KR101590305B1

KR101590305B1 - 불연성 조성물 및 그를 이용한 비드 폼 및 이의 제조방법

Info

Publication number: KR101590305B1
Application number: KR1020150114589A
Authority: KR
Inventors: 김뢰호
Original assignee: 김뢰호
Priority date: 2015-08-13
Filing date: 2015-08-13
Publication date: 2016-01-29

Abstract

본 발명은 불연성 조성물 및 그를 이용한 비드 폼 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 스티렌 부타디엔 고무 5 ~ 13 중량%; 프로필렌글리콜 2 ~ 6 중량%; 부틸아크릴-2에틸헥실아크릴레이트메틸메타크릴산-아크릴실란공중합체 8 ~ 15 중량%; 소듐폴리아크릴레이트-2소듐카르복시메칠셀룰로오스나트륨 2 ~ 5 중량%; 이산화티타늄 0.1 ~ 0.6 중량%; 백토세립제 12 ~ 15 중량%; 조개세립제 2 ~ 4 중량%; 탄산칼슘세립제 10 ~ 15 중량%; 무기질세립제 5 ~8 중량%; 무기질안료 15 ~ 20 중량%; 중성수 15 ~ 25 중량%; 콜로이달 실리카 3 ~ 7 중량%를 혼합하여 이루어지는 것이다.

Description

불연성 조성물 및 그를 이용한 비드 폼 및 이의 제조방법{Non-Flammable Composition and thereof Bid Form and It's Manufacturing Methods}

본 발명은 불연성 조성물 및 그를 이용한 비드 폼 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 건설물의 내, 외부의 벽체, 바닥, 지붕, 옥상, 지하실 , 등 및 경량칸막이, 냉동 창고, 보온창고, 드라이비트하우스(drivit house), 공장, 연구소, 비행기, 선박, 기차, 자동차, 경량샌드위치패널, 조립식칸막이, 문화시설, 등의 불연성, 단열성, 방수성 등의 기능성마감재와 충진재, 미장재, 뿜칠재, 등의 자재로 사용되고,

건설물의 내, 외부에서 발생된 화재에 의한 고온열화에서 불에 타지 않고, 유독성가스발생 및 유독성물질의 표출이 없고, 휘발성유기화합물질이 없는 불연성 자재로, 고층건물의 뿜칠용 친환경내화단열재와 문화예술 건설물의 친환경흡음자재로 사용되고,

극한온도의 열전도를 방지하는 단열성능과 불연성, 내 화성, 방수성, 방미성(곰팡이 세균 서식방지), 방식성, 방부성, 전기절연 성, 내화학성, 내산성, 내알칼리 성, 내후 성, 내 구성, 부착 성, 내노화성, 내염수성, 내습성, 라돈방사능방출방지, 열에너지손실방지, 결로현상방지, 등의 다양한기능성으로 형성되고, 부패, 변질, 변형, 분진발생이 없고,

경량으로 운반이동이 쉽고, 건설물의 내, 외부에 간편하고, 빠르게 설치하여 공사기간이 단축되어 원가절감이 되고, 상기의 백색액상의 불연성 조성물을 목재, 금속 철, 시멘트 패널, 프리스틱, 유기질 폼 과 무기질 폼, 등의 다목적용도의 수성접착제와 수성페인트로 사용되고, 백색액상의 불연성 조성물과 퍼라이트분말, 광물질분말, 목재분말, 발포폴리스티랜비드, 플라스틱분말, 석재분말, 시멘트몰탈, 세라믹분말, 등의 재료들과 혼합하여 성형 재, 미장 재, 충진 재, 뿜칠 재, 등으로 사용되고, 백색액상의 불연성조성물을 건설물의 표면의 도장과 표면에 도장된 수성페인트와 유성페인트에 재 도장이 되는 무독성, 무취 성, 무해성의 친환경 불연성 조성물 및 그를 이용한 불연성의 단열성 발포폴리스티렌 비드 폼 및 이의 제조방법에 관한 것이다.

오늘날 건설물의 내, 외부의 단열재로 사용되는 플라스틱계의 발포폴리스티렌 폼, 폴리에틸렌 폼, 우레탄 폼, 멜라민 폼과 무기질계의 유리면, 암면, 질석, 내화 피복제, 석영, 펄라이트, 등으로 형성 된 자재들이 있으며, 그 외에 도장을 하는 단열재 페 인트, 등이 사용되고 있다.

일반적으로 건설물의 내, 외부의 충진 용과 마감용의 단 열재로 사용되는 플라스틱 계는 대량생산이 가능하고, 가볍고 운반이 쉬우며, 가격 이 저렴하여 많이 사용되고 있으나, 인화성 물질로 고온열화에서 불에 잘 타고, 벤젠 등의 유독성물질 표출과 유해성가스 방출 및 유해성분진이 발생하고, 물과 습기 및 유기화학물질, 등에 의하여 변형과 변질 및 부패, 곰팡이세균서식 등의 발생으로 건 설 물의 내구성과 단열성능이 저하되고, 내구성이 취약하여 충격에 의한 파손과 훼손 및 오염, 분진, 등으로 대기환경과 수질환경 및 도시환경을 저해하고, 대형화재와 많은 인명피해의 원인이 되는 문제점이 도출되고 있다.

또, 플라스틱 계의 멜라민 폼은 불연성과 단열성자재로 사용되나, 가격이 매우 고가로서, 원가상승의 원인되고 있다.

또, 무기질계의 불연성자재들은 불연성과 단열성 자재로 사용되나, 물, 습기, 화학물질, 기후 성, 열, 등에 의하여 노화현상이 빠르게 발생하고, 유해성분진과 곰팡이세균서식 등이 발생되어 대기환경과 수질환경 및 도시환경을 저해하고, 인체의 다양한 질병을 유발하고, 건강을 저해하는 문제점이 도출되고 있다.

또, 마감재용 도장재로 사용되는 단열재페인트는 유해성물질이 포함되고, 인 화성물질로 고온열화의 불에 잘 타면서 벤젠 등의 유독성물질 표출과 유해성가스 방출 및 유해성분진이 발생하고, 물과 습기 및 유기화학물질, 등에 의하여 변형, 변 질, 부패, 곰팡이세균서식과 노화현상 및 황변현상 등의 발생으로 건설물의 내구성 과 단열성능이 저하되고, 내구성이 취약하여 충격에 의한 파손과 훼손 및 오염, 분 진, 등으로 대기환경과 수질환경 및 도시환경을 저해하고, 대형화재와 많은 인명 피 해의 원인이 되는 문제점이 도출되고 있다.

현재에서도 상기와 같은 여러 종류의 불연성과 단열성의 자재들이 있고, 일반 적으로 많이 사용되고 있는 플라스틱 계와 무기질계의 자재들이 있으나, 불연성과 단열성 및 내후성, 그리고 화재시의 유독성물질표출, 유해성가스방출, 분진, 등의 문 제 점과 환경요인을 해소 할 수 없는 부재한 실정에서 기존의 플라스틱 계 폼과 무기질계 폼, 등을 사용 할 수밖에 없는 현실에 있다,

따라서 현재에서 요구되는 발포폴리스티렌 폼은 무독성, 무취성, 무해성의 친환경제품으로 형성되고, 불에 타지 않고, 중금속물질, 등의 유독성물질의 표출과 유해성가스방출 및 분진발생이 없고, 불연성, 단열성, 방수성, 방미성, 방식성, 방부성, 방습성, 전기절연성, 내화학성, 내산성, 내알칼리성, 내후성, 내염성, 부착성, 내구성, 흡음성의 다양한기능성과 건설물의 내, 외부의 벽체, 바닥, 천장, 옥상, 지하실, 등 및 콘크리트재, 금속스틸 재, 목재, 플라스틱 재, 석재, 등의 내, 외부의 불연성, 단 열성의 충진 재 와 마감재 및 성형재로 사용되고, 부식, 부패, 전기전류흐름, 곰팡이 세균 번식, 라돈방사능 방출, 열에너지유실, 소음, 분진, 등을 방지하고, 대기환경과 수질환경 및 도시환경의 오염방지와 인체의 건강을 보호하고, 다목적용도로 사용 되고, 건설물의 수명을 반영구적으로 유지되고, 원가절감이 되는 무독성, 무취 성, 무해성의 친환경 불연성, 단열성의 방수발포폴리스티렌 폼의 필요성이 주지되고 있다.

