KR100755893B1 - 합성피혁용 비할로겐계 난연제 조성물 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 수용성 폴리우레탄/아크릴 수지와 비할로겐계 난연제 및 물로 이루어진 합성피혁용 난연제 조성물로서, 다이옥신의 발생 우려가 없고 난연 성능이 우수하며, 그리고 독성 가스 및 연기를 발생시키지 않아 친환경적인 것을 특징으로 하는 합성피혁용 비할로겐계 난연제 조성물에 관한 것으로서, 상기 비할로겐계 난연제가 주난연제로서 멜라민계 화합물 50~70중량%, 보조난연제로서 삼산화안티몬 15~25중량% 및 보조제로서 붕산아연 15~25중량%로 이루어진 것을 특징으로 한다.
그리고 상기의 구성을 갖는 본 발명은 수용성 폴리우레탄 수지와 수용성 아크릴 수지를 용매인 물에 희석시켜 사용함으로써, 폴리우레탄 수지를 단독으로 사용하는 것에 비해 제조 원가가 절감되고, 용매로서 유기용제가 아닌 물을 사용함에 따라 난연제 조성물의 제조시나 또는 사용시에 휘발성 유기 가스가 발생되지 아니하여 쾌적한 작업환경을 유지하는 친환경적인 것을 특징이고, 또한 할로겐계 화합물의 대체 화합물로서 주난연제인 멜라민계 화합물과 보조난연제인 삼산화안티몬을 주성분으로 함에 따라 난연소재의 연소시 할로겐계 화합물로 인한 다이옥신의 발생이 없고, 보조제로서 붕산아연을 사용함에 따라 난연소재의 연소시 불꽃을 억제하여 난연소재로부터 발생되는 독성 가스 및 연기의 발생을 억제시킴으로써, 난연소재의 연소시 발생되는 독성가스와 연기로 인한 질식사고로 인한 피해를 줄일 수 있는 장점이 있다.
수용성, 폴리우레탄, 아크릴, 난연제, 멜라민계, 삼산화안티몬, 붕산아연, 물

Description

합성피혁용 비할로겐계 난연제 조성물{Non-halogen type fire retardant material compounds for synthetic leather}
본 발명은 합성피혁용 비할로겐계 난연제 조성물에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 수용성 폴리우레탄/아크릴 수지와 비할로겐계 난연제 및 물로 이루어진 합성피혁용 난연제 조성물로서, 다이옥신의 발생 우려가 없고 난연 성능이 우수하며, 그리고 독성 가스 및 연기를 발생시키지 않아 친환경적인 것을 특징으로 하는 합성피혁용 비할로겐계 난연제 조성물에 관한 것이다.
일반적으로 난연제는 합성수지 등의 폴리머에 블랜딩하여 난연성을 부여하는 첨가형 난연제와 폴리머 자체에 난연 성분을 함유시키는 반응형 난연제로 대별되며, 그리고 첨가형 난연제는 유기난연제 및 무기난연제로 분류되어 진다. 유기난연제는 브롬계, 염소계 등과 같은 할로겐계 화합물 및 인산에스테르계 등과 같은 인계 화합물이 주성분인 난연제이고, 무기난연제는 삼산화안티몬, 오산화안티몬 등과 같은 산화안티몬계, 수산화알루미늄 등과 같은 수산화화합물계, 중비금속화합물계, 탄산칼슘(CaCO3), 탄산마그네슘(MgHCO3), 클레이, 탈크 등과 같은 화합물이 주성분인 난연제로서 무기난연제는 주로 보조난연제로 사용되고 있다.
최근 유럽, 독일 지역에서는 합성피혁용 난연제로 주로 사용되고 있는 브롬계, 염소계 등의 할로겐 난연제 중에서 특히 브롬계 난연제가 함유된 난연소재의 연소시 다이옥신 발생의 이론적 가능성이 이슈가 돼서 문제시되고 있는 데카브로모디페닐옥사이드(DBDPO) 또는 옥사브로모페닐에테르(OBDPE)는 난연 성능이 뛰어나기 때문에 삼산화안티몬과 병행하여 많이 사용되고 있으나 상기와 같은 난연제를 사용할 경우 연소시 다이옥신(Dioxine)의 발생으로 인해 환경문제와 결부하여 큰 이슈로 대두되고 있기 때문에 대체 난연제 개발의 움직임이 가속화되고 있는 실정이다.
