mixed at an appropriate ratio to achieve an optimum paint and coating performance. Such additives are preferably used in an amount of 3 to 15% by weight based on the total weight of the entire coating composition. Do.

(7)유성계 용제(7) Oil-based solvent

유성계 용제는 도료의 안정한 상태를 유지시켜 주고 도장작업성을 원활하게 하기 위해 사용되며, 그 함량이 전체 도료 조성물의 총중량을 기준으로 10중량% 미 만이면 도장작업이 매우 어려워지며, 40중량% 초과면 도료 중의 고형분들이 침강하여 굳어지게 되며 또한 요변성(搖變性)이 떨어지게 되어 도장 작업시 후도막을 올릴 경우 도료가 흘러내려 원하는 건조도막 두께를 얻기가 매우 힘들어진다. The oil-based solvent is used to maintain the stable state of the paint and to facilitate the painting workability, if the content is less than 10% by weight based on the total weight of the total coating composition, painting is very difficult, 40% by weight If the excess solids in the paint settles and hardens, and the thixotropy (搖 變性) falls, and if you raise the back coat during painting, the paint flows down and it becomes very difficult to obtain the desired dry coat thickness.

이같은 유성계 용제는 전체 조성물의 총중량을 기준으로 10∼50중량%, 바람직하게는 15∼40중량% 되도록 사용한다.Such an oil-based solvent is used so that it is 10 to 50% by weight, preferably 15 to 40% by weight based on the total weight of the entire composition.

일반적인 발포성 내화도료의 경우 건조경화 도막이 화재 등에 의하여 고온의 열에 노출되어 탄화층을 형성하며, 발포반응 중 불균일한 발포에 의한 수축 및 크랙이 발생하여 발포도막의 단열성을 떨어뜨리는 요인으로 작용한다. In the case of general foamed refractory paints, the dry hardened coating film is exposed to high temperature heat by a fire or the like to form a carbonized layer, and shrinkage and cracks caused by non-uniform foaming during the foaming reaction act as a factor to lower the thermal insulation of the foamed coating film.

그러나, 본 발명에 따른 발포성 내화도료는 분산형 수지인 아크릴계 에멀젼 수지가 도료 중에 적절한 비율로 혼합되어 있어, 이 수지가 상기와 같은 수축현상을 효과적으로 억제하기 때문에 내화성능을 지속적으로 장시간 동안 유지시켜주게 된다.However, the foamed refractory paint according to the present invention is an acrylic emulsion resin, which is a dispersible resin, is mixed in an appropriate proportion in the paint, so that the resin effectively suppresses the shrinkage as described above to maintain the fire resistance performance for a long time. do.

한편, 최종도막에 있어서 상기한 유성 알킬변성 아크릴계 수지의 고형분 함량은 전체 도료조성물의 고체의 총 중량을 기준으로 10∼30중량% 범위의 양으로 존재하는 것이 도료의 작업성, 흐름성, 저장성 및 건조도막 형성 후의 내수성, 내마모성 등 일반 도막물성상의 측면에서 바람직하다.On the other hand, the solid content of the above-mentioned oil-based alkyl-modified acrylic resin in the final coating film is present in an amount ranging from 10 to 30% by weight based on the total weight of the solid of the paint composition, workability, flowability, storage properties and It is preferable from the viewpoint of general coating material properties such as water resistance and abrasion resistance after dry coating film formation.

상기와 같은 조성을 갖는 저수축 유성계 발포성 내화도료의 발포과정을 기술적으로 서술하면 다음과 같다.Referring to the foaming process of the low-shrink oil-based foaming refractory paint having a composition as described above is as follows.

(발포 1단계)(Foaming stage 1)

건조 도막면에 화재 발생 등에 의하여 열이 가해져 유기성분(특히 유성계 수 지 등)의 연화점 이상이 되면 도막은 유동상태로 전환된다. 이 상태는 도막이 발포를 시작하기에 적합한 상태로 준비되어 있음을 의미한다.When heat is applied to the dry coating surface due to the occurrence of a fire, the coating film is converted into a fluid state when the organic component (especially oil-based resin, etc.) is above the softening point. This state means that the coating film is prepared in a state suitable for starting foaming.

