KR101819648B1 - 나노복합형 난연제 및 그 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 나노복합형 난연제 및 이의 제조방법에 관한 것이다. 본 발명의 목적은 나노 실리카구를 제조하는 단계; 상기 나노 실리카구와 금속염화물을 혼합하는 단계; 및 상기 나노 실리카구의 표면에 금속수산화물이 형성되는 단계를 포함하는,나노복합형 난연제의 제조방법에 의해 달성된다. 본 발명에 따른 나노복합형 난연제는 매우 큰 비표면적을 갖고 있어 적은 양의 수산화알루미늄으로도 최대의 난연 성능을 구현할 수 있고, 우수한 열적 안정성을 갖는다.
Description
본 발명은 나노 소재와 금속염화물을 포함하는 나노복합형 난연제 및 그 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 난연제는 연소하기 쉬운 성질을 갖고 있는 플라스틱과 같은 유기 물질을 물리적 및/또는 화학적인 방법으로 개선하여 연소를 억제하거나 완화시키는 효과를 갖는 물질을 가리킨다.
현재 난연제로는 수산화알루미늄과 같은 무기계 난연제와, 브롬을 함유하는 할로겐계 난연제, 인산에스테르를 중심으로 하는 인계 난연제 등이 알려져 있다. 주로 할로겐계 유기 난연제로 브롬계나 염소계가 주로 사용되고 있는데, 이들 난연제는 우수한 난연 특성을 나타내지만, 다이옥신과 같은 유해가스를 발생시키고, 이로 인해 환경이나 인체에 대한 안정성 문제가 대두되고 있다.
수산화알루미늄과 같은 무기계 난연제는 저렴한 가격과 친환경성이라는 장점을 갖고 있어 할로겐계 난연제를 대체할 난연제로 각광을 받고 있다. 하지만, 상기 난연제는 소재 대비 최대 60% 까지 혼합하여야만 원하는 난연 특성을 나타낼 수 있고, 이로 인해 소재의 기계적 물성을 저하시키는 문제점이 있다. 또한, 상기 난연제는 낮은 분산성으로 인해 생산속도를 저하시키는 문제점도 있다.
이러한 종래 난연제의 문제점을 해결하기 위하여, 새로운 대체 물질의 개발이 요구되고 있다.
한국등록특허 제10-0896105호에서는 폴리올레핀계 수지와 극성화 반응성 올레핀계 수지가 혼합된 기본 수지에 무기 난연제와 이산화규소를 혼합하여 난연성 수지 조성물 제조하는 방법을 개시하고 있다.
본 발명은 나노 소재와 금속염화물을 화학적으로 반응시켜 금속수산화물이 표면에 코팅되어 있는 나노복합형 난연제의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. 또한 본 발명은 친환경적이면서도 우수한 난연성능을 갖는 나노복합형 난연제를 제공하는 것으로 목적으로 한다.
상기한 과제는, 나노 실리카구를 제조하는 단계; 상기 나노 실리카구와 금속염화물을 혼합하는 단계; 및 상기 나노 실리카구의 표면에 금속수산화물이 형성되는 단계를 포함하는, 나노복합형 난연제의 제조방법에 의해 달성된다.
바람직하게는, 상기 금속수산화물은 수산화알루미늄 또는 수산화마그네슘일 있다.
또한 바람직하게는, 상기 나노 실리카구의 제조 단계는 실리카구 원료, 염기성 촉매 및 용매를 혼합하여 나노 실리카구를 형성하는 단계, 및 상기에서 형성된 나노 실리카구를 원심분리에 의해 분리하는 단계를 포함할 수 있다.
바람직하게는, 상기 나노 실리카구의 형성 단계에서 탄산수소칼륨을 추가로 더 포함할 수 있다.
또한 바람직하게는, 상기 실리카구 원료는 테트라에틸 오르토실리케이트, 테트라에톡시실란, 테트라메톡시실란, 테트라프로폭시실란 및 테트라부톡시실란으로 이루어진 군에서 선택된 1종일 수 있다.