아울러 현재에서 요구되는 무독성, 무취성, 무해성의 친환경 불연성, 단열성 의 방수발포폴리스티렌 폼용으로 사용되고, 건설물자재의 내, 외부와 금속철재 류, PVC 류, 목재류, 무기질 류, 직물류, 종이류, 등의 표면에 도장하여 다양한 색상의 불연성탄성도막 방수수성페인트로 사용되고, 여러종류의 수성페인트, 유성페인트, 스 타코(stucco)페인트, 우레탄페인트, 에폭시페인트, 등의 유색페인트에 재도장이 되고 , 건설물의 내, 외부에서 발생하는 누수, 균열, 부풂, 파단, 풍압, 구멍뚫림, 오염, 변색, 충격, 부식, 부패, 분진방지 및 전기전류흐름, 곰팡이세균번식, 라돈방사능방출, 열에너지유실, 소음, 등을 방지하고, 대기환경, 수질환경, 도시환경의 오염을 방지 하고, 인체의 건강을 보호하고, 건설물의 수명을 반영구적으로 유지되고, 원가절감의 다목적용도로 사용되는 불연성 탄성도막방수수성페인트 조성물의 필요성이 주지되고 있다.

대한민국 특허출원번호 10-2014-0133239호는 불연성코팅제조성물 및 이를 포함하는 불연성 건축 내외장재에 있어서, 규산소다 20~60중량%, 규산칼륨 10 ~ 30중량%, 계면활성제 1~5중량%, 제올라이트 1~5중량%, 첨매암분말 1~5중 량%, 아크릴에멀젼 1~10중량%, 활성탄 1~5중량%, 황토 1~5중량%, 기포제 1~10 중량%, 물 1~20중량%,를 포함하는 불연성 코팅제 조성물에 있어서, 폴리스티렌 수지알갱이를 발포시켜 발포체로 형성된 표면에 불연성 코팅제 조성물을 코팅하여 코팅 층을 형성하는 단계 와 코팅 층이 형성된 발포체를 성형 틀에 투입 한 후, 가압 하여 틀 현상으로 성형된 스티로폼을 제조하는 성형단계 및 상기 건조된 스티로 폼 상에 상기 불연성코팅제조성물을 코팅하여 코팅 층을 형성하는 단계 등으로 제조되는 불연성코팅제조성물이 개시된 바 있다.

또한 대한민국 특허 출원번호 10-2013-0165754호는 발포폴리스티렌 입자용 난연코팅액 및 그 제조방법에 있어서 전체중량 1톤(1ton)을 기준으로, 알콜 용매와 잘 혼합되는 열가소성수지 220~260kg에 알콜 150~220kg을 투입 혼합 교반하여 1차 난연코팅 액을 제조하는 단계 와 열경화성수지 180~250kg에 첨가제로서 인산 10~25kg을 첨가 교반하여 2차 난연코팅 액을 제조하는 단계와, 상기1차로 제조된 난연코팅 액에 대하여 2차로 제조된 코팅액을 1차로 혼합교반 한 후 분말상의 수산 화 알루미늄320~360kg을 첨가하여 2차로 혼합 교반하는 과정을 통해 3차 난연 코 팅 액을 제조하는 단계를 포함하여 제조됨을 특징으로 하는 발포폴리스티렌 입자용 난연코팅 액 제조방법 및 상기 열경화성 수지는 멜라민 수지, 에테르수지, 요소수지, 수용성 페놀수지, 에폭시수지 중 2종이 선택 사용됨을 특징으로 하는 발포스티렌 입 자용 난연코팅 액 제조방법이 개시된 바 있다.

대한민국 특허 등록번호 10-2012-0073764호는 스티로폼 입자용 난연코팅 액 및 그 제조방법이 개시된 바 있다.

대한민국 특허 등록번호 10-2008-0106423호는 난연성 스티로폼 및 이의제조 방법에 있어서, 난연성 폴리스티렌 비드를 제조하는 방법에 있어서, 비드를 액상 난 연제로 사용하는 액상 규산소다, 액상 내수성 규산소다, 인산, 인산 에스테르계, 함 할로겐 인산 에스테르 계, 비 할로겐 축합인계, 폴리인산염계, 적인계중에서 선택 하 여 단독으로 또는 혼합하여 사용하거나(A그룹), 염소계 난연제, 브롬계, 난연제를 친 수성용매에 녹여서 단독으로 또는 혼합하여 사용하거나(B그룹), A그룸 액상난연제와 B그룹 액상난연제를 혼합하여 사용하고, 난연성 분말은 실리콘 계 난연 제, 탄 소 분말, 알칼리토금속산화물, 아연, 아연 산화물, 산화마그네슘, 수산화알미늄, 수산 화 마그네슘, 실란 화합물, 실록산 화합물, 산화철, 산화망간, 삼산화안티몬, 오산화 안티몬, 구아니딘 염, 붕산아연, 몰리부덴화합물, 주석산 아연 중에서 선택하여 단독 으로 또는 혼합하여 사용하는 것을 특징으로 하는 제조방법 과 비드를 예비 발포한 예비 발포 수지입자를 난연 제에 담그고 흡착시키고, 이탈시킨 후 난연성 분말을 분 사하여 도포하고 점착 시키는 공정을 거친, 예비 발포 수지입자를 성형기에 넣어 압 착 발포 성형하는 공정으로 이루어진 난연성 발포스티로폼 제조방법이 개시된 바 있다.

그러나 이와 같은 각 종류의 불연재와 난연재 및 PVC 수지의 물질들을 선택하여 혼합 교반하여 형성된 조성물을 발포폴리스티렌 비드에 난연재를 코팅하고, 난연재 분말을 분사하여 코팅된 점착성 비드는 습기와 혼합된 물질성분들의 비 결합으로 크랙과 백화형상이 발생하고, 부분적으로 불연성능 및 난연성능이 저감되어 불에 잘 타고, 화재 시에 중금속 물질 등의 유독성 물질의 표출과 유해성가스가 발생되고, 다양한 기능성과 다목적용도로 사용 할 수 없는 불연성 및 난연성의 코팅제와 불연성 및 난연성의 발포폴리스티렌 비드 및 그 비드로 압축 성형된 발포폴리스티렌 폼을 건설물의 내, 외부의 마감재용 불연성과 및 난연성 및 단열성의 발포폴리스티렌 폼으로 사용되고 있는 한 근본적인 품질의 불안정성과 환경오염 및 원가상승, 등의 문제점을 해소할 수 없었다.