(발포 2단계)(Expansion stage 2)

도막의 온도가 상승함에 따라 촉매, 발포제 및 탄화제와 그외 유기성분들이 분해되면서 여러 가지 가스를 방출하게 된다. 이때 방출되는 가스는 도막 내에서 분해되어 나오는 성분에 따라 약간씩 다르기는 하지만 대개 수증기, 암모니아, 이산화탄소 등으로, 이들이 유동상태에 있는 수지 등의 성분을 밀고 나오게 됨으로써 자연히 도막내부에 발포층을 형성하면서 도막이 발포되기 시작한다.As the temperature of the coating rises, the catalyst, blowing agent and carbonizing agent and other organic components are decomposed and various gases are released. At this time, the emitted gas is slightly different depending on the components decomposed in the coating film, but is usually vapor, ammonia, carbon dioxide, etc., and they push out components such as the resin in the fluid state, naturally forming a foam layer in the coating film. The coating film starts to foam.

(발포 3단계)(3rd stage of foaming)

도막의 발포가 계속되면서 동시에 발포도막이 표면층은 탄화되기 시작한다. 초기에는 팽창과 탄화가 동시에 진행되지만 시간이 지남에 따라 탄화되는 부분이 많아지면서 도막의 팽창도 서서히 둔화되어 어느 시간이 경과하면 더 이상 발포되지 않고 탄화만 진행되게 된다. 이렇게 형성되는 발포층의 두께는 초기 건조도막 두께의 50∼150배가 되며, 발포의 결과로 탄화층의 밀도는 최초도막보다 낮아진다. As foaming of the coating continues, the surface layer of the foamed coating starts to carbonize. Initially, expansion and carbonization proceed simultaneously, but as carbonization increases over time, the expansion of the coating gradually slows down, and after a certain time, only carbonization proceeds without foaming. The thickness of the foam layer thus formed is 50 to 150 times the initial dry coating thickness, and as a result of the foaming, the density of the carbonized layer is lower than that of the initial coating film.

(발포 4단계)(4 stages of foaming)

발포층은 최종적으로 전체가 하얗게 될 때까지 계속 탄화가 되어 외부의 열이 피도물까지 전달되는 것을 막는다.
The foam layer continues to carbonize until the entire white is finally white, preventing external heat from reaching the workpiece.

상기와 같은 발포과정을 통하여 발포율이 50∼150배이면서 수축으로 인한 손상이 거의 없는 발포도막을 형성하며 부피가 팽창된 발포도막은, 화염에 의한 발포 도막의 탈락이나 날림이 없고 화재 등에 의한 주위의 고온의 열로부터 철 구조물로의 열 전달을 효과적으로 차단하는 주요한 인자가 된다.Through the foaming process as described above, the foaming rate is 50 to 150 times, and the foamed coating film is almost free from damage due to shrinkage. The expanded foamed coating has no dropping or blowing of the foamed coating due to the flame, Is a major factor in effectively blocking heat transfer from high temperature heat to steel structures.

본 발명은 상기와 같이 뛰어난 발포율과 도막의 균일성을 겸비함으로써 낮은 건조도막 두께로서 효율적인 단열효과를 나타낼 수 있다. The present invention can exhibit an efficient heat insulating effect as a low dry coating thickness by combining the excellent foaming ratio and uniformity of the coating film as described above.

본 발명에 따라 얻어진 저수축 유성계 발포성 내화도료는 학교, 병원, 백화점 등 많은 사람이 이용하는 일반건축물 및 공장건축물에 사용가능하여 선박 및 해양구조물 등의 내화성능이 요구되어지는 곳에 사용가능하고, 또한 자동차, 항공기, 이동가옥 등 다양한 용도로 사용될 수 있다.The low shrinkable oil-based foamed refractory paints obtained according to the present invention can be used in general buildings and factories used by many people, such as schools, hospitals, department stores, etc., and can be used where fire resistance such as ships and marine structures is required. It can be used for various purposes such as automobiles, aircrafts, mobile houses.

