KR101937270B1 - 방화유리용 수지 조성물, 이를 이용한 방화유리 조립체 및 그 제조방법 - Google Patents

방화유리용 수지 조성물, 이를 이용한 방화유리 조립체 및 그 제조방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101937270B1
KR101937270B1 KR1020180070456A KR20180070456A KR101937270B1 KR 101937270 B1 KR101937270 B1 KR 101937270B1 KR 1020180070456 A KR1020180070456 A KR 1020180070456A KR 20180070456 A KR20180070456 A KR 20180070456A KR 101937270 B1 KR101937270 B1 KR 101937270B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
resin composition
weight
aqueous solution
glass
fireproof glass
Prior art date
Application number
KR1020180070456A
Other languages
English (en)
Inventor
정진석
Original Assignee
주식회사 삼공사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 삼공사 filed Critical 주식회사 삼공사
Priority to KR1020180070456A priority Critical patent/KR101937270B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101937270B1 publication Critical patent/KR101937270B1/ko

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B17/00—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres
    • B32B17/06—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material
    • B32B17/10—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin
    • B32B17/10005—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin laminated safety glass or glazing
    • B32B17/1055—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin laminated safety glass or glazing characterized by the resin layer, i.e. interlayer
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B17/00—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres
    • B32B17/06—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material
    • B32B17/10—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin
    • B32B17/10005—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin laminated safety glass or glazing
    • B32B17/10009—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin laminated safety glass or glazing characterized by the number, the constitution or treatment of glass sheets
    • B32B17/10036—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin laminated safety glass or glazing characterized by the number, the constitution or treatment of glass sheets comprising two outer glass sheets
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C27/00—Joining pieces of glass to pieces of other inorganic material; Joining glass to glass other than by fusing
    • C03C27/06—Joining glass to glass by processes other than fusing
    • C03C27/10—Joining glass to glass by processes other than fusing with the aid of adhesive specially adapted for that purpose
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K21/00—Fireproofing materials
    • C09K21/06—Organic materials
    • C09K21/12—Organic materials containing phosphorus
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2305/00—Condition, form or state of the layers or laminate
    • B32B2305/72—Cured, e.g. vulcanised, cross-linked
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
    • B32B2307/30—Properties of the layers or laminate having particular thermal properties
    • B32B2307/306—Resistant to heat
    • B32B2307/3065—Flame resistant or retardant, fire resistant or retardant
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
    • B32B2307/40—Properties of the layers or laminate having particular optical properties
    • B32B2307/412—Transparent

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Joining Of Glass To Other Materials (AREA)

Abstract

본 발명은 방화유리용 수지 조성물, 이를 이용한 방화유리 조립체 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 실리카졸 및 알칼리 금속 실리케이트 수용액을 주 성분으로 포함하며, 여기에 수산화기를 포함하는 4차 암모늄염 수용액, 기포제거제, 인계 화합물 및 다관능성 알코올류를 최적 비율로 혼합함으로써 방화성능 및 저장안정성이 우수한 동시에 투명성, 온도 안정성, 내후성이 향상된 방화유리용 수지 조성물, 이를 이용한 방화유리 조립체 및 그 제조방법에 관한 것이다.

Description

방화유리용 수지 조성물, 이를 이용한 방화유리 조립체 및 그 제조방법{RESIN COMPOSITION FOR A FIREPROOF GLASS, FIREPROOF GLASS ASSEMBLY USING THE SAME AND METHOD FOR PREPARING THEREOF}
본 발명은 방화성능 및 저장안정성이 우수한 동시에 투명성, 온도 안정성, 내후성이 향상된 방화유리용 수지 조성물, 이를 이용한 방화유리 조립체 및 그 제조방법에 관한 것이다.
방화유리용 수지 조성물에 요구되는 사항은 방화성능, 용액의 저장안정성 및 외관특성 등이 있다. 첫 번째로 방화성능과 관련된 인자는 수지 조성물의 실리카 및 금속산화물 간의 몰비, 고형분 함량, 경화 후 수지 조성물의 강도, 경화된 수지 조성물과 유리와의 접착력 등이 고려된다.
두 번째로 수지 조성물 용액의 저장안정성과 관련된 인자로는 균일한 혼합용액을 제조하는 것이며, 점도가 낮아 주입하는데 문제가 없어야 하고, 작업이 완료될 때까지 점도가 변하지 않아야 한다. 또한, 대량 생산을 위해서는 주입 전 혼합용액의 장시간 저장안정성이 매우 중요하다. 일반적으로 방화유리 조립체는 스페이서로 일정한 간격으로 서로 분리되어 배열된 두 개 이상의 유리판 사이의 빈 공간에 주입구를 통해 수지 조성물 용액을 채워 제조된다. 이때, 사용되는 수지 조성물 용액은 공간의 두께와 형태에 관계없이 용이하게 주입될 수 있어야 한다. 그러나 기존의 수지 조성물은 높은 점도로 인해 용액의 보관 및 주입 과정에서 여러 가지 문제를 일으킨다.