본 발명의 목적은, 불연성 조성물 및 그를 이용한 비드 폼 및 이의 제조방법에 의하여 형성된 백색액상조성물(특허출원, 상품화) 과 불연성무기질 및 중성수를 각 일정한 중량(%)으로 투입하고 혼합하여 불연성조성물로 사용되는 백색액상의 불연성, 단열성의 탄성도막방수수성페인트 조성물이 형성되고, 백색액상의 불연성, 단열성의 방수탄성 도막방수수성페인트 조성물과 다양한색상의 안료를 일정한 중량(%)으로 혼합하여 투명색, 백색, 녹색, 청색, 노란색, 검정색, 등의 다양한 색상의 불연성, 단열성의 탄성도막방수수성페인트 조성물이 형성되고, 그 불연성, 단열성의 탄성도막방수 수성페인트 조성물을 건설물의 내, 외부에 도장하고, 건설물에서 발생된 화재의 고온열화에서 불에 타지 않고, 유독성물질의 표출과 유해성가스발생이 없고, 열전도를 방지하는 단열성, 불연성, 방미 성(곰팡이 세균서식 방지), 방식 성, 방부성, 전기절연 성, 내화학성, 내산성, 내 알칼리성, 내후 성, 내구성, 부착 성, 내노화 성, 내염수성, 내습성, 라돈방사능방출방지, 열에너지손 실 방지, 결로현상방지, 등의 다양한기능성으로 형성되고, 물과 습기에 의한 부패, 변질, 변형, 분진발생이 없고, 건설물 자재의 내, 외부와 금속철재 류, 플라스틱류, 목재류, 무기질 류, 직물류, 종이류, 등의 표면에 도장이 되고, 금속철재 류, 플라스틱류, 목재류, 무기질 류, 직물류, 종이류, 등의 접착제로 사용되고, 금속철 분말, 플라스틱 분말, 목재분말, 무기질 분말(시멘트 몰탈, 세라믹, 석재, 퍼라이트, 등), 발포폴리스티 랜비드, 섬유분말 (직물, 종이, 등), 등과 혼합하여 마감재, 성형 재, 미장 재, 충진 재, 뿜칠내화재, 흡음재, 차음재, 등으로 사용되고, 상기의 불연성, 단열성의 탄성도막방수수성페인트 조성물을 인화성이 강한 발포폴리스티렌 폼에 도장하여 친환경 불연성, 단열성의 방수발포폴리스티렌 폼이 형성되고, 그 불연성, 단열성의 탄성도막방수수성페인트 조성물 과 발포폴리스티렌 비드(bead)를 혼합 하여, 다양한색상의 축축한 습식형태의 불연성, 단열성의 방수발포폴리스티렌 비드 폼이 형성되고, 그 축축한 습식형태의 불연성, 단열성의 방수발포폴리스티렌 비드 폼은 성형재, 충진 재, 미장 재, 뿜칠 재, 등의 마감재와 흡음재, 차음재, 층간바닥 진동 소음 차단 재, 및 에너지열 손실방지 단열재, 등으로 사용되고, 그 축축한 습식 형태 의 친환경 불연성, 단열성의 방수발포폴리스티렌 비드 폼을 일정한 크기의 성형 틀에 투입하여 건조되어 형성된 건식형태의 친환경 불연성, 단열성의 방수발 포폴리 스티렌비드 폼을 칼로 절단하여 용이하게 건설물의 내, 외부에 부착하여 사용되고, 상기의 불연성, 단열성의 탄성도막방수수성페인트 조성물은 건설물의 표면의 수성 페인트로 사용되고, 표면에 수성페인트와 유성 페인트 및 스타코(stu cco)페인트, 우레탄페인트, 에폭시페인트, 등으로 도장된 위에 재도장이 되고, 무독성, 무취 성, 무해성의 친환경 불연성, 단열성의 탄성도막방수수성페인트 조성물로 형성되는 불연성 조성물 및 그를 이용한 비드 폼 및 이의 제조방법 을 제공 하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 목적은, 스티렌 부타디엔 고무 5 ~ 13 중량%; 프로필렌글리콜 2 ~ 6 중량%; 부틸아크릴-2에틸헥실아크릴레이트메틸메타크릴산-아크릴실란공중합체 8 ~ 15 중량%; 소듐폴리아크릴레이트-2소듐카르복시메칠셀룰로오스나트륨 2 ~ 5 중량%; 이산화티타늄 0.1 ~ 0.6 중량%; 백토세립제 12 ~ 15 중량%; 조개세립제 2 ~ 4 중량%; 탄산칼슘세립제 10 ~ 15 중량%; 무기질세립제 5 ~8 중량%; 무기질안료 15 ~ 20 중량%; 중성수 15 ~ 25 중량%; 콜로이달 실리카 3 ~ 7 중량%를 혼합하여 1차 조성물을 제조하는 것을 특징으로 한다.

또 상기 1차 조성물 40~60 중량%를 교반기에 투입하고, 규산염광물의 운모분말, 1 ~ 3 중량%와; 퍼라이트분말 5 ~8 중량%; 알루미나분말, 6 ~ 12 중량%와; 리튬실리케이트, 1 ~ 3 중량%와; 마그네슘분말, 4 ~ 7 중량%;를 투입하여 교반함으로써 2차 조성물을 제조하는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 2차 조성물에 규산소다 3 ~ 7 중량%와; 규산칼륨 3 ~ 7 중량%와; 발포폴리스티렌비드 30 ~ 50 중량%와; 중성수 10 ~ 20 중량%; 를 투입하여 상온에서 90 rpm의 속도로 일정한 시간동안 교반하여, 습식타입의 불연성의 단열성 발포폴리스티렌 비드 폼 원액이 형성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의한 불연성 조성물은 건설물의 내, 외부의 도장과 건설물 자재들의 도장 및 건설물 자재들의 분말과 일정한 중량(%)으로 혼합하여 형성된 성형재, 미장 재, 충진 재, 등으로 사용되고, 화재 발생 시에 고온열화에서 불에 타지 않고, 유독성물질표출과 유해성가스 발생이 없고, 균열과 분진발생이 없고, 열전도를 방지하여, 건설물의 손실과 인명의 피해를 방지하고, 대기환경과 수질환경 및 도시환경의 피해를 방지하여, 건설물의 안전과 쾌적한 생활환경 보존 및 자연을 보존하는 장점이 있다.

또한, 본 발명에 의한 불연성 조성물은 중성수를 용제와 희석재로 사용되고, 휘발성유기용매를 용제와 희석 재로 사용하지 않고, 휘발성유기화합물(VOCs) 및 중금속물질을 포함하고 있지 않고, 유해물질방출에 의한 오염 발생이 없고, 화재를 방지하고, 대기환경오염과 수질환경오염 및 인체의 건강질환(아토피성피부질환 및 호흡기질환, 등)을 방지하는 친환경 무독성, 무취 성, 무해 성의 장점이 있다.

또한, 불연성 조성물은 불연성, 단열성, 방수성, 내화성, 방식성, 방미성, 탄성(신축성), 전기절연성, 내화학성, 내구성, 내후성, 내마모성, 부착성, 내노화성, 등의 다양한기능성이 형성되고, 불, 화학물질, 물, 습기, 등에 의한 부패, 변질, 변형, 균열, 변색, 오염, 전기전류, 곰팡이세균번식, 방사능라돈방출, 열에너지유실방지, 소음, 화재, 등을 방지하여 건설물의 수명을 반영구적으로 보존하고, 대기환경과 수질환경 및 도시환경을 개선하고 보호하는 장점이 있다.

또한, 본 발명에 의한 불연성 조성물은 다양한 색상의 무기질안료와 혼합하여 다양한 색상이 형성되고, 건설물의 내, 외부에 도장을 하고, 건조된 후에는 색상선명도가 밝고, 단단하고 부드러운 경질성의 반질(glossy)한 내구성의 탄성도막이 형성되고, 자연에 의한 세척성이 우수하고, 먼지, 기름 떼, 등을 물과 비눗물로 세척이 되고, 교량, 터널, 수영장, 폐수장, 전선관, 하수관, 자동차, 비행기, 기차, 선박, 공장, 연구소, 병원, 노출콘크리트하우스, 콘크리트아파트, 전원주택, 수상 목조주택, 벽돌집, 시멘트 벽돌, 방음벽, 터널, 지하벙커, 합 금속외장의 빌딩, 전봇대, 글라스 울(glass wool), 발포스티로폼, 직물, 문화시설, 문화목조건설물, 목조사찰, 등의 다목적용도로 사용되는 다양한기능성 및 다양한 단청 색 페인트로 원가절감이 되고, 건설물의 반영구적인 유지와 주거환경을 밝고, 아름답게 하여, 쾌적한 생활환경이 조성되는 장점이 있다.