또한, 상기한 과제는 코어부는 나노 실리카구로 이루어지고 그 표면은 금속수산화물로 코팅되어 있는 나노복합형 난연제에 의해 달성된다.
또한, 상기 금속수산화물은 나노실리카구 100 중량부를 기준으로 20 내지 60 중량부로 포함되어 있을 수 있다.
또한, 상기한 과제는 코어부는 나노 실리카구로 이루어지고 그 표면은 금속수산화물과 탄산수소칼륨으로 코팅되어 있는 나노복합형 난연제에 의해 달성된다.
또한, 상기한 과제는 코어부는 나노 실리카구 및 탄산수소칼륨으로 이루어지고 그 표면은 금속수산화물로 코팅되어 있는 나노복합형 난연제에 의해 달성된다.
본 발명에 따른 나노복합형 난연제는 매우 큰 비표면적을 갖고 있어 적은 양의 수산화알루미늄으로도 최대의 난연 성능을 구현할 수 있고, 우수한 열적 안정성을 갖는다. 또한, 적은 양의 난연제를 사용할 수 있으므로, 최종 제품의 기계적 물성을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 나노복합형 난연제는 나노 입자 형태이기 때문에 고분자 등과 혼합시 우수한 분산성을 나타내어 균일한 난연 특성을 갖는 제품을 제조할 수 있다.
도 1은 본 발명의 방법에 따른 난연성 나노 실리카구에서 나노 실리카구의 표면에 난연 물질이 코팅되는 과정을 나타낸 반응식이다.
도 2는 본 발명의 비교예 1(a) 및 실시예 1(b)에서 제조된 난연성 나노 실리카구의 주사전자현미경 사진이다.
도 3은 본 발명에 따라 실시예 4에서 제조된 난연성 나노 실리카구의 주사전자현미경 사진이다.
도 4는 본 발명에 따라 실시예 5에서 제조된 난연성 나노 실리카구의 주사전자현미경 사진이다.
도 5는 본 발명의 난연성 나노 실리카구를 포함하는 셀룰로오스 아세테이트 필름의 주사전자현미경 사진으로서, 실시예 6 내지 8에서 제조된 셀룰로오스 아세테이트 필름의 사진이다.
도 6은 본 발명에 따른 난연성 시험 후, 셀룰로오스 아세테이트 필름의 주사전자현미경 사진으로서, 도 6a는 실시예 9, 도 6b는 실시예 10에서 제조된 셀룰로오스 아세테이트 필름의 난연성 시험 후 사진이다.
도 7은 본 발명에 따른 난연성 시험 후, 셀룰로오스 아세테이트 필름의 주사전자현미경 사진으로서, 실시예 6 내지 8에서 제조된 셀룰로오스 아세테이트 필름의 난연성 시험 후 사진이다.
도 8은 본 발명에 따른 난연성 시험 후, 셀룰로오스 아세테이트 필름의 주사전자현미경 사진으로서, 실시예 9에서 제조된 셀룰로오스 아세테이트 필름(a) 및 실시예 10에서 제조된 셀룰로오스 아세테이트 필름(b)의 난연성 시험 후 사진이다.
도 2는 본 발명의 비교예 1(a) 및 실시예 1(b)에서 제조된 난연성 나노 실리카구의 주사전자현미경 사진이다.
도 3은 본 발명에 따라 실시예 4에서 제조된 난연성 나노 실리카구의 주사전자현미경 사진이다.
도 4는 본 발명에 따라 실시예 5에서 제조된 난연성 나노 실리카구의 주사전자현미경 사진이다.
도 5는 본 발명의 난연성 나노 실리카구를 포함하는 셀룰로오스 아세테이트 필름의 주사전자현미경 사진으로서, 실시예 6 내지 8에서 제조된 셀룰로오스 아세테이트 필름의 사진이다.