세 번째로 외관 특성은 제품의 품질과 관련되며, 관련 인자는 경화된 수지 조성물의 투명성, 경화 후 사물이 일그러져 보이는 광학적 왜곡 현상이 없어야 하고, 저온 및 고온에서 장시간 안정성이 확보되어야 하며, 빛에 의한 변색이 없어야 하는 등 높은 수준의 내후성을 필요로 한다.
종래, 방화물질로 사용되는 수지 조성물과 관련하여 미국등록특허 제4,830,913호에는 10~30%의 수용성 염, 1~20%의 중합성 아크릴 모노머와 70~90%의 물 및 부식방지제를 포함하는 방화성능을 갖는 하이드로젤이 개시되어 있다. 또한, 미국공개특허 제2003-0004247A1호에는 수용성 염, 아크릴 모노머 및 가교성 난연제를 포함하는 하이드로젤이 개시되어 있다. 상기와 같은 형태의 수지 조성물은 물에 모두 녹아 있어 점도의 영향을 거의 받지 않으며, 상온에서 장시간 보관해도 안정하며, 열이나 UV에 의해 경화가 진행된다.
그러나 이들 특허에서 제안된 수지 조성물은 주성분으로 유기고분자를 사용하기 때문에 무기물을 주성분으로 하는 하이드로젤과 비교하여 난연성이 저하되고 일정 수준의 방화성능을 발휘하기 위해서는 수지층의 두께를 두껍게 해야 하며, 이로 인해 제품의 무게가 무거워지는 문제가 있다. 또한 제품 제조과정에서 수지층의 두께가 두꺼워질수록 수지층 내부로의 열전달 편차가 크기 때문에 불균일한 반응으로 사물이 일그러져 보이는 광학적 왜곡 현상이 발생할 가능성이 높은 문제가 있다.
또한 한국등록특허 제10-0774121호에 의하면, 규산나트륨 물유리, 수용성 다가 유기 화합물 및 물을 포함하는 물유리계 조성물을 개시하고 있다. 그러나 이렇게 제조된 물유리계 조성물은 실리카 함량이 상대적으로 적어 방화성능이 좋지 않은 문제가 있다. 또한 상기 특허에서는 물유리계 조성물을 이용한 내화물의 제조 시 주입 과정에서 기포가 발생할 수 있는 문제를 전혀 고려하고 있지 않다.
따라서, 방화유리에 적합한 정도의 물성 확보를 위해 실리카졸 및 알칼리 금속 실리케이트의 혼합비율, 고형분 함량, 수지 조성물의 점도, 경화 후 강성 등을 모두 고려한 새로운 조성물에 대한 연구가 필요하다.
미국등록특허 제4,830,913호 미국공개특허 제2003-0004247A1호 한국등록특허 제10-0774121호
상기와 같은 문제 해결을 위하여, 본 발명의 목적은 방화성능 및 저장안정성을 동시에 개선한 실리카졸, 알칼리 금속 실리케이트 수용액 및 수산화기를 포함하는 4차 암모늄염 수용액을 포함하는 방화유리용 수지 조성물을 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 투명성, 저온 및 고온 안정성, 내후성이 우수한 방화유리용 수지 조성물을 포함하는 방화유리 조립체를 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 방화유리 조립체의 제조방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않는다. 본 발명의 목적은 이하의 설명으로 보다 분명해 질 것이며, 특허청구범위에 기재된 수단 및 그 조합으로 실현될 것이다.
본 발명은 위와 같은 목적을 달성하기 위하여 다음과 같은 구성을 포함할 수 있다.
본 발명의 방화유리용 수지 조성물은 실리카졸 52~59 중량%; 알칼리 금속 실리케이트 수용액 17~24 중량%; 수산화기를 포함하는 4차 암모늄염 수용액 16~23 중량%; 기포제거제 0.2~1.0 중량%; 인계 화합물 0.3~1.6 중량%; 및 다관능성 알코올류 0.5~2 중량%;를 포함할 수 있다.
상기 실리카졸은 pH가 9~10이고, 고형분 함량이 40~50 중량%이고, 평균 입자크기가 10~50 nm인 실리카를 포함할 수 있다.