또한, 본 발명에 의한 불연성 조성물은 건설물의 내, 외부의 불연성, 단열성의 탄성도막방수수성페인트로 사용되고, 기존의 마감재로 사용된 유성페인트 또는 수성페인트 및 에폭시페인트 위에 보수를 위한 재도장이 되고, 사용하고 남은 잔 도료를 재사용 하여 손실을 줄이는 원가절감의 장점이 있다.

또한, 본 발명에 의한 불연성 조성물은 일반적인 인화성 물질의 단열재로 사용되는 플라스틱 계 발포폴리스티렌 폼에 에어스프레이기계 , 붓, 롤러 붓, 등으로 용이하게 도장이 되고, 화재 발생 시에 고온열화에서 불에 타지 않고, 유독성물질표출과 유해성가스 발생 및 휘발성 유기화합물질의 발생이 없고, 균열과 분진발생이 없고, 열전도를 방지하여, 불에 의한 건설물의 손실과 인명의 피해를 방지하고, 물, 습기, 등에 의하여 부패, 변질, 변형, 분진발생이 없는 다양한 기능성과 다목적용도 및 시공이 용이하고, 원가절감이 되는 불연성 단열성의 발포폴리스티랜 폼이 형성되는 장점이 있다.

또한, 본 발명에 의한 불연성 조성물은 일반적인 인화성 물질의 단열재로 사용되는 발포폴리스티렌 비드와 혼합하여 습식형태의 친환경 불연성, 단열성의 방수발포폴리스티렌비드 폼이 형성되고, 그 습식형태의 친환경 불연성, 단열성의 방수발포폴리스티렌비드 폼을 건설물의 내, 외부에 일정한 크기로 설치된 성형 틀(거푸집)에 에어펌프장비 및 타설 기계 등을 이용하여 타설하면, 건조 후에는 표면이 평활하고, 내구성이 단단한 밀실한강도의 성형재가 형성되고, 그 외에 미장 재, 충진 재, 뿜칠내화재, 로 사용되고, 화재 발생 시에 고온열화에서 불에 타지 않고, 유독성물질표출과 유해성가스 발생이 없고, 균열과 분진발생이 없고, 화염전이와 열전도를 방지하고, 물, 습기, 등에 의하여 부패, 변질, 변형, 분진발생이 없고, 열전도를 방지하여, 불에 의한 건설물의 손실과 인명의 피해를 방지하고, 물, 습기, 등에 의하여 부패, 변질, 변형, 분진발생이 없는 다양한 기능성과 다목적용도 및 시공이 용이하고, 원가절감이 되는 불연성 단열성의 발포폴리스티랜비드 폼이 형성되는 장점이 있다.

또한, 본 발명에 의한 불연성 조성물로 형성된 불연성, 단열성의 방수발포폴리스티렌 폼 과 불연성, 단열성의 방수발포폴리스티렌비드 폼이 건조된 후에는 톱과 칼로 일정한 크기의 패널로 절단하여, 건설물의 내, 외부의 벽, 천정, 바닥, 옥상, 지붕, 지하, 경량칸막이, 냉동 창고와 보온창고, 드라이비트하우스(drivit house), 공장, 연구소, 비행기, 선박, 기차, 자동차, 경량샌드위치 패널, 조립식 칸막이, 문화예술 건설물의 불연성, 단열성, 흡음성, 등의 불연성과 단열성의 기능성 자재로 사용되고, 암축강도 와 내구성 및 휨강도가 우수하여, 표면이 평활하고, 휨 또는 부풂, 변형, 등의 발생이 없고, 마감상태가 균일하고, 반영구적으로 사용되는 원가절감의 장점이 있다.

또한, 본 발명에 의한 불연성 조성물과 습식형태의 발포폴리스티랜 비드폼은 중성수를 용제로 하여 형성되고, 밀폐된 통에서는 굳지 않고, 겔 액상의 조성물로 유지되고, 그 통들은 그 늘진 상온의 실내에서 보관하면 변형이 없고, 통에서 사용하고 남은 잔 유물을 밀폐하면 조성물이 굳지 않고 겔 액상의 조성물로 유지되어, 반영구적으로 사용 할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 1차 조성물의 제조공정을 나타낸 흐름도,
도 2는 본 발명의 2차 조성물의 제조공정을 나타낸 흐름도,
도 3은 본 발명의 3차 조성물의 제조공정을 나타낸 흐름도,
도 4a는 본 발명의 1차 조성물인 친환경 불연성탄성도막방수 수성페인트 조성물(상품화)로 아파트 외벽에 도장한 상태에 대한 도면대용사진.
도 4b는 본 발명의 1차 조성물인 친환경 불연성탄성도막방수 수성페인트 조성물(투명한 백색액상)을 시멘트벽돌에 도장한 도면대용사진,
도 5a는 본 발명의 1차 조성물인 불연성탄성도막방수 수성페인트 조성물(투명한 백색액상의 조성물(상품화))과 2차 조성물인 불연성 무기질을 혼합하여 형성된 백색액상의 조성물을 합판에 도장한 상태를 보여주는 도면 대용 사진,
도 5b는 본 발명의 2차 조성물인 불연성탄성도막 방수수성페인트 조성물과 불연성 무기질을 혼합하여 형성된 백색액상의 조성물을 나무판에 도장한 후 불연성능을 보여주는 도면대용사진,
도 6a는 본 발명의 2차 조성물인 불연성 무기질을 혼합하여 형성된 백색액상의 조성물에 무기질 유색안료(그린 색상)를 혼합하여 형성된 유색의 조성물을 합판에 유색으로 도장한 도면대용사진,
도 6b는 본 발명의 2차 조성물인 불연성 무기질을 혼합하여 형성된 백색액상의 조성물에 무기질유색안료를 혼합하여 형성된 유색의 조성물을 백색의 발포폴리스티렌 폼에 유색으로 도장한 도면대용사진,
도 6c는 본 발명의 2차 조성물인 불연성탄성도막 방수수성페인트 조성물에 무기질유색안료를 혼합하여 형성된 유색의 조성물을 백색의 발포폴리스티렌 폼에 유색으로 도장하여 건조된 유색의 친환경 불연성, 단열성의 방수발포폴리스티렌 폼에 대한 도면대용사진,
도 6d는 본 발명의 2차 조성물이 도장된 유색의 발포폴리스티렌 폼의 불연성능을 시험한 도면대용사진,
도 6e는 본 발명의 2차 조성물이 도장된 유색의 발포폴리스티렌 폼을 절단한 도면대용사진,
도 7a는 본 발명의 2차 조성물인 불연성탄성도막 방수수성페인트 조성물과 발포폴리스티렌비드를 혼합하여 제조된발포폴리스티렌비드 폼의 세부 구조를 나타낸 도면 대용 사진,
도 7b는 본 발명의 3차 조성물인 습식형태의 친환경 불연성, 단열성의 방수발포폴리스티렌비드 폼을 일정한 크기의 성형 틀에 투입하여 건조시키는 상태를 나타낸 도면 대용 사진,
도 7c는 본 발명의 3차 조성물에 의한 건식형태의 친환경 불연성, 단열성의 방수발포폴리스티렌비드 폼의 불연성능 상태를 나타낸 도면 대용 사진,
도 7d는 본 발명의 3차 조성물에 의한 상기의 건식형태의 친환경 불연성, 단열성의 방수발포폴리스티렌비드 폼을 토치램프의 고열(1200℃~1500℃)에서 태운 도면 대용 사진,
도 7e 및 도 7f는 본 발명의 3차 조성물에 의한 상기의 건식형태의 친환경 불연성, 단열성의 방수발포폴리스티렌비드폼에 대한 준불연재료의 기준성능검사 대면대용사진,
도 8a 및 도 8b는 본 발명의 2차 조성물에 의한 투명한 백색액상의 친환경 불연성탄성도막 방수수성페인트 조성물을 다목적용도의 접착제로 사용하여 시멘트패널과 플라스틱 마루재가 부착된 상태를 나타낸 도면 대용 사진,
도 9는 본발명의 2차 조성물에 의한 친환경 불연성탄성도막 방수수성페인트 조성물의 백색액상의 조성물과 시멘트몰탈을 혼합하여 형성된 불연성 방수시멘트몰탈 성형 제에 녹색의 친환경 불연성탄성도막 방수수성페인트 조성물로 도장하여 건조된 녹색의 친환경 불연성탄성도막 방수시멘트몰탈 성형제를 나타낸 도면 대용 사진,

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 토대로 상세하게 설명하면 다음과 같다.