한편 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위한 방안으로 많은 할로겐을 함유하지 않은 난연제의 개발이 다양하게 진행되고 있으며, 이렇게 개발된 기술들이 특허출원된 내용을 살펴보면, 대한민국 등록특허공보 등록번호 제366360호에 폴리 (1, 4 - 사이클로헥실렌디메틸렌테레프탈레이트) 수지, 주난연제로서 멜라민시아누레이트, 붕산아연 및 삼산화안티몬을 사용한 것을 특징으로 하는 비할로겐계 난연 조성물이 알려져 있지만 상기 비할로겐계 난연제 조성물의 경우에는 폴리 (1, 4 - 사이클로헥실렌디메틸렌테레프탈레이트)수지에 유리 섬유 및 무기 충진제로 강화하여 기계적 물성과 난연성이 우수하고, 260℃ 이상에서도 변색과 변형이 일어나지 않는 뛰어난 내열 특성을 갖도록 요구하여 주로 내열성이 요구되는 전기, 전자 부품과 자동차 부품의 용도에 적합한 난연제 조성물로 제안되어 있다.
그리고 일본공개특허공보 공개번호 제2000-160031호 및 미국등록특허공보 등록번호 제5,859,099호에는 주난연제가 인계 화합물이고, 보조난연제로서 멜라민계 화합물을 성분으로 하는 비할로겐계 난연제가 제안되고 있다.
또한 폴리우레탄수지와 아크릴수지를 이용한 난연제의 개발된 기술들이 특허출원된 내용을 살펴보면, 대한민국 등록특허공보 등록번호 제510990호에 아크릴 수지, 우레탄 수지 혼합물로 이루어진 합성수지에 인계 또는 무기계 난연제와 삼산화안티몬과 같이 난연보조제 및 희석제를 첨가하여 제조한 난연성 코팅액 조성물이 제안되어 있다.
그리고 일본등록특허공보 등록번호 제3202259호에는 폴리우레탄 수지와 폴리메타아크릴 수지로 구성된 합성수지 혼합물 또는 그라프트 수지, 블록 수지 등의 합성수지에 인 화합물과 붕소 화합물을 함유하는 난연성 조성물과 안티몬 화합물과 금속산화물 등의 난연성 첨가제를 사용하는 난연성 조성물이 제안되어 있다.
또한 일본공개특허공보 공개번호 제2004-238559호에는 유연성 부여성분으로 에틸렌아크릴고무, 강도 부여성분으로 폴리우레탄을 이용하며, 비할로겐계 난연제가 수산화마그네슘 등의 금속수산화물 또는 질소 함유 난연제를 사용하는 난연성 수지 조성물이 제안되고 있다.
따라서, 본 발명은 수용성 폴리우레탄 수지와 수용성 아크릴 수지를 용매인 물에 희석시켜 사용함으로써, 폴리우레탄 수지를 단독으로 사용하는 것에 비해 제조 원가가 절감되고, 용매로서 유기용제가 아닌 물을 사용함에 따라 난연제 조성물의 제조시나 또는 사용시에 휘발성 유기 가스가 발생되지 아니하여 쾌적한 작업환경을 유지하는 친환경적인 것을 특징으로 하는 합성피혁용 비할로겐계 난연제 조성물을 제공함에 그 목적이 있다.
그리고, 본 발명은 할로겐계 화합물의 대체 화합물로서 인계 화합물 난연제 대신 주난연제인 멜라민계 화합물과 보조난연제인 삼산화안티몬을 주성분으로 함에 따라 난연소재의 연소시 할로겐계 화합물로 인한 다이옥신의 발생이 없는 으므로 친환경적인 것을 특징으로 하는 합성피혁용 비할로겐계 난연제 조성물을 제공함에 다른 목적이 있다.
또한 본 발명은 난연제 조성물의 보조제로서 붕산아연(znic broate)을 사용함에 따라 난연소재의 연소시 불꽃을 억제하여 난연소재로부터 발생되는 독성 가스 및 연기의 발생을 억제시킴으로써, 난연소재의 연소시 발생되는 독성가스와 연기로 인한 질식사고로 인한 피해를 줄일 수 있는 것을 특징으로 하는 합성피혁용 비할로 겐계 난연제 조성물을 제공함에 또 다른 목적이 있다.