특히, 건설교통부고시 제1998-248호의 기준에 의거한 내화시험방법에 의하여 공장건축물과 위험물 저장 및 처리시설의 기둥 및 보에 대하여 1시간용 내화피복재용 도료로서 사용할 수 있다.In particular, it can be used as paint for one-hour fireproof coatings on pillars and beams of factory buildings and dangerous goods storage and treatment facilities according to the fire resistance test method according to the notice of Ministry of Construction and Transportation.

즉, 본 발명에 따라 얻어진 저수축 유성계 발포성 내화도료는 광물면 보드, 케이블, 트레이, 콘크리트, 철강 목재 등과 같은 표면에 도포하여 내화성을 부여할 수 있다.That is, the low shrinkable oil-based foamed refractory paint obtained in accordance with the present invention can be applied to a surface such as mineral wool board, cable, tray, concrete, steel wood, etc. to impart fire resistance.

이때, 건조된 피막의 두께는 0.5∼3.0mm 되도록 도포하는 것이 바람직하다. At this time, it is preferable to apply | coat so that the thickness of the dried film may be 0.5-3.0 mm.

도장방법은 특별히 한정되는 것은 아니며, 붓도장, 에어스프레이 도장, 에어리스 스프레이 도장, 롤러 도장 등의 방법 등을 사용할 수 있다.The coating method is not particularly limited, and methods such as brush painting, air spray coating, airless spray coating, roller coating, and the like can be used.

이하, 본 발명을 실시예 및 비교예를 통하여 상세히 설명하지만, 이에 본 발명의 범주가 한정되는 것은 아니며, 하기 실시예 및 비교예에서의 '부'는 '중량부'를 의미한다. Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to Examples and Comparative Examples, but the scope of the present invention is not limited thereto. In the following Examples and Comparative Examples, 'parts' means 'parts by weight'.                     

제조예 1: 알킬변성 아크릴계 공중합체의 제조 Preparation Example 1 Preparation of Alkyl Modified Acrylic Copolymer

유성용제인 자일렌 35중량부를 사구 플라스크에서 80℃로 승온시킨 후 메틸메타크릴레이트 13중량부, 이소부틸메타크릴레이트 25중량부, 부틸아크릴레이트 5중량부, 에틸헥실아크릴레이트 7중량부와 벤조일퍼옥사이드 0.4중량부를 잘 교반하여 혼합한 후 사구 플라스크에 3∼3.5시간에 걸쳐 적가하였다. 약 1시간 정도 숙성시킨 후 자일렌 15중량부와 벤조일퍼옥사이드 0.1중량부를 잘 혼합한 후 적가하고 1시간 숙성시켜 알킬변성 아크릴계 공중합체를 얻었다. 이렇게 얻은 알킬변성 아크릴계 공중합체는 유리전이온도가 23℃이며 중량평균 분자량이 12,000이다. After heating 35 parts by weight of xylene, an oil solvent, to 80 ° C. in a sand dune flask, 13 parts by weight of methyl methacrylate, 25 parts by weight of isobutyl methacrylate, 5 parts by weight of butyl acrylate, 7 parts by weight of ethylhexyl acrylate and benzoyl fur 0.4 parts by weight of oxide was mixed well, and then added dropwise to the four-necked flask over 3 to 3.5 hours. After aging for about 1 hour, 15 parts by weight of xylene and 0.1 part by weight of benzoyl peroxide were mixed well, followed by dropwise addition, and aged for 1 hour to obtain an alkyl-modified acrylic copolymer. The alkyl-modified acrylic copolymer thus obtained has a glass transition temperature of 23 ° C. and a weight average molecular weight of 12,000.