도 6은 본 발명에 따른 난연성 시험 후, 셀룰로오스 아세테이트 필름의 주사전자현미경 사진으로서, 도 6a는 실시예 9, 도 6b는 실시예 10에서 제조된 셀룰로오스 아세테이트 필름의 난연성 시험 후 사진이다.
도 7은 본 발명에 따른 난연성 시험 후, 셀룰로오스 아세테이트 필름의 주사전자현미경 사진으로서, 실시예 6 내지 8에서 제조된 셀룰로오스 아세테이트 필름의 난연성 시험 후 사진이다.
도 8은 본 발명에 따른 난연성 시험 후, 셀룰로오스 아세테이트 필름의 주사전자현미경 사진으로서, 실시예 9에서 제조된 셀룰로오스 아세테이트 필름(a) 및 실시예 10에서 제조된 셀룰로오스 아세테이트 필름(b)의 난연성 시험 후 사진이다.
본 발명에서 사용되는 모든 기술용어는, 달리 정의되지 않는 이상, 하기의 정의를 가지며 본 발명의 관련 분야에서 통상의 당업자가 일반적으로 이해하는 바와 같은 의미에 부합된다. 또한 본 명세서에는 바람직한 방법이나 시료가 기재되나, 이와 유사하거나 동등한 것들도 본 발명의 범주에 포함된다. 본 명세서에 참고문헌으로 기재되는 모든 간행물의 내용은 본 발명에 도입된다. 용어 약이라는 것은 참조 양, 수준, 값, 수, 빈도, 퍼센트, 치수, 크기, 양, 중량 또는 길이에 대해 30, 25, 20, 25, 10, 9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2 또는 1% 정도로 변하는 양, 수준, 값, 수, 빈도, 퍼센트, 치수, 크기, 양, 중량 또는 길이를 의미한다.
본 명세서를 통해, 문맥에서 달리 필요하지 않으면, 포함하다 및 포함하는 이란 말은 제시된 단계 또는 구성요소, 또는 단계 또는 구성요소들의 군을 포함하나, 임의의 다른 단계 또는 구성요소, 또는 단계 또는 구성요소들의 군이 배제되지는 않음을 내포하는 것으로 이해하여야 한다.
본 발명에 따른 나노복합형 난연제는 아래의 단계를 포함하는 방법으로 제조된다:
나노 실리카구를 제조하는 단계(S11);
상기 나노 실리카구와 금속염화물을 혼합하는 단계(S12); 및
나노 실리카구의 표면에 금속수산화물이 형성되는 단계(S13).
먼저, 단분산 나노 실리카구를 제조한다(S11).
상기 나노 실리카구는 스토뵈 방법(stober method)로 제조할 수 있다. 바람직하게는 실리카구 원료를 용매와 촉매의 혼합물에 넣고 교반하여 나노 실리카구를 형성하는 단계, 및 형성된 나노 실리카구를 원심분리에 의해 분리하는 단계로 이루어진다.
상기에서 실리가 구 원료는 테트라에틸 오르토실리케이트, 테트라에톡시실란, 테트라메톡시실란, 테트라프로폭시실란 및 테트라부톡시실란으로 이루어진 군에서 선택된 1종일 수 있다.
상기에서 용매는 물, 에탄올, 에틸렌글리콜, 글리세롤 및 이소프로판올로 이루어진 군에서 선택된 1종을 사용할 수 있다.
상기 촉매는 염기 촉매일 수 있다. 사용가능한 염기 촉매로는 수산화암모늄(NH4OH), 수산화나트륨(NaOH), 수산화칼륨(KOH), 수산화칼슘(Ca(OH)2)을 들 수 있다. 보다 바람직하게는 수산화암모늄을 사용할 수 있다.
이렇게 제조된 나노 실리카구는 100~1,000nm의 직경을 갖는다.