상기의 과제를 해결하기 위한 본 발명은 수용성 폴리우레탄/아크릴 수지 12~18중량%, 비할로겐계 난연제 28~32중량%, 용매로서 물 45~57중량%, 점증제 1.5~3.5중량% 및 분산제 1.5~3.5중량%로 이루어진 것이 특징이다.
본 발명의 합성피혁용 비할로겐계 난연제 조성물(이하 '비할로겐계 난연제 조성물'이라 한다)은 신발, 자동차, 기차, 항공기 등과 같은 교통수단의 시트용이나 또는 가구 또는 소파 등의 외피용으로서 사용되는 합성피혁에 적용시키기 위한 용도로 주로 사용되어진다.
본 발명에서 사용하는 합성수지는 수용성 폴리우레탄과 아크릴을 혼합한 수지로서 본 발명에 따른 멜라민계 난연제 조성물은 합성피혁용 합성수지와 동일한 소재인 수용성 폴리우레탄 수지를 사용함으로써 본 발명의 난연제가 합성피혁용 합성수지액과 양호하게 배합되어 분산될 수 있기 때문에 우수한 난연 성능을 발휘할 수 있는 역할을 하며, 그리고 수용성 아크릴 수지는 내수성, 내약품성을 향상시키는 역할을 한다.
본 발명에서 사용 가능한 수용성 폴리우레탄/아크릴 수지의 조성비는 12~18 중량%가 바람직하며, 더욱 구체적으로는 수용성 폴리우레탄 수지 6~9중량%, 수용성 아크릴 수지 6~9중량%가 바람직하다.
본 발명에서 수용성 폴리우레탄 수지의 조성비가 6중량% 미만이 될 경우에는 수용성 폴리우레탄 수지의 함량 부족으로 인해 폴리우레탄계 합성피혁 소재에 난연제 조성물을 코팅시에 난연제 조성물과 폴리우레탄계 합성피혁 소재의 접착성이 저하될 우려가 있고, 수용성 폴리우레탄 수지의 조성비가 9중량%를 초과할 경우에는 수용성 폴리우레탄 수지의 함량 과다로 인해 폴리우레탄계 합성피혁 소재에 코팅시 난연제 조성물의 접착력은 향상되지만 상대적으로 수용성 아크릴 수지의 함량 부족으로 인해 내수성, 내약품성이 저하될 우려가 있거나 또는 멜라민계 난연제의 함량 부족으로 인해 난연 성능이 저하될 우려가 있다.
본 발명에서 사용 가능한 수용성 아크릴 수지는 메틸메타아크릴레이트, 메타아크릴산, 아크릴산, 부틸아크릴레이트, 에틸아크릴레이트, 스틸렌 모노머, 2-에틸헥실아크릴레이트를 용액 중합시킨 수용성 아크릴 수지 중에서 1종 또는 그 이상을 선택하여 사용하는 것이 바람직하다.
본 발명에서 사용하는 비할로겐계 난연제의 주난연제인 멜라민계 화합물은 최근 연소시 다이옥신 발생의 이론적 가능성이 이슈가 돼서 문제시되고 있는 불소계 난연제의 대체 난연제로서, 난연소재의 연소시 불연성 가스를 발생시켜 난연소 재인 합성피혁에 공급되는 산소를 차단하여 연소를 억제시켜 난연성의 효과를 상승시키는 역할을 한다.
상기 비할로겐계 난연제의 조성비는 28~32중량%가 바람직하며, 비할로겐계 난연제의 조성비가 28중량% 미만이 될 경우에는 비할로겐계 난연제의 함량 부족으로 인해 난연소재의 연소시 충분한 불연성 가스가 발생되지 아니하여 난연소재인 합성피혁에 공급되는 산소를 충분히 차단하지 못해 난연성능이 저하될 우려가 있고, 그리고 비할로겐계 난연제의 조성비가 32중량%를 초과할 경우에는 비할로겐계 난연제의 함량 증대에 따라 발생되는 불연성 가스는 증가하나 상대적으로 수용성 폴리우레탄/아크릴 수지의 함량 부족으로 인해 비할로겐계 난연제 조성물과 폴리우레탄계 합성피혁과의 접착력이 약화되거나 또는 난연성 폴리우레탄계 합성피혁의 내약품성이나 내수성이 저하될 우려가 있다.