상기 알칼리 금속 실리케이트 수용액은 고형분 함량이 40~50 중량%이고, 알칼리 금속 산화물 13~23 중량%, 실리카 26~29 중량% 및 물 48~61 중량%를 포함할 수 있다.
상기 알칼리 금속 산화물은 칼륨(K), 나트륨(Na) 및 리튬(Li)으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 금속의 산화물인 것일 수 있다.
상기 수산화기를 포함하는 4차 암모늄염 수용액은 pH가 13 이상이며, 고형분 함량이 20~25 중량%인 것일 수 있다.
상기 수산화기를 포함하는 4차 암모늄염 수용액은 테트라부틸암모늄 하이드록사이드 및 테트라에틸암모늄 하이드록사이드, 테트라메틸암모늄 하이드록사이드로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 4차 암모늄염을 포함할 수 있다.
상기 기포제거제는 아황산염(Sulfite), 히드라진(Hydrazine), 카르보히드라지드(Carbohydrazide), 하이드로퀴논(Hydroquinone), 디에틸히드록실아민(Diethylhydroxylamine) 및 메틸에틸 케톡심(Methyl Ethyl Ketoxime)으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 것일 수 있다.
상기 아황산염은 나트륨 아황산염(Sodium Sulfite), 수소 아황산염 나트륨(Sodium Hydrogen Sulfite) 및 메타중아황산 나트륨(Sodium Metabisulfite) 및 아황산 암모늄(Ammonium Sulfite)으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 것일 수 있다.
상기 인계 화합물은 트리에틸 포스페이트(Triethyl Phosphate)인 것일 수 있다.
상기 다관능성 알코올류는 에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜 및 글리세롤로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 것일 수 있다.
상기 방화유리용 수지 조성물은 실리카졸 및 알칼리 금속 실리케이트 수용액에 대한 SiO2: M2O(여기서, M은 칼륨(K), 나트륨(Na) 및 리튬(Li)으로 이루어진 군에서 선택된 1종임) 몰비가 8 ~ 12: 1이며; 상기 방화유리용 수지 조성물은 20 ℃에서 점도가 0.1 ~ 20 cP이고, 고형분 함량이 42~46 중량%인 것일 수 있다.
한편, 본 발명의 방화유리 조립체는 일정 거리 이격되어 위치하는 복수 개의 강화유리; 및 상기 강화유리 사이의 공간에 채워진 제1항의 방화유리용 수지 조성물;을 포함할 수 있다.
또한 본 발명의 방화유리 조립체의 제조방법은 제1항의 방화유리용 수지 조성물을 30~50 ℃에서 가열한 후 탈포시키는 단계; 및 복수 개의 강화유리를 일정 거리 이격되도록 위치시키고, 상기 강화유리 사이의 공간에 상기 탈포된 방화유리용 수지 조성물을 주입한 후 60~80 ℃에서 경화시키는 단계;를 포함할 수 있다.
본 발명은 위와 같은 구성을 포함하므로 다음과 같은 효과가 있다.
본 발명에 따른 방화유리용 수지 조성물은 실리카졸 및 알칼리 금속 실리케이트 수용액을 적정 비율로 혼합함으로써 방화성능을 개선할 수 있으며, 동시에 수산화기를 포함하는 4차 암모늄염 수용액을 혼합하여 수지 조성물을 적정 점도로 유지시킴으로써 저장안정성을 동시에 향상시킬 수 있다.
또한 본 발명에 따른 방화유리용 수지 조성물은 기포제거제, 인계 화합물 및 다관능성 알코올류를 추가 혼합함으로써 제품의 투명성뿐만 아니라 아지랑이나 광학적 왜곡과 같은 시각적 변형이 없고 유리와 경화된 수지 조성물 간의 접착력, 저온 및 고온 안정성, 내후성이 우수한 효과가 있다.
또한 이를 이용하여 투명 유리창이나 투명 플라스틱과 같이 투명성이 요구되는 조립체, 목재나 철제 재질의 방화문 또는 방화 조립체 등의 방화가 요구되는 내외장재의 방화 충진제로 적용할 수 있다.
본 발명의 효과는 이상에서 언급한 효과로 한정되지 않는다. 본 발명의 효과는 이하의 설명에서 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 할 것이다.
이상의 본 발명의 목적들, 다른 목적들, 특징들 및 이점들은 바람직한 실시예들을 통해서 쉽게 이해될 것이다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 통상의 기술자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.
본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "상에" 있다고 할 경우, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "하부에" 있다고 할 경우, 이는 다른 부분 "바로 아래에" 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다.