실시예 1Example 1

도료의 제조가 가능한 용기에 유성용제 23부를 넣고 저속 교반하면서 상기 제조예 1에 따라 얻어진 알킬변성 아크릴계 공중합체 22부, 아크릴계 에멀젼 수지(AQ-24, 악조사 제품) 5.0부, 클로리네이티드 파라핀(염소함량 70%) 5.0부를 순차적으로 투입한 후 균일한 상태가 될 때까지 저속 교반하였다. 균일한 상태에 도달하면 저속교반 상태에서 안료로서 이산화 티타늄(TiO2) 4.3부, 암모늄 폴리포스페이트 24.4부, 디펜타에리트리톨 7.8부, 멜라민 7.1부를 순차적으로 투입하여 균일한 상태가 될 때까지 교반시킨 후에 고속 분산시켜 저수축, 유성계 발포성 내화도료를 제조하였다.23 parts of oil-based solvents were put into a container capable of producing a paint, and 22 parts of an alkyl-modified acrylic copolymer obtained according to Preparation Example 1, 5.0 parts of an acrylic emulsion resin (AQ-24, product of AK), chlorinated paraffin ( 5.0 parts of chlorine content (70%) was sequentially added, followed by low speed stirring until a uniform state was obtained. When the uniform state was reached, 4.3 parts of titanium dioxide (TiO 2 ), 24.4 parts of ammonium polyphosphate, 7.8 parts of dipentaerythritol, and 7.1 parts of melamine were added sequentially as a pigment in a slow stirring state, followed by stirring until a uniform state was obtained. After high-speed dispersion, a low shrinkage, oil-based foamed refractory paint was prepared.

실시예 2Example 2

암모늄 폴리포스페이트 24.4부, 디펜타에리트리톨 7.8부, 멜라민 7.1부를 사 용하는 대신에 암모늄 폴리포스페이트 23.6부, 디펜타에리트리톨 4.4부, 모노펜타에리트리톨 4.4부, 멜라민 7.3부를 사용하는 것 이외에는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 저수축, 유성계 발포성 내화도료를 제조하였다.Instead of using 24.4 parts of ammonium polyphosphate, 7.8 parts of dipentaerythritol, and 7.1 parts of melamine, the above-mentioned procedure was carried out except that 23.6 parts of ammonium polyphosphate, 4.4 parts of dipentaerythritol, 4.4 parts of monopentaerythritol, and 7.3 parts of melamine were used. In the same manner as in Example 1 was prepared a low shrinkage, oil-based foaming refractory paint.

실시예 3Example 3

암모늄 폴리포스페이트 24.4부, 디펜타에리트리톨 7.8부, 멜라민 7.1부를 사용하는 대신에 암모늄 폴리포스페이트 18.7부, 디펜타에리트리톨 6.1부, 멜라민 4.5부를 사용하고 추가로 멜라민 피로포스페이트 5.8부를 사용하는 것 이외에는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 저수축, 유성계 발포성 내화도료를 제조하였다.Instead of using 24.4 parts of ammonium polyphosphate, 7.8 parts of dipentaerythritol, 7.1 parts of melamine, except that 18.7 parts of ammonium polyphosphate, 6.1 parts of dipentaerythritol, 4.5 parts of melamine, and 5.8 parts of melamine pyrophosphate were used. In the same manner as in Example 1 was prepared a low shrinkage, oil-based foaming refractory paint.

비교예 1Comparative Example 1

암모늄 폴리포스페이트 24.4부, 디펜타에리트리톨 7.8부, 멜라민 7.1부, 알킬변성 아크릴계 공중합체 22부, 아크릴계 에멀젼 수지 5.0부, 클로리네이티드 파라핀(염소함량 70%) 5.0부를 사용하는 대신에 클로리네이티드 파라핀(염소함량 70%) 5.0부, 암모늄 폴리포스페이트 24.1부, 디펜타에리트리톨 7.6부, 멜라민 7.0부, 알킬변성 아크릴계 공중합체 22부를 사용하는 것 이외에는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 유성계 발포성 내화도료를 제조하였다.Ammonium polyphosphate 24.4 parts, dipentaerythritol 7.8 parts, melamine 7.1 parts, alkyl-modified acrylic copolymer 22 parts, acrylic emulsion resin 5.0 parts, chlorinated paraffin (70% chlorine) 5.0 parts instead of using the cloned Oily foaming refractory fired by the same method as Example 1, except that 5.0 parts of paraffin (70% chlorine), 24.1 parts of ammonium polyphosphate, 7.6 parts of dipentaerythritol, 7.0 parts of melamine, and 22 parts of alkyl-modified acrylic copolymer were used. The paint was prepared.