나노 실리카구의 제조 단계에서 탄산수소칼륨(KHCO3)을 추가로 혼합할 수 있다. 탄산칼슘은 연소시 K2CO3, H2O, CO2로 분해되며, 분해과정에서 생성되는 H2O와 CO2가 질식 효과와 냉각 효과를 동시에 발현하여 소화 효과를 높힐 수 있다. 일 실시형태에 따르면, 탄산수소칼슘은 나노실리카구의 표면에 코팅될 수 있다. 또 다른 실시형태에 따르면, 탄산수소칼슘은 나노실리카구 제조 시에 함께 혼합되어, 나노실리카구 자체에 포함될 수 있다
다음으로, 상기 나노 실리카구와 금속염화물을 혼합한다(S12). 상기에서 금속염화물은 염화알루미늄 또는 염화마그네슘일 수 있다. 상기에서 제조된 나노 실리카구를 증류수에 첨가하고, 상기 용액에 나노실리카구 100 중량부를 기준으로 20~60 중량부의 금속 염화물을 첨가하는 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 40 내지 60 중량%인 것이 바람직하다. 추가로 KOH를 첨가하는 것이 바람직하다. KOH는 촉매로서 작용하여 금속염화물이 실리카구의 표면에 결합되는 것을 도와준다(예시, KOH + AlCl3 = KCl3 + AlOH). 모든 성분의 첨가가 완료되면, 혼합 용액을 실온에서 천천히 교반하면서 반응을 시킨다.
마지막으로, 상기 나노 실리카구의 표면에 금속수산화물이 형성된다(S13). 이 단계의 반응 모식도를 도 1에 도시하였다. 도 1을 보면, 나노실리카구의 표면에 -OH 기가 존재하며, 염화알루미늄(AlCl3)과 수산화칼륨(KOH)이 나노실리카구의 -OH기와 반응하게 되면, -OH와 -Cl이 화학적으로 결합하여 나노 실리카구의 표면에 수산화알루미늄(AlOH3)이 형성되게 된다.
최종 제조된 나노복합형 난연제에서 금속수산화물은 나노실리카구 100 중량부를 기준으로 20 내지 60중량%, 바람직하게는 50 내지 60중량%로 포함되는 것이 바람직하다. 금속수산화물의 함량이 20중량% 미만인 경우에는 최종 제품 제조시 난연성을 부여하기 위해 많은 양을 넣어야 하고 이로 인해 최종 제품의 기계적 물성이 저하될 수 있다. 금속수산화물의 함량이 60중량%를 초과하는 경우, 함량 증가에 따른 난연성 향상 효과가 없어 경제성이 낮아진다.
본 발명의 다른 실시형태에 따르면, 코어부는 나노 실리카로 이루어지고 그 표면은 금속수산화물와 탄산수소칼륨으로 코팅되어 있는 나노복합형 난연제가 제조될 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시형태에 따르면, 코어부는 나노 실리카구 및 탄산수소칼륨으로 이루어지고 그 표면은 금속수산화물로 코팅되어 있는 나노복합형 난연제가 제조될 수 있다.
이렇게 제조된 나노복합형 난연제는 나노 실리카구 표면에 난연물질이 코팅되어 있어, 고분자 수지 등의 소재와 혼합되는 경우에도 높은 분산성으로 인하여, 소재에 난연특성을 균일하게 부여할 수 있다. 또한, 이러한 높은 분산성으로 인하여 적은 양의 난연제를 사용할 수 있어, 최종 소재의 기계적 물성을 약화시키지 않을 것으로 예상된다. 본 발명에서 제조된 나노복합형 난연제는 플라스틱 제품, 섬유, 도료 등 다양한 분야에서 사용될 수 있다.
이하에서는 실시예를 들어서 본 발명을 상세하게 설명하지만, 이에 의해 권리범위가 제한되는 것은 아니다.