달리 명시되지 않는 한, 본 명세서에서 사용된 성분, 반응 조건, 폴리머 조성물 및 배합물의 양을 표현하는 모든 숫자, 값 및/또는 표현은, 이러한 숫자들이 본질적으로 다른 것들 중에서 이러한 값을 얻는데 발생하는 측정의 다양한 불확실성이 반영된 근사치들이므로, 모든 경우 "약"이라는 용어에 의해 수식되는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 본 기재에서 수치범위가 개시되는 경우, 이러한 범위는 연속적이며, 달리 지적되지 않는 한 이러한 범위의 최소값으로부터 최대값이 포함된 상기 최대값까지의 모든 값을 포함한다. 더 나아가, 이러한 범위가 정수를 지칭하는 경우, 달리 지적되지 않는 한 최소값으로부터 최대값이 포함된 상기 최대값까지를 포함하는 모든 정수가 포함된다.
본 명세서에 있어서, 범위가 변수에 대해 기재되는 경우, 상기 변수는 상기 범위의 기재된 종료점들을 포함하는 기재된 범위 내의 모든 값들을 포함하는 것으로 이해될 것이다. 예를 들면, "5 내지 10"의 범위는 5, 6, 7, 8, 9, 및 10의 값들뿐만 아니라 6 내지 10, 7 내지 10, 6 내지 9, 7 내지 9 등의 임의의 하위 범위를 포함하고, 5.5, 6.5, 7.5, 5.5 내지 8.5 및 6.5 내지 9 등과 같은 기재된 범위의 범주에 타당한 정수들 사이의 임의의 값도 포함하는 것으로 이해될 것이다. 또한 예를 들면, "10% 내지 30%"의 범위는 10%, 11%, 12%, 13% 등의 값들과 30%까지를 포함하는 모든 정수들뿐만 아니라 10% 내지 15%, 12% 내지 18%, 20% 내지 30% 등의 임의의 하위 범위를 포함하고, 10.5%, 15.5%, 25.5% 등과 같이 기재된 범위의 범주 내의 타당한 정수들 사이의 임의의 값도 포함하는 것으로 이해될 것이다.
본 명세서에 있어서, 자가지지(self supporting)라 함은 제작과정에서 방화물질은 최소 2장의 유리 사이에 있지만, 화염에 노출되면 노출면 유리가 완전히 깨지면서 방화물질이 화염에 노출될 수 있다. 이때, 방화물질의 강도가 약하면 화염방향으로 쓰러지면서 떨어져 나간다. 그러나 방화물질이 충분한 강도가 있으면 방화물질은 스스로 원래의 형태를 유지하여 자가지지 성능을 갖는 것을 의미한다.
본 발명은 방화유리용 수지 조성물, 이를 이용한 방화유리 조립체 및 그 제조방법에 관한 것이다.
기존의 방화유리용 수지 조성물 용액 제조 시 사용되는 실리카졸 및 알칼리 금속 실리케이트는 원료 자체가 20 ℃에서 30~50 cP 정도의 점성을 가진다. 여기에 물성 개선을 위한 기타 첨가제를 혼합하게 되면 수지 조성물 용액의 점도가 더 증가하게 된다. 이러한 점도 증가는 혼합 용액의 저장안정성과 주입 시 여러 가지 문제를 일으키는 원인이 된다. 본 발명은 이러한 문제들을 해결하기 위해 실리카졸 및 알칼리 금속 실리케이트 수용액을 혼합하되, SiO2 및 M2O(여기서, M은 칼륨(K), 나트륨(Na) 및 리튬(Li)으로 이루어진 군에서 선택된 1종임)이 8~12: 1 몰비가 되도록 조절함으로써 방화성능을 향상시킨 방화유리용 수지 조성물을 특징으로 한다.
또한 본 발명에 따른 방화유리용 수지 조성물은 실리카졸 및 알칼리 금속 실리케이트 수용액에 수산화기를 포함하는 4차 암모늄염 수용액을 혼합함으로써 주입 전 수지 조성물의 점도를 적정하게 유지되도록 하여 저장안정성을 향상시킬 수 있다. 뿐만 아니라 기포제거제, 인계 화합물 및 다관능성 알코올류를 적정 비율로 추가 혼합함으로써 제품의 투명성을 향상시키고, 아지랑이나 광학적 왜곡과 같은 시각적 변형이 없고, 유리와의 접착력, 저온 및 고온 안정성, 내후성을 향상시킬 수 있다.
또한 이를 이용하여, 공간의 두께, 형태 및 재질과 상관없이 제조가 가능하여 투명 유리창이나 투명 플라스틱과 같이 투명성이 요구되는 조립체, 목재나 철제 재질의 방화문 또는 방화 조립체 등의 방화가 요구되는 내외장재의 방화 충진제로 적용할 수 있다.
