KR101181699B1

KR101181699B1 - 불연성 조성물 및 그 제조방법

Info

Publication number: KR101181699B1
Application number: KR1020080001907A
Authority: KR
Inventors: 박상규
Original assignee: 박상규
Priority date: 2008-01-07
Filing date: 2008-01-07
Publication date: 2012-09-19
Also published as: KR20090076147A

Abstract

이 발명은 친환경소재로 조성되어 목재류 등을 불연처리 하는데 사용되는 불연성 조성물 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 30중량%의 암모늄 폴리포스페이트(Ammonium polyphosphate)를 60℃로 가열하는 단계와, 5중량%의 구아니딘설파메이트(Guanidinesulfamate)를 첨가한 후 100℃로 가열하는 단계와, 20℃로 냉각하여 5중량%의 암모늄 헥사메타포스페이트(Ammonium hexametaphosphate)를 첨가하는 단계, 및 60중량%의 물을 첨가 용해하여 10℃ 이하로 조절하는 단계로 통해 제조된다. 이 발명은 친환경소재로 조성되어 환경오염을 예방하고 향후 목조주택이나 건축물의 목재류 등을 불연처리 하여 사용할 경우 화재안전에 많은 도움을 주는 효과가 있다.

Description

불연성 조성물 및 그 제조방법{Incombustibility composition and manufacturing method thereof}

이 발명은 불연성 조성물 및 그 제조방법에 관한 것이며, 더욱 상세하게는 친환경소재로 조성되어 목재류 등을 불연처리 하는데 사용되는 불연성 조성물 및 그 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 건축물 등에는 지진, 바람, 눈, 물, 번개 등의 자연재해, 혹은 사람의 파손 등을 고려한 방염액을 칠하고 있다. 그런데, 이러한 방염액칠은 주거용 건물의 화재안전에 전혀 도움이 되지 못하고, 오히려 유기성물질로 한번 발화되면 유해성 유독가스가 많이 발생하여 인명에 많은 피해를 주게 된다.

종래에는 전세계적으로 강력하게 규제하고 있는 유독성 방염액이나 유해성 및 유독성이 강한 난연재를 건축물에 이용하였다. 그런데, 이러한 물질은 습기와 결합하여 산성의 부생물을 생성하고, 이것이 습기가 많은 곳에 노출되어 추워질 경우에는 결로가 생기게 되며, 이러한 결로가 마르게 되면 백화라고 불리는 현상이 나타난다. 더 나아가 결로가 풀리게 되면 습기가 또 생기게 되어 결과적으로 목재류가 썩게 되는 현상이 발생한다.

따라서, 이 발명은 앞서 설명한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 친환경소재로 조성되어 환경오염을 예방하고 향후 목조주택이나 건축물의 목재류 등을 불연처리 하여 사용할 경우 화재안전에 많은 도움을 주는 불연성 조성물 및 그 제조방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 이 발명은, 30중량%의 암모늄 폴리포스페이트(Ammonium polyphosphate)를 60℃로 가열하는 단계와, 5중량%의 구아니딘설파메이트(Guanidinesulfamate)를 첨가한 후 100℃로 가열하는 단계와, 20℃로 냉각하여 5중량%의 암모늄 헥사메타포스페이트(Ammonium hexametaphosphate)를 첨가하는 단계, 및 60중량%의 물을 첨가 용해하여 10℃ 이하로 조절하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이 발명은 종합인산 칼바메타50을 함축한 혼합수용액을 더 포함할 수 있다. 이때, 종합인산 칼바메타50을 나노입자로 처리한 후 2,500℃의 고열처리로 혼합할 수도 있다.

이 발명은 폴리인산염, 에스테르 화합물을 함축한 복합수용액을 더 포함할 수 있다.

또한, 이 발명의 불연성 조성물은 상기와 같은 방법으로 제조된 것을 특징으 로 한다.

이 발명은 친환경소재로 조성되어 환경오염을 예방하고 향후 목조주택이나 건축물의 목재류 등을 불연처리 하여 사용할 경우 화재안전에 많은 도움을 주는 효과가 있다.

아래에서, 이 발명에 따른 불연성 조성물 및 그 제조방법을 양호한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 이 발명의 한 실시예에 따른 불연성 조성물의 제조방법의 흐름도이다. 먼저, 도 1 및 아래의 표 1에 나타낸 함량에 따라 암모늄 폴리포스페이트(Ammonium polyphosphate)를 계량하여 60℃로 하여 구아니딘설파메이트(Guanidinesulfamate)를 첨가하여 반응을 관찰한 후, 100℃로 열을 가한다. 그런 다음, 20℃로 냉각하여 암모늄 헥사메타포스페이트(Ammonium hexametaphosphate)를 첨가한 다음, 암모늄 폴리포스페이트(Ammonium polyphosphate)를 소량 첨가해서 용해한 후 고형분을 25~30으로 측정 하여 정제수(물) 농도를 10℃ 이하로 조절한다.