비교예
1
둥근 바닥 플라스크(250 ml)에 암모니아수 100 ml와 이소프로판올 100 ml을 각각 넣고, 테트라에틸오르토실리케이트 5g를 추가한 후 600 rmp으로 상온에서 1시간 동안 교반하였다. 이후 상기 용액을 원심분리하여 나노 실리카구를 분리하였다.
이렇게 제조된 난연성 나노실리카구의 주사전자현미경 사진을 도 2(a)에 나타내었다.
실시예
1
둥근 바닥 플라스크(250 ml)에 암모니아수 100 ml와 이소프로판올 100 ml을 각각 넣고, 테트라에틸오르토실리케이트 5g를 추가한 후 600 rmp으로 상온에서 1시간 동안 교반하였다. 이후 상기 용액을 원심분리하여 나노 실리카구를 분리하였다.
분리된 나노 실리카구 250g을 증류수 100 ml에 넣고 혼합한 후, 염화 알루미늄(AlCl3) 500 mg을 첨가하여 600 rpm으로 10분간 교반하였다. 상기 혼합 용액에 10%의 수산화칼륨(KOH) 용액 5g을 천천히 적가하였다. 30분 후 수산화알루미늄으로 코팅된 난연성 나노 실리카구(Si-O-Al(OH)2)를 얻었다. 제조된 난연성 나노 실리카구에서, 나노실리카구 중량 대비 염화알루미늄의 중량비는 20%이다. 이렇게 제조된 난연성 나노실리카구의 주사전자현미경 사진을 도 2(b)에 나타내었다.
도 2를 보면, 비교예 1의 순수 나노 실리카구(a)와 대비하여 실시예 1의 난연성 나노실리카구(b)는 용액 중에서 완전히 가라앉았다.
실시예
2
둥근 바닥 플라스크(250 ml)에 암모니아수 100 ml와 이소프로판올 100 ml를 각각 넣고, 테트라에틸오르토실리케이트 5g를 추가한 후 600 rmp으로 상온에서 1시간 동안 교반하였다. 이후 상기 용액을 원심분리하여 나노 실리카구를 분리하였다.
분리된 나노 실리카구 250g을 증류수 100 ml에 넣고 혼합한 후, 염화 알루미늄(AlCl3) 1000 mg을 첨가하여 600 rpm으로 10분간 교반하였다. 상기 혼합 용액에 10%의 수산화칼륨(KOH) 용액 5g을 천천히 적가하였다. 30분 후 수산화알루미늄으로 코팅된 난연성 나노 실리카구를 얻었다. 제조된 난연성 나노 실리카구에서, 나노실리카구 중량 대비 염화알루미늄의 중량 비는 40%이다.
실시예
3
둥근 바닥 플라스크(250 ml)에 암모니아수 100 ml와 이소프로판올 100 ml을 각각 넣고, 테트라에틸오르토실리케이트 5g를 추가한 후 600 rmp으로 상온에서 1시간 동안 교반하였다. 이후 상기 용액을 원심분리하여 나노 실리카구를 분리하였다.
분리된 나노 실리카구 250g을 증류수 100 ml에 넣고 혼합한 후, 염화 알루미늄(AlCl3) 1500 mg을 첨가하여 600 rpm으로 10분간 교반하였다. 상기 혼합 용액에 10%의 수산화칼륨(KOH) 용액 5g을 천천히 적가하였다. 30분 후 수산화알루미늄으로 코팅된 난연성 나노 실리카구를 얻었다. 제조된 난연성 나노 실리카구에서, 나노실리카구 중량 대비 염화알루미늄의 중량의 비는 60%이다.
실시예
4
둥근 바닥 플라스크(250 ml)에 암모니아수 100 ml와 이소프로판올 100 ml을 각각 넣고, 테트라에틸오르토실리케이트 5g를 추가한 후 600 rmp으로 상온에서 1시간 동안 교반하였다. 이후 상기 용액에 KHCO3 500 mg을 넣고 1시간 동안 교반하였다. 이어서, 원심분리하여 KHCO3가 표면에 코팅된 나노 실리카구를 분리하였다.