이러한 본 발명의 방화유리용 수지 조성물에 대해 보다 상세하게는 실리카졸 52~59 중량%; 알칼리 금속 실리케이트 수용액 17~24 중량%; 수산화기를 포함하는 4차 암모늄염 수용액 16~23 중량%; 기포제거제 0.2~1.0 중량%; 인계 화합물 0.3~1.6 중량%; 및 다관능성 알코올류 0.5~2 중량%;를 포함할 수 있다.
특히, 상기 방화유리용 수지 조성물은 실리카졸 및 알칼리 금속 실리케이트 수용액에 대한 SiO2: M2O(여기서, M은 칼륨(K), 나트륨(Na) 및 리튬(Li)으로 이루어진 군에서 선택된 1종임) 몰비가 8 ~ 12: 1(이하에서는 SiO2 및 M2O 몰비로 통일하여 명칭한다.)인 것일 수 있다. 이때, SiO2의 몰수가 8 미만이면 수지 조성물의 실리카 함량이 적고 강도가 낮아 방화성능이 저하될 수 있다. 반대로 SiO2의 몰수가 12 초과이면 경화된 수지 조성물의 외관이 투명하지 않으며, 강도가 너무 높아 방화시험 과정에서 금이 가거나 부분적으로 깨지는 현상이 발생할 수 있다.
또한 상기 방화유리용 수지 조성물은 20 ℃에서 점도가 0.1 ~ 20 cP이고, 고형분 함량이 42 ~ 46 중량%인 것일 수 있다. 상기 방화유리용 수지 조성물의 고형분 함량은 방화성능을 향상시키지만 혼합용액의 점도와도 연관되어 있으므로 적정한 수준의 함량을 유지해야만 한다. 그에 따라 상기 고형분 함량이 42 중량% 미만이면 방화성능이 저하될 수 있고, 반대로 46 중량% 초과이면 방화물질의 투명성이 저하될 수 있다. 또한 20 ℃에서 점도가 0.1 cP 미만이면 저장안정성은 우수하지만 방화성능이 저하될 수 있고, 반대로 20 cP 초과이면 주입과정에서 기포가 발생할 수 있으며, 저장안정성이 낮아져 균일한 조성의 방화물질을 제작하기 어려울 수 있다.
이하에서는, 본 발명의 방화유리용 수지 조성물에 포함되는 각 성분을 상세히 설명한다.
(1) 실리카졸
상기 실리카졸은 수지 조성물에 강성을 부여하고 방화성능 향상을 위해 혼합될 수 있다. 상기 실리카졸은 물에 나노 크기의 실리카 입자가 균일하게 분산되어 안정화된 상태로 이루어지고, 실리카 입자의 크기에 따라 물성이 다양하며 제품군도 여러 종류가 있다. 본 발명에서 사용된 상기 실리카졸은 pH가 9~10이고, 고형분 함량이 40~50 중량%인 것일 수 있다. 상기 실리카졸의 고형분 함량이 40 중량% 미만이면 실리카 함량이 낮아져 수지 조성물의 강도가 저하되는 문제가 있다. 반대로 50 중량% 초과이면 SiO2 및 M2O 몰비 증가로 외관이 백탁되는 문제가 있다.
상기 실리카졸은 평균 입자크기가 10~50 nm인 실리카를 포함할 수 있다. 상기 실리카는 콜로이달 실리카를 사용하는 것이 바람직하다. 이때, 상기 실리카의 평균 입자크기가 10 nm 미만이면 수지 조성물의 투명성은 향상시킬 수 있으나 저장안정성이 떨어지고, 실리카 입자끼리 응집되는 현상이 발생할 수 있다. 반대로, 50 nm 초과이면 수지 조성물의 투명성이 저하될 수 있다.
상기 실리카졸은 전체 방화유리용 수지 조성물의 총량에 대하여 52~59 중량%를 포함할 수 있다. 이때, 상기 실리카졸의 함량이 52 중량% 미만이면 강성이 떨어지고 자가지지(self supporting) 성능이 약해져 방화성능이 저하될 수 있다. 반대로, 59 중량% 초과이면 경화 후 투명도가 저하되며, 수지 조성물 강도가 너무 높아 방화성능이 저하될 수 있다.