하기에서 설명될 실시예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것이며, 이로 인해 본 발명의 기술적인 사상 및 범주가 한정되는 것을 의미하지는 않는다.

또한, 도면에 도시된 구성요소의 크기나 형상 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시될 수 있으며, 본 발명의 구성 및 작용을 고려하여 특별히 정의된 용어들은 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있고, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 함을 밝혀둔다.

본 발명은 친환경 불연성, 단열성의 방수발포폴리스티렌 폼용 불연성탄성 도막방수 수성페인트 조성물을 제공한다. 본 발명은 유기화합물질을 포함한 난연제와는 다른 불연성 조성물에 관한 것이므로, 그 자체의 성분이 유기용매를 필요로 하지 않으며, 대기환경 오염과 수질환경오염 및 인체에 해로운 휘발성유해물질을 포함하고 있지 않다.

본 발명에 의한 친환경 불연성, 단열성의 방수발포폴리스티렌 폼용 불연성탄성 도막방수 수성페인트 조성물은 다목적용도와 다양한기능성을 동시에 수행 할 수 있도록 하기 위하여, 각각의 구성요소들을 기본적으로 무독성, 무취성, 무해성의 친환경 수용성중합체 합성고무 물질과 불연성 천연무기질물질 및 수소이온농도 pH 7 정도의 중성수를 엄선하여 선정하였다.

[1차 조성물 제조 공정]

본 발명에 따른 불연성탄성도막방수 수성페인트 조성물의 제조방법은, 도 1에 도시된 바와 같이, 스티렌 부타디엔 고무(sbr : styrene butadiene rubber) 5 ~ 13 중량%; 프로필렌글리콜(propyleneglycol) 2 ~ 6 중량%; 부틸아크릴-2에틸헥실아크릴레이트메틸메타크릴산-아크릴실란공중합체(butylacryl-2ethylhexylacrylatemethylmethacryl acid-acrylsilan ecopolymer) 8 ~ 15 중량%; 소듐폴리아크릴레이트-2소듐카르복시메칠셀룰로오스나트륨(Sodiumpolyacrylate- 2Sodiumcarboxymethylcellulose) 2 ~ 5 중량%; 이산화티타늄(TiO₂) 0.1 ~ 0.6 중량%; 백토세립제 12 ~ 15 중량%; 조개세립제 2 ~ 4 중량%; 탄산칼슘세립제 10 ~ 15 중량%; 무기질세립제 5 ~8 중량%; 무기질안료 15 ~ 20 중량%; 중성수 15 ~ 25 중량%; 콜로이달 실리카 3 ~ 7 중량%을 혼합하여 단청색의 수성페인트 조성물이 제조된다.

스티렌부타디엔 고무(sbr suspension polymerization)는 화학물질과 온도변화에도 물질의 혼합결합과 점성을 안정되게 유지되고, 신장성과 부착력 및 탄성력을 강화시키게 된다.

상기 스티렌부타디엔 고무(sbr suspension polymerization)를 사용하는 이유는 친수성유화제로서 친수성중합법에 의한 유화물질과 무기질물질과의 현탁중합에 의하여 온도변화에도 유화안정성으로 점성을 안정되게 유지되고, 도막의 방수 성, 방미성, 방식성, 방부성, 전기절연성, 내화학성, 내유성, 내후성, 신장성과 부착력 및 탄성력의 기능성이 강화되고, 비전해질의 보호콜로이드 합성고무액체로서, 도장 후에는 신장성과 경질성의 탄성고무도막형성이 되기 때문이다.

상기 스티렌부타디엔 고무(sbr suspension polymerization)는 전체 100중량에 대해 5 중량부를 미달할 경우에는 조성물의 점성이 묽어지며, 부착성이 저감될 수 있으며, 13 중량부를 초과할 경우에는 조성물의 점성이 높아져 경화성이 빨라지고, 도장이 건조된 후에 부풂과 크랙이 발생될 수 있다.

프로필렌글리콜(propylene glycol)은 온도변화에도 물질의 혼합결합과 점성을 안정되게 유지되고, 유화분산성, 내광성, 방부성, 방미성(공기의살균, 곰팡이세균번식방지)을 강화시키기게 된다.

상기 프로필렌글리콜(propylene glycol)을 사용하는 이유는 친수성 유화제로서 온도변화에도 조성물의 유화안정성으로 점성을 안정되게 유지되고, 부패와 동결을 방지하고, 살균성에 의한 곰팡이세균번식방지와 내광성에 의한 노화를 방지하는 친수성의 수산이온 비전해질 제품이기 때문이다.

또한 상기 프로필렌 글리콜은 전체 100중량에 대해 2 중량부를 미달할 경우 유화안정성과 점성 및 기능성이 저감되고, 6 중량부를 초과할 경우에는 부착성이 저감되어 박리가 발생할 수 있다.

부틸아크릴-2에틸헥실아크릴레이트메틸메타크릴산-아크릴실란공중합체(butylacryl-2ethylhexylacrylatemethylmethacryl acid-acrylsilanecopolymer)는 온도변화에도 물질의 혼합결합과 점성을 안정되게 유지시킬 수 있고, 도막의 방오성, 방식성, 내후성, 내열성, 전기절연성, 신장성과 균일한 경화성 및 부착력을 강화시키게 된다.

상기 부틸아크릴-2에틸헥실아크릴레이트메틸메타크릴산-아크릴실란공중합체를 사용하는 이유는 소수성유화제로서 친수성물질과의 가교결합으로 온도변화에도 물질성분의 혼합결합을 안정되게 유지되고, 방오성, 방식성, 내후성, 내열성, 부착성의 기능성과 경질성의 비전해질 탄성고무도막형성이 되기 때문이다.

또한 상기 부틸아크릴-2에틸헥실아크릴레이트메틸메타크릴산-아크릴실란공중합체는 전체 100중량에 대해 8 중량부를 미달할 경우 도막의 탄성력과 점도조정기능이 저감되고, 15 중량부를 초과할 경우에는 점도가 높아지고 불균일한 혼합결합에 의하여 도장의 경화시간이 길어지면서, 건조 후에 울퉁불퉁한 자국이 발생 할 수 있다.

소듐폴리아크릴레이트-2소듐카르복시메칠셀룰로오스나트륨(Sodiumpolyacrylate-2Sodiumcarboxymethylcellulose)은 온도변화에도 물질의 혼합결합과 점성을 안정되게 유지되고, 도막의 고온성, 내염성, 내산성, 내알칼리성, 분산안정성, 거품안정성, 내마모성과 균 일한 경화성 및 부착력을 강화시키게 된다.

상기 소듐폴리아크릴레이트-2카르복시메칠셀루로스나트륨을 사용하는 이유는 친수성 유화제로서, 온도변화에도 물질성분의 점성과 혼합결합을 안정되게 유지되고, 도막의 고온성, 내염성, 내산성, 내알칼리성, 분산안정성, 거품안 정성, 내마모성과 균일한 경화성 및 부착력의 기능성과 비전해질 물질로서 경질성 의 도막형성과 지촉건조시간 및 완전건조시간이 빠른 경화성 때문이다.

또한 상기 소듐폴리아크릴레이트-2소듐카르복시메칠셀룰로오스나트륨은 전체100중량에 대해 2 중량부를 미달할 경우에는 경화성이 저감될 수 있으며, 5 중량부를 초과할 경우에는 빠른 경화성으로 점성이 증가되고, 도막에 박리와 크랙이 발생 될 수 있다.