분리된 나노 실리카구를 증류수 100 ml에 넣고 혼합한 후, 염화 알루미늄(AlCl3) 500 mg을 첨가하여 600 rpm으로 30 분 동안 교반하였다. 상기 혼합 용액에 10%의 수산화칼륨(KOH) 용액 5g을 천천히 적가하였다. 30분 후 탄산수소칼륨(KHCO3)과 수산화알루미늄으로 코팅된 난연성 나노 실리카구(Si-O-HCO3-Al(OH)2)를 획득하였다.
이렇게 제조된 난연성 나노실리카구의 주사전자현미경 사진을 도 3에 나타내었다.
실시예
5
둥근 바닥 플라스크(250 ml)에 암모니아수 100 ml을 넣고, KHCO3 2g, 테트라에틸오르토실리케이트 5g, 이소프로판올 100 ml를 차례대로 넣고, 600 rmp으로 교반하였다. 상기 용액이 투명에서 흰색으로 바뀌고 나서 30분 후 염화 알루미늄(AlCl3) 1g을 넣고 상온에서 1시간 동안 교반하였다. 이어서, 원심분리하여 수산화알루미늄이 표면에 코팅되고 내부에 탄산수소칼륨을 포함하는 나노 실리카구를 분리하였다.
이렇게 제조된 난연성 나노실리카구의 주사전자현미경 사진을 도 4에 나타내었다.
실시예
6
셀룰로오스 아세테이트 10g과 아세톤 100ml를 혼합하여 상온에서 완전히 용해될 때까지 약 100rpm 으로 천천히 교반 시켰다. 완전히 용해된 후 투명한 셀룰로오스 아세테이트 용액을 얻었다. 상기 셀룰로오스 아세테이트 용액 96 중량%와 실시예 1에서 제조된 난연성 나노실리카구 4 중량%를 혼합하여 캐스팅 방법으로 필름을 제조하였다.
이렇게 제조된 필름의 주사전자현미경 사진을 도 5(a)에 나타내었다.
실시예
7
셀룰로오스 아세테이트 10g과 아세톤 100ml를 혼합하여 상온에서 완전히 용해될 때까지 약 100rpm 으로 천천히 교반 시켰다. 완전히 용해된 후 투명한 셀룰로오스 아세테이트 용액을 얻었다. 상기 셀룰로오스 아세테이트 용액 96 중량%와 실시예 2에서 제조된 난연성 나노실리카구 4 중량%를 혼합하여 캐스팅 방법으로 필름을 제조하였다.
이렇게 제조된 필름의 주사전자현미경 사진을 도 5(b)에 나타내었다.
실시예
8
셀룰로오스 아세테이트 10g과 아세톤 100ml를 혼합하여 상온에서 완전히 용해될 때까지 약 100rpm 으로 천천히 교반시켰다. 완전히 용해된 후 투명한 셀룰로오스 아세테이트 용액을 얻었다. 상기 셀룰로오스 아세테이트 용액 96 중량%와 실시예 3에서 제조된 난연성 나노실리카구 4 중량%를 혼합하여 캐스팅 방법으로 필름을 제조하였다.
이렇게 제조된 필름의 주사전자현미경 사진을 도 5(c)에 나타내었다.
실시예
9
셀룰로오스 아세테이트 10g과 아세톤 100ml를 혼합하여 상온에서 완전히 용해될때까지 약 100rpm 으로 천천히 교반 시켰다. 완전히 용해된 후 투명한 셀룰로오스 아세테이트 용액을 얻었다. 상기 셀룰로오스 아세테이트 용액 96 중량%와 실시예 4에서 제조된 난연성 나노실리카구 4 중량%를 혼합하여 캐스팅 방법으로 필름을 제조하였다.
이렇게 제조된 필름의 주사전자현미경 사진을 도 6a에 나타내었다.