실험예 1Experimental Example 1

상기 실시예 1∼3 및 비교예 1에 따라 제조된 내화도료에 대하여 내화성능 및 내수성 시험을 수행하였다. Fire resistance performance and water resistance tests were performed on the refractory paints prepared according to Examples 1 to 3 and Comparative Example 1.

이때, 내화성능 시험용은 H빔에, 내수성 시험용은 일반 철시편에 건조경화도막의 두께가 0.90∼1.05㎜가 되도록 도장하여 건조도막의 내화성능 시험 및 내수성 시험을 아래의 방법에 의하여 실시하였다.At this time, the fire resistance test was applied to the H-beam, the water resistance test was applied to the general iron specimens so that the thickness of the dry cured coating film is 0.90 ~ 1.05mm, fire resistance performance test and water resistance test of the dry coating film was carried out by the following method.

1)내화성능 시험1) Fire resistance test

본 시험은 일반건축물, 공장건축물, 위험물 저장 및 처리시설 등의 보, 기둥, 벽 등의 구조부분에 내화피복재로 도장한 후 시험하여 이 내화피복재의 내화성능을 확인하기 위한 것이다. This test is to confirm the fire resistance performance of fire resistant coatings by coating them with structural coatings such as beams, columns, walls, etc. of general buildings, factory buildings, hazardous materials storage and treatment facilities.

H빔에 6개의 열전대를 균일한 간격을 두고 설치한 후 내화도료를 도장하여 KS F 2257의 표준가열 조건으로 1시간 가열시험을 실시하여 내화도료의 발포도막이 주위의 열로부터 시험체로의 열전달을 어느 정도 효율적으로 차단하는 성능이 있는가를 평가하는 것이다.After installing six thermocouples on the H beam at equal intervals, paint it with fireproof paint and conduct heating test for 1 hour under the standard heating condition of KS F 2257, and the foam coating of fireproof paint transfers heat from the surrounding heat to the test body. It is to assess whether there is a performance that blocks the degree of efficiency effectively.

이때, 표준가열시험은 표준가열 온도조건을 충족할 수 있는 규정된 가열로에서 실시해야 하며 KS F 2257에 명기된 것처럼 표준가열온도는 KS C 1602에 규정된 0.75급 이상의 성능을 가진 지름 1㎜의 CA열전대로 측정하며 보와 기둥의 시험시에는 열전대를 최소 3개에서 8개를 설치하여 각 부위별 온도를 측정한다.At this time, the standard heating test shall be carried out in the designated furnace that can satisfy the standard heating temperature conditions. As specified in KS F 2257, the standard heating temperature shall be 1 mm in diameter with the performance of 0.75 or higher specified in KS C 1602. CA thermocouples are measured. When testing beams and columns, at least three to eight thermocouples are installed to measure the temperature of each part.

본 시험은 시험체에 6개의 열전대를 균일한 간격으로 설치하여 각 부위의 온도를 측정하였다.In this test, six thermocouples were installed at equal intervals on the test body, and the temperature of each site was measured.

또한 표준가열 조건의 시간에 따른 온도변화와 그와 같은 조건으로 시험시 가열로 내의 시간에 따른 실제가열온도를 다음 표 1에 비교하였다.In addition, the temperature change over time of the standard heating conditions and the actual heating temperature over time in the furnace in the test under such conditions were compared in Table 1 below.

내화성능 시험은 한국공업규격 KS F 2257에 규정된 건축구조부분의 내화시험방법에 따르며 보와 기둥에 대해서는 1994년에 신설된 국립건설시험소 건축 제 58842-207호에 의하면 평균온도 538℃이하, 최고온도 649℃이하로 규정되어 있다. The fire resistance test is based on the fire resistance test method of the building structure part specified in Korean Industrial Standard KS F 2257. For beams and columns, according to the National Construction Laboratory No. 58842-207, which was newly established in 1994, the average temperature is 538 ℃ The temperature is specified below 649 ℃.                     