(2) 알칼리 금속 실리케이트 수용액
상기 알칼리 금속 실리케이트 수용액은 수지 조성물에 SiO2 및 M2O 몰비 변화와 같은 물성조정 및 방화성능을 부여하기 위해 혼합될 수 있다. 상기 알칼리 금속 실리케이트 수용액은 알칼리 금속 산화물 13~23 중량%, 실리카 26~29 중량% 및 물 48~61 중량%를 포함할 수 있다. 이때, 상기 알칼리 금속 산화물은 칼륨(K), 나트륨(Na) 및 리튬(Li)으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 금속의 산화물인 것일 수 있다.
상기 알칼리 금속 실리케이트 수용액은 상기 실리카졸과의 혼합비율을 조절하여 방화성능에 적합한 물성을 갖도록 혼합할 수 있는데, 바람직하게는 SiO2 및 M2O 몰비와 고형분 함량은 높을수록, 물 함량은 낮을수록 유리하다. 기존의 실리카졸 및 알칼리 금속 실리케이트 수용액을 포함하는 수지 조성물은 이러한 조건을 고려하지 않아 수지 조성물의 안정성은 떨어지고 점도가 증가하는 결과를 가져왔다. 이로 인해 수지 조성물의 유동성이 상실되고 빠른 시간에 젤 상태가 되어 2장 이상으로 구성된 복층 유리에 주입하는 것이 불가능한 문제가 있었다. 본 발명은 상기 알칼리 금속 실리케이트 수용액의 고형분 함량을 40~50 중량%로 높게 유지하고, SiO2에 비해 M2O의 몰수를 낮게 유지하여 상기와 같은 문제를 해소하였다. 이때, 상기 고형분 함량이 40 중량% 미만이면 SiO2 및 M2O 몰비가 높아져 투명도가 저하될 수 있고, 50 중량% 초과이면 SiO2 및 M2O 몰비가 낮아져 방화성능이 저하될 수 있다.
상기 알칼리 금속 실리케이트 수용액은 전체 방화유리용 수지 조성물의 총량에 대하여 17~24 중량%를 포함할 수 있다. 상기 함량은 SiO2 및 M2O 몰비에 영향을 주는 중요 인자로 그 함량이 17 중량% 미만이면 SiO2 및 M2O 몰비 중 SiO2의 몰수가 높아져 투명도가 저하될 수 있다. 반대로 24 중량% 초과이면 상기 SiO2의 몰수가 낮아져 수지 조성물의 강도가 저하되고 자가지지(self supporting)가 약해 방화성능이 저하될 수 있다.
(3) 수산화기를 포함하는 4차 암모늄염 수용액
유리와 유리 사이의 빈 공간에 주입되어 경화되는 수지 조성물은 경화를 촉진시키기 위해 열을 가할 수 있다. 그러나 열에 의해 반응이 너무 빨리 진행되면 아지랑이 같은 광학적 왜곡 현상이 발생할 수 있다. 또한 경화된 수지 조성물의 내화성능은 높은 SiO2 및 M2O 몰비 및 고형분 함량에 비례할 수 있다. 그러나 수지 조성물의 몰비와 고형분 함량이 증가하면 저장안정성이 상대적으로 낮아지게 된다. 본 발명에서는 수지 조성물의 경화 반응속도를 느리게 하면서 광학적 왜곡 현상을 방지하고 높은 SiO2 및 M2O 몰비와 고형분을 유지한 상태에서 수지 조성물의 저장안정성을 개선시키기 위해 높은 알칼리성을 갖는 안정화제로 수산화기를 포함하는 4차 암모늄염 수용액을 혼합할 수 있다.
한편, 상기 실리카졸과 알칼리 금속 실리케이트 수용액을 포함하는 방화유리용 수지 조성물은 점도가 실리카 함량에 비례하고 알칼리 함량에 반비례할 수 있다. 상기 실리카졸은 pH가 9~10인 것을 사용하기 때문에 상기 실리카졸의 함량을 높여 SiO2 및 M2O 몰비를 증가시키면서 점도변화가 없는 상태를 유지하기 위해서는 수지 조성물의 pH값을 높여주어야 한다.
이를 고려하여, 상기 수산화기를 포함하는 4차 암모늄염 수용액은 pH가 13 이상이며, 고형분 함량이 20~25 중량%인 것을 사용할 수 있다. 상기 4차 암모늄염 수용액의 pH가 13 이상일 때, 수지 조성물 전체의 알칼리성을 증가시켜 실리카가 서로 응집되거나 침전하지 않고 높은 SiO2 및 M2O 몰비에서도 낮은 점도를 유지하여 저장안정성을 크게 증가시킬 수 있다. 그에 따라, pH가 13 미만인 것을 사용하게 되면 이러한 이점들을 기대할 수 없다. 바람직하게는 pH가 13 ~ 14인 것일 수 있다. 또한 상기 4차 암모늄염 수용액은 고형분 함량이 20 중량% 미만이면 저장안정성이 낮아져 점도가 상승할 수 있고, 25 중량% 초과이면 방화성능이 저하될 수 있다.