상기 비할로겐계 난연제는 더욱 구체적으로 주난연제로서 멜라민계 화합물 50~70중량%, 보조난연제로서 삼산화안티몬 15~25중량% 및 보조제로서 붕산아연 15~25중량%로 이루어진 것이 특징이다.
주난연제인 멜라민계 화합물의 조성비는 50~70중량%인 것이 바람직하며, 멜라민계 화합물의 조성비가 50중량%미만이 될 경우에는 멜라민계 화합물의 함량 부족으로 인해 난연소재의 연소시 충분한 불연성 가스가 발생되지 아니하여 난연소재 인 합성피혁에 공급되는 산소를 충분히 차단하지 못해 난연성능이 저하될 우려가 있고, 그리고 멜라민계 화합물의 조성비가 50중량%를 초과할 경우에는 멜라민계 화합물의 함량 증대에 따라 발생되는 불연성 가스는 증가하나 상대적으로 난연보조제인 삼산화안티몬과 보조제인 붕산아연의 함량이 부족하여 도리어 난연 성능이 저하되면서 유독가스와 연기의 다량 발생으로 인해 화재시 사람들이 유독가스와 연기에 질식될 우려가 있다.
본 발명에서 사용 가능한 주난연제인 멜라민계 화합물은 멜라민, 멜람, 멜렘, 멜론, 메틸렌디멜라민, 에틸렌디멜라민, 데카메틸렌디멜라민, 시클로헥실디멜라민, 디에틸렌디멜라민, 디에틸렌트리멜라민 또는 멜라민 시아누레이트 중에서 1종 또는 그 이상을 선택하여 사용하는 것이 바람직하다.
그리고 본 발명에서 보조난연제로 사용하는 삼산화안티몬은 자체소화성은 없지만 주난연제와의 상호 작용에 의해 난연성의 상승 효과를 나타낸다. 즉 삼산화안티몬의 멜라민계 화합물은 연소할 때 기상이 되어 프리라디칼 반응을 정지시켜 줌으로써 난연효과를 상승시키는 역할을 한다.
본 발명의 보조난연제인 삼산화안티몬의 조성비는 15~25중량%가 바람직하며, 삼산화안티몬의 조성비가 15중량%미만이 될 경우에는 삼산화안티몬의 함량 부족으로 인해 멜라민계 화합물의 일부만이 삼산화안티몬과의 반응으로 인해 프리라디칼 반응이 진행됨에 따라 난연 성능이 저하될 우려가 있고, 또한 삼산화안티몬의 조성비가 25중량%를 초과할 경우에는 삼산화안티몬의 함량에 비해 주난연제인 멜라민계 화합물 및 보조제인 붕산아연의 함량이 상대적으로 적어짐에 따라 멜라민계 화합물에서 발생되는 불연성가스의 발생량이 적어지거나 또는 불꽃 및 잔염의 발생이 많아짐에 따라 난연 성능이 저하되고, 유독가스 및 연기가 다량 발생될 우려가 있다.
그리고 본 발명에서 보조난연제로 사용하는 붕산아연은 불꽃 및 잔염을 억제시키는 역할을 한다.
본 발명의 보조난연제인 붕산아연의 조성비는 15~25중량%가 바람직하며, 붕산아연의 조성비가 15중량%미만이 될 경우에는 붕산아연의 함량 부족으로 난연소재의 연소시 불꽃 및 잔염의 발생이 억제되지 아니하여 난연 성능이 저하되거나 다량의 유독가스 및 연기가 발생될 우려가 있고, 그리고 붕산아연의 조성비가 25중량%를 초과할 경우에는 붕산아연의 함량에 비해 주난연제인 멜라민계 화합물 및 보조난연제인 삼산화안티몬의 함량이 상대적으로 부족하여 멜라민계 화합물에서 발생되는 불연성가스의 발생량이 적어지거나 또는 삼산화안티몬의 부족으로 인해 멜라민계 화합물이 일부만 프리라디칼 반응이 진행됨에 따라 난연 효과가 저하될 우려가 있다.