이산화티타늄분말은 화학물질과 온도변화에도 물질의 혼합결합과 점성을 안정되게 유지되고, 유해물질이 없는 천연무기질로서 물질의 흡착성이 강하여 도막의 경화성이 빠르고, 도막의 균일한 경도를 강화시키게 된다. 화학물질과 온도변화에도 물질의 혼합결합과 점성을 안정되게 유지되고, 유해물질이 없는 천연무기질로서 물질의 흡착성이 강하여 도막의 경화성이 빠르고, 도막의 균일한 경도를 강화시키게 된다.

상기 이산화티타늄분말을 사용하는 이유는 유해물질이 없는 무기질로서 물에 잘 녹지 않고, 백색의 음폐력이 강하고, 도막의 오염과 자외선을 방지하고, 불연성, 내염성, 내산성, 내알칼리성, 내마모성과 발색지속력을 강화시키게 된다.

또한 상기 이산화티타늄분말은 전체 100중량에 대해 0.1 중량부 를 미달할 경우에는 도막의 발색 지속력이 저하 될 수 있으며, 0.6 중량%를 초과할 경우에는 도막의 균열이 발생 될 수 있다.

백토세립제는 화학물질과 온도변화에도 물질의 혼합결합과 점성을 안정되게 유지되고, 물질의 흡착성이 강하여 도막의 경화성이 빠르고, 도막의 균일한 경도를 강화시키게 된다.

백토세립제는 고령토이며 300 메시 내지 400 메시 크기인 것이 적당하다.

상기 백토세립제를 사용하는 이유는 유해물질이 없는 천연광물질로서 도막의 방음성, 내구성, 내마모성, 내열성, 내산성, 내알칼리성, 방식성, 방미성, 내노화성, 방부성과 유해물질의 흡착, 라돈방출방지, 원적외선방출, 열에너지절감의 기능성과 건조시간이 길수록 은폐력과 경도가 증강되고 안정되기 때문이다.

상기 백토세립제는 전체 100중량에 대해 12 중량부를 미달할 경우에는 도막의 은폐력과 경도가 저하될 수 있으며, 15 중량부를 초과할 경우에는 조성물의 혼합이 어렵고, 중성수를 많이 투입하게 되어 도막이 불규칙하게 형성될 수 있다.

탄산칼슘세립제는 화학물질과 온도변화에도 물질의 혼합결합과 점성을 안정되게 유지되고, 물질의 흡착성이 강하여 도막의 경화성이 빠르고, 도막의 균일한 경도를 강화시키게 된다.

상기 탄산칼슘세립제를 사용하는 이유는 유해물질이 없는 무기질로서 물에 잘 녹지 않고, 산성물질과 알칼리성물질의 중화제로 사용되고, 불연성, 내염성, 은폐성, 내열성, 경화성, 내 노화성의 기능성과 햇빛 또는 전 등 빛에 의한 빛 반사확산력으로 물체와 주변이 밝아지기 때문 이다.

또한, 상기 탄산칼슘세립제는 전체 100중량에 대해 10 중량부를 미달할 경우에 는 도막의 빛 반사확산력이 저감될 수 있으며, 15 중량부를 초과할 경우에는 점성 이 묽어지며, 침전물이 발생 될 수 있다.

중성수를 사용하는 이유는 수소이온농도 pH 7 정도의 물로서, 조성물의 점도와 건조시간 및 색상선명도를 조정하고, 용제와 희석재로 사용되기 때문이다.

또한 중성수는 전체 100중량에 대해 15 중량부를 미달할 경우에는 조성물의 혼합이 어렵고, 물질성분의 결합이 저하될 수 있으며, 25 중량부를 초과할 경우에는 불규칙한 도막이 형성 될 수 있다.

콜로이달 실리카는 친수성물질로서 온도변화에도 물질의 혼합결합과 점성을 안정되게 유지되고, 도막의 방수성, 내열성, 내마모성, 충격성, 내노화성, 대전방지성과 도막의 균일한 경도를 강화시키게 된다.

상기 콜로이달 실리카를 사용하는 이유는 유해물질이 없는 친수성 콜로이달 실리카로서 온도변화에도 물질의 혼합결합 과 점성을 안정되게 유지되고, 분산성, 방수성, 내열성, 내마모성, 충격성, 대전방지성과 도막의 균질한 경도가 지속적으로 유지되기 때문이다.

또한 상기 콜로이달 실리카는 전체 100중량에 대해 3 중량부를 미달할 경우에는 도막의 경도가 저하될 수 있으며, 7 중량부를 초과할 경우에는 조성물의 점성이 높아지고, 경화시간이 빠르게 진행되어 불규칙한 도막이 형성될 수 있다.

도 4a에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 1차 조성물인 친환경 불연성탄성도막방수 수성페인트 조성물(상품화)로 아파트 외벽에 도장하여 건조 된 후에 투명색의 탄성도막방수층으로 변환되었음을 알 수 있다.

도 4b에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 1차 조성물인 친환경 불연성탄성도막방수 수성페인트 조성물(투명한 백색액상)을 시멘트벽돌의 오른편에 1/2로 도장한 것이다.

따라서 도장 후 건조된 투명색무광의 방수상태(오른쪽)와 도장하지 않은 왼쪽을 비교해보면 도장하지 않은 왼쪽에는 물이 흡수되었으나 본 발명의 도장된 오른쪽은 물이 흡수되지 않고 있음을 알 수 있어 방수성을 갖는 것임을 알 수 있다.

[2차 조성물 제조 공정]

도 2에 도시된 바와 같이, 상기 1차 조성물 40~60 중량%를 교반기에 투입하여, 상온 25℃ ~ 35℃에서 300 rpm 의 속도로 일정한 시간동안 교반한다.

이후 규산염광물의 운모분말, 1 ~ 3 중량%와; 퍼라이트분말 5 ~8 중량%; 알루미나분말, 6 ~ 12 중량%와; 리튬실리케이트, 1 ~ 3 중량%와; 마그네슘분말, 4 ~ 7 중량%;를 투입하고, 상온 25℃ ~ 35℃에서 일정한 시간동안 100rpm~200 rpm의 속도로 교반한다.

운모분말은 화강암에 있는 얇은 조각의 돌비늘로서, 화학물질과 온도변화에도 물질의 혼합결합과 점성을 안정되게 유지되고, 도막의 균일한 경도를 강화시키게 된다.

상기 운모분말을 사용하는 이유는 유해물질이 없는 천연광물질로서 황색, 갈색, 녹색을 띄고 있고, 무기질안료와 혼합결합으로 선명도가 우수하고, 도막의 내열성, 불연성, 내화성, 전기절연성, 내노화성, 내산성을 강화시키기 때문이다.

또한 상기 운모분말은 전체 100중량에 대해 1 중량부를 미달할 경우에는 도막의 불연성, 등의 기능성이 저하될 수 있으며, 3 중량부를 초과할 경우에는 조성물의 점성이 높아지고, 거품이 발생하여 불규칙한 도막이 형성될 수 있다.

퍼라이트분말은 진주암 열팽창분말로서 화학물질과 온도변화에도 물질의 혼합결합과 점성을 안정되게 유지되고, 물질의 흡수성이 강하여 도막의 경화성이 빠르고, 도막의 균일한 경도를 강화시키게 된다.

상기 퍼라이트분말을 사용하는 이유는 유해물질이 없는 천연광물질로서 도막의 내열성, 불연성, 내화성, 단열성을 강화시키기 때문이다.

또한 상기 퍼라이트분말은 전체 100중량에 대해 5 중량부를 미달할 경우에는 도막의 불연성, 등의 기능성이 저하될 수 있으며, 8 중량부를 초과할 경우에는 조성물의 점성이 저감되고 도막의 표면이 불규칙하게 도막이 형성될 수 있다.

알루미나분말은 화학물질과 온도변화에도 물질의 혼합결합과 점성을 안정되게 유지되고, 도막의 균일한 경도를 강화시키게 된다.