이 외에도 상기 수산화기를 포함하는 4차 암모늄염 수용액은 수지 조성물의 저온특성을 향상시키는 역할을 할 수 있다. 상기 수산화기를 포함하는 4차 암모늄염 수용액은 영하 20 ℃ 이하에서 어는 성질이 있기 때문에 경화된 수지 조성물에 어는점 내림 효과를 부여할 수 있다.
상기 수산화기를 포함하는 4차 암모늄염 수용액은 테트라부틸암모늄 하이드록사이드 및 테트라에틸암모늄 하이드록사이드, 테트라메틸암모늄 하이드록사이드로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 4차 암모늄염을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 수산화기를 포함하는 4차 암모늄염 수용액은 전체 방화유리용 수지 조성물의 총량에 대하여 16~23 중량%를 포함할 수 있다. 그 함량이 16 중량% 미만이면 경화된 수지 조성물의 투명도 및 어는점 특성이 저하될 수 있다. 반대로 23 중량% 초과이면 경화된 수지 조성물의 강도가 낮아져 방화성능 및 물성 저하가 발생할 수 있다.
(4) 기포제거제
방화유리는 육상 및 해상 모두에 사용이 가능하며, 사용하는 주변의 온도 또한 다양하다. 예를 들어, 여름철 또는 중동지역과 같이 더운 지역에서 고온에 장시간 노출되면 경화된 수지 조성물은 녹아서 흐를 수 있으며, 제품의 변형이 발생할 수 있다. 예컨대, 고온에 대한 저항성은 60~90 ℃ 범위의 온도로 설정된 오븐에 시험편을 보관한 다음 장기간 방치할 경우 변형이 없어야 한다. 또한, ISO 12543 기준에 의한 고온, 습도 및 복사 평가에서 시험편의 변형이 발생하지 않아야 한다. 고온에 노출되었을 때 발생할 수 있는 문제로는 기포이다. 수지 조성물을 진공상태에서 탈포공정을 진행하더라도 상기 수지 조성물의 점도가 높으면 기포 제거가 어려우며, 수지 조성물의 점도가 낮더라도 기포가 발생할 가능성이 있다. 이러한 상태의 제품이 50~60 ℃ 이상의 고온에 노출되면 경화된 수지 조성물 내부에 기포가 발생하기 시작하며, 시간이 더 경과하면 기포가 커져서 광학적 장애를 유발할 수 있다.
이 밖에도 수지 조성물은 유리와 유리 사이에 위치하여 유리와 비슷한 정도의 투명도 및 외관을 유지해야 하는데, 기포는 수지 조성물의 외관에 변화를 줄 수 있는 인자이다. 기포는 수지 조성물 용액에 녹아있는 산소로부터 주로 발생한다. 만일 수지 조성물 용액 속에 녹아 있는 다량의 산소를 제거하지 않으면, 고온에서 반응한 수지 조성물 용액이 다량의 기포가 함유된 상태로 경화될 수 있다.
또한, 보관, 운송 및 설치과정에서도 경화된 수지 조성물 내부에 기포가 발생할 수 있다. 초기 제작과정에서 경화된 수지 조성물 내부에 눈으로 식별이 어려운 미세한 크기의 기포가 존재한다면, 그 기포는 시간이 경과하면서 점점 커진다. 이러한 기포는 유리의 외관을 저하시키며, 방화성능을 저하시키는 원인이 된다.
본 발명에서는 수지 조성물에 기포제거제를 첨가하여 온도변화와 기타 제조과정에서 기포 발생을 저하시킬 수 있다. 이러한 상기 기포제거제는 아황산염(Sulfite), 히드라진(Hydrazine), 카르보히드라지드(Carbohydrazide), 하이드로퀴논(Hydroquinone), 디에틸히드록실아민(Diethylhydroxylamine) 및 메틸에틸 케톡심(Methyl Ethyl Ketoxime)으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 것일 수 있다.
상기 기포제거제의 종류는 환경에 따라 온도, 산소 농도, 금속이온, 반응 속도 등의 인자들을 고려하여 선택 사용할 수 있다. 바람직하게는 아황산염을 사용할 수 있다. 구체적으로 상기 아황산염은 나트륨 아황산염(Sodium Sulfite), 수소 아황산염 나트륨(Sodium Hydrogen Sulfite) 및 메타중아황산 나트륨(Sodium Metabisulfite) 및 아황산 암모늄(Ammonium Sulfite)으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 것일 수 있다.