그리고 본 발명에서는 비할로겐계 난연제 조성물의 용매로써 물을 사용하므 로 난연제 조성물의 제조시나 또는 사용시에 휘발성 유기 가스가 발생되지 아니하여 쾌적한 작업환경을 유지할 수 있고, 또한 물을 상용함에 따라 제조 원가가 절감되는 효과가 있다.
본 발명에서 물의 조성비는 45~57중량%가 바람직하다. 이때 물의 조성비가 45중량% 미만이 되면 비할로겐계 난연제 조성물의 점성이 높아짐에 따라 합성피혁에 비할로겐계 난연제 조성물의 도포 작업의 작업성 효율이 저하될 우려가 있고, 그리고 물의 조성비가 57중량%를 초과할 경우에는 상대적으로 비할로겐계 난연제 또는 폴리우레탄/아크릴 수지의 함량 부족으로 인해 난연성 합성피혁의 난연 성능이 저하되거나 또는 내약품성, 내수성 등의 성능이 저하될 우려가 있다.
그리고 본 발명에서 사용하는 점증제는 난연제 조성물의 점도를 조절하여 합성피혁에 수용성 난연제 조성물의 코팅시 흐름을 방지하고, 난연제 조성물의 코팅 작업을 원활하게 하는 역할을 한다.
본 발명의 점증제 조성비는 1.5~3.5중량%가 바람직하며, 점증제 조성비가 1.5중량% 미만이 될 경우에는 점증제 함량의 부족으로 인해 합성피혁에 수용성 난연제 조성물의 코팅시 조성물이 흘러 합성피혁의 표면이 균일하지 않을 우려가 있고, 점증제 조성비가 3.5중량%를 초과할 경우에는 점증제 함량의 과다로 인해 수용성 난연제 조성물의 점성이 높아짐에 따라 난연제 조성물의 코팅 작업성이 저하되 고, 코팅된 합성피혁의 표면이 높은 점성에 의해 표면이 불균일해질 우려가 있다.
본 발명에서 사용 가능한 점증제는 셀룰로오스에테르, 폴리아크릴아미드계 폴리머, 폴리에틸렌옥사이드, 폴리비닐알코올 중에서 1종 또는 그 이상을 선택하여 사용하는 것이 바람직하다.
그리고 분산제는 난연제 조성물의 점도를 조절하여 조성물 내에 함유되어 있는 난연제를 분산시켜 난연제 조성물이 합성피혁에 균일하게 도포되도록 하는 역할을 하며, 혼합량은 1.5~3.5중량%가 바람직하다. 분산제의 조성비가 상기 조성비 범위 미만일 경우에는 분산제 함량의 부족으로 인해 난연제 조성물 내에 함유되어 있는 난연제가 잘 분산되지 아니하여 합성피혁에 균일하게 도포되지 않을 우려가 있고, 상기 조성비의 범위를 초과할 경우에는 분산제 함량의 증가에 비례하여 분산효과가 비례하여 증가하지 않는다.
본 발명에서 사용 가능한 분산제는 에틸렌디프로필렌계 또는 프로필렌디에틸렌계 블록 공중합체 구조의 계면활성제 중에서 1종을 선택하여 사용하는 것이 바람직하다.
이하 본 발명의 구성을 하기 실시예를 통해 상세히 설명하면 다음과 같으며, 본 발명의 구성은 반드시 하기의 실시예에만 한정하지는 않는다.
1. 비할로겐계 난연제의 제조
멜라민계 화합물인 에틸렌디멜라민, 보조난연제인 삼산화안티몬과 보조제인 붕산아연을 사용하여 아래 [표 1]의 조성비에 따라 실시예 1 내지 3 및 비교예 1 내지 3의 비할로겐계 난연제를 제조하였다.
(단위 : 중량%)
구분 실시예 비교예
1 2 3 1 2 3
에틸렌디멜라민 50 60 70 50 60 75
삼산화안티몬 25 20 15 30 20 15
붕산아연 25 20 15 20 20 10
2. 합성피혁용 비할로겐계 난연제 조성물의 제조
상기 [표 1]의 내용에 따라 제조한 실시예 1 내지 3 및 비교예 1 내지 3의 비할로겐계 난연제 시료를 이용하여 아래 [표 2]의 내용에 따라 합성피혁용 비할로겐계 난연제 조성물을 제조하였다.