상기 알루미나분말을 사용하는 이유는 유해물질이 없는 무기질로서 물에 잘 녹지 않고, 도막의 경도를 강하게 하고, 불연성, 내화성, 경도성, 내 노화성의 기능성이 우수하고, 도막의 경도를 강하게 시키게 되기 때문이다.

또한 상기 알루미나분말은 전체 100중량에 대해 6 중량부 를 미달할 경우에는 불연성과 내화성이 저감 될 수 있으며, 12 중량부를 초과할 경우에는 도막이 불규칙하게 형성 될 수 있다.

리튬실리케이트는 몰비가 크며 침투성의 수용성 무기질로서 화학물질과 온도변화에도 물질의 혼합결합과 점성을 안정 되게 유지되고, 도막의 경질성과 경도를 강화시키게 된다.

상기 리튬실리케이트를 사용하는 이유는 유해물질이 없고, 고온열화에서 조성물의 불연성능을 안정되게 유지되고, 부식을 방지하고, 조성물의 표면강도를 강화시키기 때문이다.

또한 상기 리튬실리케이트는 전체 100중량에 대해 1 중량부 를 미달할 경우에는 조성물의 불연성능이 저감되고 물질성분의 결합이 저감 되어 점성이 저하 될 수 있으며, 3 중량부를 초과할 경우에는 여름철의 기온에서 침전물이 발생하고, 불규칙한 점도 형성으로 도막의 박리가 발생 될 수 있다.

마그네슘분말은 화학물질과 온도변화에도 물질의 혼합결합과 점성을 안정되게 유지되고, 물질의 흡착성이 강하여 도막의 경화성이 빠르고, 도막의 균일한 경도를 강화시키게 된다.

상기 마그네슘분말을 사용하는 이유는 유해물질이 없는 천연광물질로서 도막의 내열성, 불연성, 내화성, 단열성을 강화시키고, 유해성물질을 흡착하기 때문이다.

또한 상기 마그네슘분말은 전체 100중량에 대해 4 중량부를 미달할 경우에는 도막의 불연성, 등의 기능성이 저하될 수 있으며, 7 중량부를 초과할 경우에는 조성물의 점성이 저감되고 도막의 표면이 불규칙하게 도막이 형성될 수 있다.

도 5a에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 1차 조성물인 불연성탄성도막방수 수성페인트 조성물(투명한 백색액상의 조성물(상품화))과 2차 조성물인 불연성 무기질을 혼합하여 형성된 백색액상의 조성물을 합판에 도장하여 투명색으로 형성된다.

도 5b에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 2차 조성물인 불연성탄성도막 방수수성페인트 조성물과 제2실시예에 따른 불연성 무기질을 혼합하여 형성된 백색액상의 조성물을 나무판에 도장하여 건조된 후에 투명색으로 형성된 상태에서 토치램프의 고열(1200℃~1500℃)에서 불에 타지 않고, 유해성가스발생이 없는 불연성능 을 발휘함을 알 수 있었다.

도 6a에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 2차 조성물인 불연성 무기질을 혼합하여 형성된 백색액상의 조성물에 무기질 유색안료(그린 색상)를 혼합하여 형성된 유색의 조성물을 합판에 유색으로 도장할 수 있다.

도 6b에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 2차 조성물인 불연성 무기질을 혼합하여 형성된 백색액상의 조성물에 무기질유색안료를 혼합하여 형성된 유색의 조성물을 백색의 발포폴리스티렌 폼에 유색으로 도장할 수 있다.

도 6c에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 2차 조성물인 불연성탄성도막 방수수성페인트 조성물에 무기질유색안료를 혼합하여 형성된 유색의 조성물을 백색의 발포폴리스티렌 폼에 유색으로 도장하여 건조된 유색의 친환경 불연성, 단열성의 방수발포폴리스티렌 폼을 제조할 수 있다.

도 6d에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 2차 조성물이 도장된 유색의 발포폴리스티렌 폼에 토치램프의 고열(1200℃~1500℃)로 태우는 상태에서 표면이 빵처럼 부풀었지만, 불에 타지 않고, 유해성가스발생이 없는 불연성능을 발휘할 수 있다.

도 6e에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 2차 조성물이 도장된 유색의 발포폴리스티렌 폼이 토치램프의 고열(1200℃~1500℃)에 의하여 빵처럼 부풀어 오른 부분을 절단해 보면, 내부공간은 1차 조성물인 방수수성페인트 조성물이 고열에서 발포폴리스티렌 폼의 녹은 물질을 흡수하여 깨끗이 비워 있는 공간의 상태임을 알 수 있다.

표면에 도장된 불연성탄성도막 방수수성페인트 조성물의 형체만 남아 있는 상태이다.

[3차 조성물 제조 공정]

도 3에 도시된 바와 같이, 상기 2차 조성물에 규산소다 3 ~ 7 중량%와; 규산칼륨 3 ~ 7 중량%와; 발포폴리스티렌비드 30~ 50 중량%와; 중성수 10 ~ 20 중량%; 를 투입하여 상온에서 90 rpm의 속도로 일정한 시간동안 교반하여, 습식타입의 불연성의 단열성 발포폴리스티렌 비드 폼 원액이 형성된다.

규산소다는 화학물질과 온도변화에도 물질의 혼합결합과 점성을 안정되게 유지되고, 도막의 경화성이 빠르고, 도막의 균일한 경도를 강화시키게 된다.

상기 규산소다를 사용하는 이유는 유해물질이 없는 유리상의 무기질로서 도막의 내화성, 불연성, 내구성, 내마모성의 기능성과 건조시간이 길수록 은폐력과 경도가 증강되고 안정되기 때문이다.

또한 상기 규산소다는 전체 100중량에 대해 3 중량부를 미달할 경우에는 점성이 저감될 수 있으며, 7 중량부를 초과할 경우에는 조성물의 혼합이 어렵고, 중성수를 많이 투입하게 되어 도막이 불규칙하게 형성 될 수 있다.

규산칼륨 액상은 화학물질과 온도변화에도 물질의 혼합결합과 점성을 안정되게 유지되고, 도막의 경화성이 빠르고, 도막의 균일한 경도를 강화시키게 된다.

상기 규산칼륨 액상을 사용하는 이유는 유해물질이 없는 유리상의 무기질로서 물에 잘 녹으며, 도막의 접착성을 강화시키게 된다.

또한 상기 규산칼륨액상은 전체 100중량에 대해 3 중량부 를 미달할 경우에는 접착성이 저하될 수 있으며, 7 중량부 를 초과할 경우에는 중성수를 많이 투입하게 되어 도막에서 백화현상이 형성 될 수 있다.

발포폴리스티렌비드는 독립적인 작은 크기의 발포폴리스티렌 알갱이로서 화학물질과 온도변화에도 물질의 혼합결합과 점성을 안정 되게 유지되고, 도막의 경질성과 경도를 강화시키게 된다.

상기 발포폴리스티렌비드를 사용하는 이유는 밀도가 낮은 경량성의 물질로서 열 안정성이 좋고, 단열성, 내 오염성, 탄성력이 우수하고 충격에 의한 파손이 적기 때문이다.

또한 상기 발포폴리스티렌비드는 전체 100중량에 대해 30 중량부 를 미달할 경우에는 조성물의 혼합이 어렵고, 물질성분의 결합이 증가될 수 있으며, 50 중량부를 초과할 경우에는 물질성분의 결합이 저하되고, 도막의 박리가 발생 될 수 있다.

도 7a에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 2차 조성물인 불연성탄성도막 방수수성페인트 조성물과 발포폴리스티렌비드를 혼합하여 제조된발포폴리스티렌비드 폼의 세부 구조는 알갱이 형태임을 알 수 있다.

[비드 폼 제조 공정]

이하 상기의 제조공정을 통해 수득된 습식타입의 불연성의 단열성 발포폴리스티렌 비드 폼 원액을 이용하는 불연성 비드 폼의 제조방법을 설명한다.

1단계(S1) : 습식타입의 불연성의 단열성 발포폴리스티렌 비드 폼 원액을 일정한 크기로 제작된 성형틀에 투입한다.