화학명	CAS No	함량(중량%)	참조
암모늄 폴리포스페이트	68400-09-1	30	고분자인산
암모늄 헥사메타포스페이트	10361-65-6	5
구아니딘설파메이트	51528-20-2	5
물	7732-18-5	60
합계		100

이 발명은 종합인산 칼바메타50을 함축한 혼합수용액을 PH6~8의 중성으로 조절하여 수용성 복합재료 조성물을 얻을 수도 있다. 이때, 중요한 것은 종합인산 칼바메타50을 나노입자로 처리한 후 2,500℃의 고열처리로 혼합하여 불연성 물질을 얻어내는 것이 바람직하다.

또한, 이 발명은 폴리인산염, 에스테르 화합물을 함축한 복합수용성으로 만들어 폴리에스테르를 가미한 고형분을 만들 수도 있다.

이 발명은 페놀수지와 비소, 붕소, VOC, 할로겐 등 인체에 유해한 물질을 전혀 사용하지 않고 제조하는 큰 특징을 갖는다.

또한, 이 발명은 상기 물질들을 여러 번 서로 다르게 혼합하고 온도변화와 고온의 열처리를 통해 불연성 물질을 얻을 수도 있다.

이 발명은 연소시에 산소를 차단하는 역할과, 연소시에 비산재가 나오지 않도록 하는 역할을 하며, 또한 탄화온도를 차단하여 유해물질을 감소시킬 뿐만 아니라 무색무취하며, 목재류를 이 발명의 불연성 조성물에 함침하여 불연처리할 경우 반영구적인 사용이 가능하다.

이 발명의 불연성 조성물은 목재류에 침투되었을 때에 목재의 뒤틀림이나 팽창 및 수축 등을 어느 정도 막을 수 있을 뿐만 아니라, 방부, 방충, 개미 피해도 줄일 수 있는 효과가 있다.

이 발명의 불연성 조성물을 목재류에 사용할 경우에는, 산소를 차단하고, 가연물을 없애며, 탄화온도를 차단하고, 유해물질을 감소시키며, 무색무취하며, 반영구적인 사용이 가능하다는 특징을 갖는다.

또한, 이 발명은 연소시에 다이옥신, 비산재 등이 검출되지 않으며, non할로겐의 난연물질을 개발한 것이 특징이라 할 수 있다. 즉, 현재까지는 유독성이 강한 할로겐이나 붕소, 비소 등을 사용한 난연재는 소개되고 있으나, 친환경 난연재를 개발한 것은 아직까지 전무한 상태로서, 따라서 이 발명은 큰 의미를 갖는다 할 수 있다.

이 발명에 따른 불연성 조성물로 불연 처리한 목재류(준불연 합판, 준불연 목재, 준불연 루바, 순목재 각종)를 국제 및 국내건축자재 표준화 성능 테스트 및 준불연성 인정기준인 KF K5660-1의 연소실험과 KF F2271의 가스유해성실험을 해당 기관인 "한국건설기술연구원, 방재시험연구원, 및 소방검정공사"에 각각 의뢰하여 확인한 바, 합격기준을 각각 통과했다. 즉, 준불연시험의 연소실험 합격기준은 "콘칼로리메타사용 8M/J(200KW), 전후면 균열이나 뒷면의 구멍이 생기지 않아야" 하는 조건을 통과했고, 가스유해성실험의 합격기준은 "밀폐된 공간에서의 마우스의 행동정지시간 9분 이상"으로 이 조건을 통과했다.

즉, 아래와 같이 조건으로 이 발명에 따른 불연성 조성물이 함침된 목재류를 해당 기관에서 각각 실험하여, 화재에 대한 안전성, 가스유해성, 연소실험 등의 합격기준을 각각 통과했다.

[실험예 1]

준불연 목재(함침량 m³/450kg)

[실험예 2]

준불연 합판(함침량 m³/500kg)

[실험예 3]

준불연 루바(함침량 m³/400kg)

[실험예 4]

목재방화문(함침량 m³/550kg)

[실험예 5]

톱밥을 이용한 불연성 건축자재(보드류 제품 등) (함침량 m³/350kg)

이상에서 이 발명의 불연성 조성물 및 그 제조방법에 대한 기술사항을 첨부도면과 함께 서술하였지만 이는 이 발명의 가장 양호한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 이 발명을 한정하는 것은 아니다.

또한, 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자이면 누구나 이 발명의 기술사상의 범주를 이탈하지 않고 첨부한 특허청구범위 내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 명백한 사실이다.

도 1은 이 발명의 한 실시예에 따른 불연성 조성물의 제조방법의 흐름도이다.

Claims

30중량%의 암모늄 폴리포스페이트(Ammonium polyphosphate)를 60℃로 가열하는 단계와,

5중량%의 구아니딘설파메이트(Guanidinesulfamate)를 첨가한 후 100℃로 가열하는 단계와,

20℃로 냉각하여 5중량%의 암모늄 헥사메타포스페이트(Ammonium hexametaphosphate)를 첨가하는 단계, 및

60중량%의 물을 첨가 용해하여 10℃ 이하로 조절하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 불연성 조성물의 제조방법.
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청구항 1에 있어서,

폴리인산염, 에스테르 화합물을 함축한 복합수용액을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 불연성 조성물의 제조방법.
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