(단위 : 중량%)
구분 실시예 비교예
4 5 6 4 5 6 7 8 9
실시예 1 시료 28 - - - - - 26 - -
실시예 2 시료 - 30 - - - - - 28 -
실시예 3 시료 - - 32 - - - - - 33
비교예 1 시료 - - - 32 - - - - -
비교예 2 시료 - - - - 28 - - - -
비교예 3 시료 30 - - -
폴리우레탄수지 6 7 9 9 6 7 5 4 5
아크릴수지1 ) 6 8 9 6 9 8 3 4 7
물 57 49 45 49 53 49 62 60 47
점증제2 ) 1.5 2.5 3.5 2 2 2.5 2 2 4
분산제3 ) 1.5 3.5 1.5 2 2 2.5 2 2 4
주 1) 메틸메타아크릴레이트(Junsei, 일본)임
2) 폴리에틸렌옥사이드(Aldrich, 미국)임.
3) 에틸렌디프로필렌계 블록 공중합체 구조의 계면활성제(Junsei, 일본)임.
3. 난연성 폴리우레탄계 합성피혁의 평가
상기 [표 2]의 내용에 따라 제조한 실시예 4 내지 6 및 비교예 3 내지 9의 합성피혁용 비할로겐계 난연제 조성물을 이용하여 통상의 방법에 따라 제조한 두께가 1mm인 난연성 폴리우레탄계 합성피혁을 제조한 후 난연성, 인장신율, 일광견뢰도 및 접착강도의 물성을 상기의 시험방법에 따라 시험한 결과는 아래 [표 3]의 내용과 같다.
4. 난연성 폴리우레탄계 합성피혁의 시험방법
가. 난연성
KSK 0582의 시험방법에 따라 측정한 후 다음의 방법에 따라 연소속도(mm/분)를 계산한다.
연소속도(mm/분) = 연소길이(mm)/연소시간(초)×60
나. 인장신율
KSM 6882의 6.2의 시험방법에 따라 시험한다. 다만 시험편은 클램프 부분을 50mm씩 고정하고, 클램프 부분의 간격이 정확히 50mm가 되도록 설치한 후 시험한다.
다. 일광견뢰도
일광견뢰도시험장치(Fade-O-meter)에 폴리우레탄계 합성피혁 시료를 걸어 탄소봉을 태워 나오는 빛이나 Xenon 등에서 나오는 빛(자외선)으로 쪼여 5시간이 지난 후 원래의 색에서 변화가 감지되면 1급, 10시간 쪼여서 변화가 감지되면 2급, 20시간은 3급, 40시간은 4급, 80시간은 5급, 160시간에도 변화가 감지되지 않으면 6급이라고 한다.
라. 접착강도
KSMISO 17708(신발-구두의 시험방법)의 갑피겉창 접착강도의 시험방법에 따르되, 시험결과 값은 소수점 이하 반올림하여 정수로 표기한다.
구분 실시예 비교예
4 5 6 4 5 6 7 8 9
난연성(mm/min) SE1 ) SE SE 69 73 71 74 70 67
인장신율(%) 70 73 72 67 66 68 63 61 64
일광견뢰도(급) 6 6 6 6 6 6 6 6 6
접착강도(N/cm) 6 6 6 6 5 5 4 4 4
주 1) SE(자기소화성) : 착화는 하지만 A표선까지 연소가 도달하지 않는 경우와 A선을 넘어도 50mm이하에서 꺼지거나 또는 60초 이내에 꺼지는 것을 의미한다.
상기 [표 3]의 내용에 의하면, 실시예 4 내지 6의 난연성 폴리우레탄계 합성피혁은 비교예 4 내지 9의 난연성 폴리우레탄계 합성피혁에 비해 난연성, 인장신율, 일광견뢰도 및 접착강도의 물성이 모두 우수한 것으로 나타났으며, 다만 일광견뢰도의 물성은 실시예 4 내지 6 및 비교예 4 내지 9의 난연성 폴리우레탄계 합성피혁에는 특별한 차이점이 없음을 알 수 있다.