시간(시)Hour KS F 2257의 표준가열온도Standard heating temperature of KS F 2257 시험시의 실제가열온도Actual heating temperature at test 55 540540 536536 1010 705705 695695 1515 760760 757757 2020 795795 787787 2525 820820 814814 3030 840840 833833 3535 860860 855855 4040 880880 875875 4545 895895 893893 5050 905905 910910 5555 915915 918918 6060 925925 928928

본 시험은 1시간용 내화피복재로서 적용가능성을 확인하는 시험을 나타낸 것이며, 한국공업규격 KS F 2257에 규정된 건축구조 부분의 내화시험 방법에 따라 1시간 동안 시험하여 평균온도 538℃ 이하, 최고온도 649℃ 이하가 유지되어야 1시간용 내화피복재로서 적용가능한 내화도료가 되는 것이다.This test is a test to confirm the applicability as a 1 hour fireproof coating material. The test is conducted for 1 hour according to the fire resistance test method of the building structure part specified in Korean Industrial Standard KS F 2257. It should be maintained below 649 ℃ to become a fireproof coating applicable as a fireproof coating for 1 hour.

2)내수성 시험2) water resistance test

철 시편에 내화도료를 도장하여 충분히 건조시킨 후 공기가 충분히 공급되는 물이 담겨진 수조에 시험용 시편을 완전히 침적시킨 후 부풀음, 갈라짐, 벗겨짐 등의 이상 현상이 발생되는 시간을 기록한다.After coating the iron specimen with refractory paint and drying it sufficiently, record the time when abnormality such as swelling, cracking, peeling occurs after completely immersing the test specimen in a tank containing water with sufficient air supply.

상기와 같은 방법으로 평가한 내화성 및 내수성 시험결과는 다음 표 2와 같다.The fire resistance and water resistance test results evaluated in the same manner as shown in Table 2 below.

실 시 예Example 비교예 1Comparative Example 1 비고Remarks 1One 22 33 건조도막 내크랙성Dry coating crack resistance 양호Good 양호Good 양호Good 보통usually 육안관찰Visual observation 내화성능시험(℃)Fire resistance test (℃) 10분10 minutes 210210 201201 204204 227227 시험조건 KS F 2257(평균온도)Test conditions KS F 2257 (average temperature) 20분20 minutes 281281 272272 273273 294294 30분30 minutes 333333 325325 326326 350350 40분40 minutes 379379 376376 375375 416416 50분50 minutes 435435 424424 428428 488488 60분60 minutes 486486 481481 482482 570570 내화성능시험시 발포도막의 외관Appearance of foam coating during fire resistance test 양호Good 양호Good 양호Good 수축현상 발생Contraction phenomenon 육안관찰Visual observation 발포도막의 강도Strength of foam coating 우수Great 우수Great 우수Great 우수Great 지촉관찰Tactile observation 크랙 및 수축상태Crack and Shrinkage 양호Good 양호Good 양호Good 부분적 크랙발생Partial cracking 육안관찰Visual observation 내수성 시험(시간)Water resistance test (hours) 8282 7676 7272 6868 청수침적Water immersion

상기 표 2의 결과로부터, 본 발명에 의한 실시예 1∼3에 따른 발포성 내화도료 조성물은 아크릴계 에멀젼 수지를 사용하지 않은 비교예 1의 도료 조성물에 비하여 1시간 내화성능 결과와 발포도막의 외관 및 발포도막의 균일성이 훨씬 우수함을 알 수 있다. 특히, 발포도막에 수축 등이 발생되지 않음을 알 수 있다.
From the results in Table 2, the foamable refractory paint composition according to Examples 1 to 3 according to the present invention has a one-hour fire resistance performance result and the appearance and foaming of the foamed coating film compared to the coating composition of Comparative Example 1 without using an acrylic emulsion resin. It can be seen that the uniformity of the coating film is much better. In particular, it can be seen that no shrinkage or the like occurs in the foam coating.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따라 유성 알킬변성 아크릴계 수지에 아크릴계 에멀젼 수지를 함께 사용하여 얻어진 저수축 유성계 발포성 내화도료는 한국공업규격 KS F 2257에 규정된 건축구조부분의 내화시험방법에 따라 1시간용 내화피복재로 적용가능한 우수한 내화성능을 발휘하면서, 발포시 수축 등이 발생되지 않으므로 이를 광물면 보드, 케이블, 트레이, 콘크리트, 철강, 목재 등의 표면에 피복하면 우수한 내화성을 부여할 수 있다.As described above, the low shrinkage oil-based foaming fireproof paint obtained by using an acrylic emulsion resin together with an oil-based alkyl-modified acrylic resin according to the present invention is according to the fire resistance test method of the building structure part specified in Korean Industrial Standard KS F 2257. Excellent fire resistance performance that can be applied as a one-hour fireproof coating, and shrinkage does not occur when foaming, so coating it on the surface of mineral wool boards, cables, trays, concrete, steel, wood, etc. can give excellent fire resistance .