실시예
10
셀룰로오스 아세테이트 10g과 아세톤 100ml를 혼합하여 상온에서 완전히 용해될때까지 약 100rpm 으로 천천히 교반 시켰다. 완전히 용해된 후 투명한 셀룰로오스 아세테이트 용액을 얻었다. 상기 셀룰로오스 아세테이트 용액 96 중량%와 실시예 5에서 제조된 난연성 나노실리카구 4 중량%를 혼합하여 캐스팅 방법으로 필름을 제조하였다.
이렇게 제조된 필름의 주사전자현미경 사진을 도 6b에 나타내었다.
실험예
1: 난연성 실험
실시예 6 내지 8에서 제조된 난연성 필름을 난연성 측정방법인 UL-94 방법을 이용하여 난연성을 측정하였다. 구체적으로는, 시편을 125mm * 13mm 크기로 만들고, 이를 수직으로 매단 뒤, 시편과 버너 끝단 사이의 거리가 10mm가 되게 한다. 그리고 불꽃높이 20mm로 하여 10초간 두 번 연소시킨다. 측정결과를 도 7에 나타내었다.
도 7을 보면, (a) 실시예 6의 경우에는 수산화알루미늄의 함량이 20중량%로 적기 때문에 필름 중 셀룰로오스 아세테이트가 대부분 타서 실리카구가 드러난 것을 알 수 있다. 하지만, (b) 실시예 7의 경우에는 수산화알루미늄의 함량이 40중량%로서 필름 중 셀룰로오스 아세테이트가 타지 않아 남아 있어 실리카구가 많이 드러나지 않았다. (c) 실시예 8의 경우에는 수산화알루미늄의 함량이 60중량%로서 필름 중 셀룰로오스 아세테이트가 거의 타지 않아 실리카구가 거의 드러나지 않았다.
실험예
2: 난연성 실험
실시예 9 및 10에서 제조된 난연성 필름을 난연성 측정방법인 UL-94 방법을 이용하여 난연성을 측정하였다. 구체적으로는, 시편을 125mm * 13mm 크기로 만들고, 이를 수직으로 매단 뒤, 시편과 버너 끝단 사이의 거리가 10mm가 되게 한다. 그리고 불꽃 높이 20mm로 하여 10초간 두 번 연소시킨다. 측정결과를 도 8에 나타내었다. (a)는 실시예 9의 난연성 필름의 연소 결과이고, (b)는 실시예 10의 난연성 필름의 연소 결과이다. 도 8을 보면, 실시예 9 및 실시예 10의 난연성 필름들에서, 고분자가 거의 연소되지 않아 실리카구가 많이 드러나지 않은 것을 알 수 있다.
Claims (9)
- 실리카구 원료, 염기성 촉매, 탄산수소칼륨 및 용매를 혼합하여 나노 실리카구를 형성하는 단계,
상기에서 형성된 나노 실리카구를 원심분리에 의해 분리하는 단계
상기 분리된 나노 실리카구와 금속염화물을 혼합하는 단계; 및
상기 나노 실리카구의 표면에 금속수산화물이 형성되는 단계를 포함하는,
나노복합형 난연제의 제조방법. - 제1항에 있어서, 상기 금속수산화물은 수산화알루미늄 또는 수산화마그네슘인 것을 특징으로 하는 나노복합형 난연제의 제조방법.
- 제1항에 있어서, 상기 실리카구 원료는 테트라에틸 오르토실리케이트, 테트라에톡시실란, 테트라메톡시실란, 테트라프로폭시실란 및 테트라부톡시실란으로 이루어진 군에서 선택된 1종인 것을 특징으로 하는 나노복합형 난연제의 제조방법.
- 코어부는 나노 실리카구로 이루어지고 그 표면은 금속수산화물와 탄산수소칼륨으로 코팅되어 있는 나노복합형 난연제.
- 코어부는 나노 실리카구 및 탄산수소칼륨으로 이루어지고 그 표면은 금속수산화물로 코팅되어 있는 나노복합형 난연제.
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