그리고 비교예 4 내지 6의 난연성 폴리우레탄계 합성피혁은 적정량의 비할로겐계인 멜라민계 난연제를 사용하였음에도 불구하고, 사용한 멜라민계 화합물이 주난연제인 에틸렌디멜라민과 보조난연제인 삼산화안티몬 및 보조제인 붕산아연의 조성비가 적정하게 조성되지 아니한 비교예 1 내지 3의 멜라민계 난연제 조성물을 사용함에 따라 난연성의 성능이 실시예 4 내지 6에 비해 현저히 저하되었음을 알 수 있고, 다만 비교예 4 내지 6의 난연성 폴리우레탄계 합성피혁은 적정량의 폴리우레탄수지와 아크릴수지를 사용함에 따라 접착강도 성능은 실시예 4 내지 6의 접착강도 성능과 거의 대등함을 알 수 있다.
또한 비교예 7 내지 9의 난연성 폴리우레탄계 합성피혁은 멜라민계 난연제의 주난연제인 에틸렌디멜라민과 보조난연제인 삼산화안티몬 및 보조제인 붕산아연의 조성비가 적정하게 조성되어 제조한 멜라민계 난연제인 실시예 1 내지 3의 멜라민계 난연제를 사용하였음에도 불구하고, 폴리우레탄수지, 아크릴수지, 용매인 물 또는 점증제, 분산제 등의 조성비가 일부 적합하지 않게 조성됨에 따라 실시예 4 내지 6의 난연성 폴리우레탄계 합성피혁에 비해 난연성, 인장신율 또는 접착강도 등의 성능이 저하되었음을 알 수 있었다.
상기의 평가결과에 따르면, 본 발명의 난연성 폴리우레탄계 합성피혁은 멜라민계 난연제 성분의 조성비는 물론 수용성 폴리우레탄수지, 수용성 아크릴수지 및 용매인 물이 적정량 조성되어야만 본 발명에서 요구하는 물성을 나타낼 수 있음을 확인할 수 있었다.
상기에서 설명 드린 바와 같이 본 발명은 상기의 실시예를 통해 그 물성의 우수성이 입증되었지만 본 발명은 상기의 실시예에 의해서만 반드시 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다.
상기의 구성을 갖는 본 발명은 수용성 폴리우레탄 수지와 수용성 아크릴 수지를 용매인 물에 희석시켜 사용함으로써, 폴리우레탄 수지를 단독으로 사용하는 것에 비해 제조 원가가 절감되고, 용매로서 유기용제가 아닌 물을 사용함에 따라 난연제 조성물의 제조시나 또는 사용시에 휘발성 유기 가스가 발생되지 아니하여 쾌적한 작업환경을 유지하는 친환경적인 것을 특징이고, 그리고, 본 발명은 할로겐계 화합물의 대체 화합물로서 인계 화합물 난연제 대신 주난연제인 멜라민계 화합물과 보조난연제인 삼산화안티몬을 주성분으로 함에 따라 난연소재의 연소시 할로겐계 화합물로 인한 다이옥신의 발생이 없고, 보조제로서 붕산아연(znic broate)을 사용함에 따라 난연소재의 연소시 불꽃을 억제하여 난연소재로부터 발생되는 독성 가스 및 연기의 발생을 억제시킴으로써, 난연소재의 연소시 발생되는 독성가스와 연기로 인한 질식사고로 인한 피해를 줄일 수 있는 장점이 있다.

Claims (7)

  1. 수용성 폴리우레탄 수지 6~9중량%, 수용성 메틸메타아크릴레이트 수지 6~9중량%, 비할로겐계 난연제 28~32중량%, 용매인 물 45~57중량%, 점증제인 폴리에틸렌옥사이드 1.5~3.5중량% 및 분산제인 에틸렌디프로필렌계계 블록 공중합체 구조의 계면활성제 1.5~3.5중량%로 이루어지고,
    상기 비할로겐계 난연제는 주난연제로서 에틸렌디멜라민 50~70중량%, 보조난연제로서 삼산화안티몬 15~25중량% 및 보조제로서 붕산아연 15~25중량%로 이루어지는 것을 특징으로 하는 합성피혁용 비할로겐계 난연제 조성물.
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