Claims (10)

수지에 발포제, 촉매, 탄화제, 안료, 첨가제 및 유성용제를 첨가하여 이루어진 발포성 내화도료 조성물에 있어서,In a foamable refractory coating composition formed by adding a blowing agent, a catalyst, a carbonizing agent, a pigment, an additive and an oily solvent to a resin, 상기 수지는 유성 알킬변성 아크릴계 수지와 아크릴계 에멀젼 수지이며, 여기서 유성 알킬변성 아크릴계 수지는 전체 조성 중 5∼35중량%이고, 아크릴계 에멀젼 수지는 전체 조성 중 1∼25중량%로 함유되는 것임을 특징으로 하는 발포성 내화도료 조성물.The resin is an oil-based alkyl-modified acrylic resin and an acrylic emulsion resin, wherein the oil-based alkyl-modified acrylic resin is 5 to 35% by weight of the total composition, the acrylic emulsion resin is characterized in that it is contained in 1 to 25% by weight of the total composition Effervescent refractory paint composition. 제 1 항에 있어서, 유성 알킬변성 아크릴계 공중합체는 메틸메타크릴레이트, 부틸메타크릴레이트, 부틸아크릴레이트 및 에틸아크릴레이트 중 선택된 1종 이상의 모노머를 전체 모노머 중량 기준으로 90∼100중량%로 사용하고, 선택적으로 아크릴산, 메타크릴산, 하이드록시에틸아크릴레이트, 하이드록시에틸메타크릴레이트 및 하이드록시프로필메타크릴레이트 수지와 같은 수산기(-OH) 또는 산기(-COOH)를 함유하는 아크릴 모노머 1종 이상을 10중량% 이하로 사용하여 공중합시켜 얻어진 것으로, 유리전이온도가 -20∼60℃이며 중량평균분자량이 5,000∼90,000인 알킬변성 아크릴계 공중합체인 것임을 특징으로 하는 발포성 내화도료 조성물.According to claim 1, The oil-based alkyl-modified acrylic copolymer is used at 90 to 100% by weight based on the total monomer weight of at least one monomer selected from methyl methacrylate, butyl methacrylate, butyl acrylate and ethyl acrylate At least one acrylic monomer optionally containing a hydroxyl group (-OH) or an acid group (-COOH), such as acrylic acid, methacrylic acid, hydroxyethyl acrylate, hydroxyethyl methacrylate and hydroxypropyl methacrylate resin It is obtained by copolymerization using less than 10% by weight, a foamed refractory coating composition characterized in that the glass transition temperature is -20 ~ 60 ℃ and the weight average molecular weight of the alkyl-modified acrylic copolymer of 5,000 to 90,000. 제 1 항에 있어서, 아크릴계 에멀젼 수지는 유화중합법으로 합성되며 수지 내에 에멀젼 입자를 가지는 수축억제용 유성계 수지로서, 에틸렌 불포화기를 2개 이상 함유하고 있는 디아크릴레이트계 모노머와 트리아크릴레이트계 모노머 모두 또는 각각을 전체 아크릴계 에멀젼 수지의 모노머 중량에 대하여 1∼30중량%로 함유하는 것임을 특징으로 하는 발포성 내화도료 조성물.The acrylic emulsion resin according to claim 1, wherein the acrylic emulsion resin is a shrinkage inhibiting oil-based resin which is synthesized by emulsion polymerization and has emulsion particles in the resin, and includes a diacrylate monomer and a triacrylate monomer containing two or more ethylene unsaturated groups. A foamable fire-resistant coating composition comprising all or each in an amount of 1 to 30% by weight based on the weight of monomers of the total acrylic emulsion resin. 제 1 항에 있어서, 발포제는 멜라민(melamine), 디시안디아마이드(dicyandiamide), 우레아(urea) 및 글리신(glycine)으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 것을 전체 도료 조성 중 5∼25중량%로 함유하는 것을 특징으로 하는 발포성 내화도료 조성물.The foaming agent of claim 1, wherein the blowing agent contains 5 to 25% by weight of one or more selected from the group consisting of melamine, dicyandiamide, urea, and glycine. Foamable fireproof coating composition, characterized in that. 