2단계(S2) : 자연의 상온에서 일정한 시간동안 건조시킨다.

3단계(S3) : 성형틀에서 탈형시켜 경질성의 단단한 건식타입의 불연성의 단열성 발포폴리스티렌 비드 폼이 형성된다.

상기 1단계(S1)는 도 7b에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 3차 조성물인 습식형태의 친환경 불연성, 단열성의 발포폴리스티렌비드 폼 원액을 일정한 크기의 성형 틀에 투입한다.

상기 2단계(S2)는, 일정한 크기로 제작된 성형 틀에서 습식타입의 불연성의 단열성 발포폴리스티렌 비드 폼 원액의 지촉건조시간은 상온에서 1~3시간 이내이다.

또한 건식타입의 불연성 발포폴리스티렌비드 폼의 일정한 크기의 형성을 위하여, 물리적인 압축기구 및 열풍 기구, 등을 사용할 필요가 없다.

상술한 불연성 조성물은 투명한 크림색으로 형성되고, 이 투명한 크림색 불연성 조성물에 다양한 색상의 무기질안료를 투입하여, 불연성의 단열성 발포폴리스티렌 비드 폼과 혼합하여, 다양한 색상의 습식타입과 건식타입의 불연성 발포폴리스티렌 비드 폼이 형성된다.

도 7c에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 3차 조성물인 건조된 건식형태의 친환경 불연성, 단열성의 방수발포폴리스티렌비드 폼을 일정한 크기로 절단하여 패널로 제조한 후 토치램프의 고열(1200℃~1500℃)로 태워보았다.

토치램프의 고열(1200℃~1500℃)에서 불에 타지 않고, 유해성가스발생이 없오 불연성능을 충족하고 있음을 알 수 있다.

도 7d에 나타낸 바와 같이, 토치램프의 고열(1200℃~1500℃)에서 태운 부위를 살펴보면, 불에 그을린 원형의 비드로 존재하고 있어 불연성능을 발휘할 수 있음을 알 수 있고, 불이 다른 면으로 전이 되지 않아 불연성능이 충족될 수 있었다.

한편 본 발명의 3차 조성물인 건조된 건식형태의 친환경 불연성, 단열성의 방수발포폴리스티렌비드 폼에 대한 불연성능 시험성적서를 도 7e 및 도 7f에 첨부하였다.

도 7e 및 도 7f에 나타낸 바와 같이, 업체인 "그린코타페인트 주식회사"는 본 발명자가 운영하는 제조업체이고, 시료명 "그린코타 LF888 발포폴리스티렌비드 폼(건식, 습식)" 이 본 발명의 3차 조성물인 건조된 건식형태의 친환경 불연성, 단열성의 방수발포폴리스티렌비드 폼이다.

한국건설생활환경시험연구원에서 국토해양부 고시 제2012-624 준불연재 규격성능시험방법(KS규격 KS F ISO 5660-1 열방출시험과 KS F 2271 가스유해성시험)에 의하여 “ 준불연재료의 기준에 적합함”의 시험규격성능 평가(2015. 06.16)를 받았다.

시험결과는 [표 1]과 같다.

시험항목		결과			판정기준	시험방법
시험항목		1회	2회	3회	판정기준	시험방법
열방출시험	단위면적당 총 방출열량(MJ/㎡)	1.6	1.6	0.7	8 MJ/㎡ 이하	KS F ISO 5660-1 : 2008
	열방출율이 연속으로 200kg/㎡를 초과하는 시간(s)	0	0	0	10 s 이하
	시험체를 관통하는 방화상 유해한 균열, 구멍 및 용융(심재와 전부용융, 소멸)등	없음	없음	없음	없을 것
가스유해성시험	행동정지시간(min:s)	14:52	14:42	-	9 min 이상	KS F 2271 : 2006

결과를 살펴보면,

국토해양부 고시 제2012-624호 준불연재료의 기준에 적합한 것임을 알 수 있으며, 시험편 구성은 발포스티렌 비드폼(45mm)인 것이다.

한편 도 8a 및 도 8b에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 2차 조성물인 투명한 백색액상의 친환경 불연성탄성도막 방수수성페인트 조성물을 백색크림상태의 접착제로 사용할 수 있다.

따라서 이 접착제를 이용하여 시멘트패널과 플라스틱 마루재를 부착시켜 제품을 완성할 수 있다.

한편 도 9에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 2차 조성물인 백색액상의 조성물과 시멘트몰탈을 혼합하여 불연성 방수시멘트몰탈 성형제를 제조한다.

이후 녹색의 안료를 첨가하여 불연성탄성도막 방수수성페인트 조성물을 제조한 후 이를 도장하여 건조된 녹색의 불연성탄성도막 방수시멘트몰탈 성형제가 얻어진다.

따라서 본 발명의 2차 조성물을 혼합하여 시멘트 몰탈 성형체가 제조될 수 있다.

비록 본 발명이 상기 언급된 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어졌지만, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정 및 변형이 가능한 것은 당업자라면 용이하게 인식할 수 있을 것이며, 이러한 변경 및 수정은 모두 첨부된 청구의 범위에 속함은 자명하다.

없음

Claims

스티렌 부타디엔 고무 5 ~ 13 중량%;
프로필렌글리콜 2 ~ 6 중량%;
부틸아크릴-2에틸헥실아크릴레이트메틸메타크릴산-아크릴실란공중합체 8 ~ 15 중량%;
소듐폴리아크릴레이트-2소듐카르복시메칠셀룰로오스나트륨 2 ~ 5 중량%;
이산화티타늄 0.1 ~ 0.6 중량%;
백토세립제 12 ~ 15 중량%;
조개세립제 2 ~ 4 중량%;
탄산칼슘세립제 10 ~ 15 중량%;
무기질세립제 5 ~8 중량%;
무기질안료 15 ~ 20 중량%;
중성수 15 ~ 25 중량%;
콜로이달 실리카 3 ~ 7 중량%
를 혼합하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 불연성 조성물.
상기 청구항 1에서 수득된 불연성 조성물 40~60 중량%를 교반기에 투입하여,
상온 25℃ ~ 35℃에서 300 rpm 의 속도로 교반하고,
규산염광물의 운모분말, 1 ~ 3 중량%와;
퍼라이트분말 5 ~8 중량%;
알루미나분말, 6 ~ 12 중량%와;
리튬실리케이트, 1 ~ 3 중량%와;
마그네슘분말, 4 ~ 7 중량%;를 투입하고,
25℃ ~ 35℃에서 100rpm~200 rpm의 속도로 교반하여 수득되는 것을 특징으로 하는 불연성 조성물.
상기 청구항 2에서 수득된 불연성 조성물에
규산소다 3 ~ 7 중량%와;
규산칼륨 3 ~ 7 중량%와;
발포폴리스티렌비드 30 ~ 50 중량%와;
중성수 10 ~ 20 중량%; 를 투입 후 교반하여 제조되는 것을 특징으로 하는 습식타입의 불연성의 단열성 발포폴리스티렌 비드 폼 원액.
청구항 3에서 수득된 습식타입의 불연성의 단열성 발포폴리스티렌 비드 폼 원액을 이용하는 불연성 비드 폼의 제조에 있어서,
습식타입의 불연성의 단열성 발포폴리스티렌 비드 폼 원액을 일정한 크기로 제작된 성형틀에 투입하는 1단계;
자연의 상온에서 일정한 시간동안 건조시키는 2단계;
성형틀에서 탈형시켜 경질성의 단단한 건식타입의 불연성의 단열성 발포폴리스티렌 비드 폼이 형성되는 3단계;를 포함하고,
상기 2단계는, 일정한 크기로 제작된 성형 틀에서 습식타입의 불연성의 단열성 발포폴리스티렌 비드 폼의 지촉건조시간은 상온에서 1~3시간 이내인 것을 특징으로 하는 불연성 비드 폼의 제조방법.
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