제 1 항에 있어서, 촉매는 1급 암모늄 포스페이트(primary ammonium phosphate), 2급 암모늄 포스페이트(secondary ammonium phosphate), 암모늄 포스파이트(ammonium phosphite), 멜라민 포스페이트(melamine phosphate), 디멜라민 포스페이트(dimelamine phosphate), 멜라민 피로포스페이트(melamine pirophosphate) 및 트리크레실 포스페이트(tricrecyl phosphate)로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 전체 도료조성 중 10∼40중량%로 함유하는 것을 특징으로 하는 발포성 내화도료 조성물.The catalyst of claim 1, wherein the catalyst is primary ammonium phosphate, secondary ammonium phosphate, ammonium phosphite, melamine phosphate, dimelamine phosphate , Melamine pirophosphate and tricrecyl phosphate (tricrecyl phosphate) at least one member selected from the group consisting of 10 to 40% by weight of the total paint composition foamable refractory coating composition characterized in that it contains. 제 1 항에 있어서, 탄화제는 펜타에리트리톨(pentaerythritol), 디펜타에리트리톨(dipentaerythritol), 트리펜타에리트리톨(tripentaerythritol), 소르비톨(sorbitol), 트리메틸올프로판(trimethylolpropane), 트리메틸올에탄(trimethylolethane) 및 트리메틸올프로판(trimethylolpropane)로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 전체 도료 조성 중 5∼25중량%로 함유하는 것을 특징으로 하는 발포성 내화도료 조성물.The method of claim 1, wherein the carbonizing agent is pentaerythritol, dipentaerythritol, tripentaerythritol, sorbitol, trimethylolpropane, trimethylolethane And trimethylolpropane (trimethylolpropane) at least one member selected from the group consisting of 5 to 25% by weight of the total paint composition. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 유성 알킬변성 아크릴계 수지는 고형분 함량이 전체 도료조성물의 고체의 총 중량을 기준으로 10∼30중량% 범위의 양으로 존재하는 것을 특징으로 하는 발포성 내화도료 조성물.The foamable refractory coating composition according to claim 1 or 2, wherein the oil-based alkyl-modified acrylic resin is present in an amount ranging from 10 to 30% by weight based on the total weight of solids of the entire paint composition. . 제 1 항에 따라 얻어진 도료 조성물을 피도면에 도포하여 내화성을 부여하는 방법.A coating composition obtained according to claim 1 is applied to a surface to be coated to impart fire resistance. 제 8 항에 있어서, 피도면은 광물면 보드, 케이블, 콘크리트, 철강 및 목재로 이루어진 군으로부터 선택된 것임을 특징으로 하는 방법.9. The method of claim 8, wherein the surface to be coated is selected from the group consisting of mineral wool boards, cables, concrete, steel and wood. 제 8 항에 있어서, 도료 조성물의 피도면에의 도포는 건조경화도막의 두께가 0.5∼3.0mm 되도록 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.9. The method of claim 8, wherein the coating composition is applied to the surface to be coated so that the thickness of the dry cured coating film is 0.5 to 3.0 mm.
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