상기 기포제거제는 전체 방화유리용 수지 조성물의 총량에 대하여 0.2~1.0 중량%를 포함할 수 있다. 이때, 그 함량이 0.2 중량% 미만이면 탈포 효과가 미미하고, 1.0 중량% 초과이면 탈포 효과가 크지 않으며 수지 조성물의 투명성을 저하시킬 수 있다.
(5) 인계 화합물
이 밖에도 저온에서의 어는점 문제와 방화성능을 개선하기 위하여 본 발명은 상기 인계 화합물을 사용할 수 있다. 방화시험 과정에서 화염에 노출된 수지 조성물은 서서히 팽창하면서 부풀어 오른다. 이때, 상기 인계 화합물은 얇은 탄화막을 형성시켜 불꽃 및 열의 이동을 지연시키는 효과가 있다. 또한 어는점이 낮아 경화된 수지 조성물의 저온에서의 어는 온도를 낮추는 효과가 있다. 이러한 상기 인계 화합물의 구체적인 예로는 트리에틸 포스페이트(Triethyl Phosphate)인 것일 수 있다.
상기 인계 화합물은 전체 방화유리용 수지 조성물의 총량에 대하여 0.3~1.6 중량%를 포함할 수 있다. 이때, 그 함량이 0.3 중량% 미만이면 방화성능 개선 효과 및 어는점 내림 효과가 미미할 수 있고, 반대로 1.6 중량% 초과이면 경화된 수지 조성물의 외관이 투명에서 백탁으로 변하여 투명도를 저하시킬 수 있다.
(6) 다관능성 알코올류
상기 다관능성 알코올류는 수지 조성물의 어는점 내림 및 방화성능 개선효과가 있으며 탄성을 부여할 수 있다. 상기 다관능성 알코올류는 에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜 및 글리세롤로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 것일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 다관능성 알코올류는 전체 방화유리용 수지 조성물의 총량에 대하여 0.5~2 중량%를 포함할 수 있다. 이때, 그 함량이 0.5 중량% 미만이면 어는점 내림 효과가 미미할 수 있고, 반대로 2 중량% 초과이면 어는점 내림 효과는 증가하지만 경화된 수지 조성물의 강도 저하와 과량의 탄소화합물 첨가로 인해 방화성능이 저하될 수 있다.
상기한 바와 같이, 본 발명에 따른 방화유리용 수지 조성물은 주성분으로 실리카졸 및 알칼리 금속 실리케이트 수용액을 포함하며, 여기에 상기 수산화기를 포함하는 4차 암모늄염 수용액을 혼합할 수 있다. 구체적으로 상기 실리카졸은 pH가 9~10이고, 고형분 함량이 40~50 중량%인 것이고, 상기 실리카졸 및 알칼리 금속 실리케이트 수용액에 대한 SiO2: M2O(여기서, M은 칼륨(K), 나트륨(Na) 및 리튬(Li)으로 이루어진 군에서 선택된 1종임) 몰비가 8 ~ 12: 1이고, 상기 수산화기를 포함하는 4차 암모늄염 수용액은 pH가 13 이상이며, 고형분 함량이 20~25 중량%인 것일 수 있다.
이러한 구성을 포함하는 상기 방화유리용 수지 조성물은 자가지지가 가능한 강도를 가지며, 고온에서 흐르지 않아 안정성이 우수한 특성이 있다. 또한 일정수준의 탄성이 있어 부러지거나 깨지지 않는 이점이 있다. 뿐만 아니라 경화된 수지 조성물과 유리와의 접착력 및 방화성능이 우수하다. 또한 상기 방화유리용 수지 조성물은 -20 ~ 80℃에서 투명성이 우수하고 -20℃에서도 동결되지 않는 이점이 있다.
아울러, 상기 방화유리용 수지 조성물은 공간의 두께, 형태 및 재질과 상관없이 제조가 가능하여 투명 유리창이나 투명 플라스틱과 같이 투명성이 요구되는 조립체, 목재나 철제 재질의 방화문 또는 방화 조립체와 같은 방화가 요구되는 내외장재의 방화 충진제로의 적용이 가능한 이점이 있다.
한편, 본 발명의 방화유리 조립체는 상기 방화유리용 수지 조성물을 포함할 수 있다.
상기 방화유리 조립체는 일정 거리 이격되어 위치하는 복수 개의 강화유리; 및 상기 강화유리 사이의 공간에 채워진 상기 방화유리용 수지 조성물;을 포함할 수 있다. 상기 방화유리 조립체의 구체적인 예로는 2장 이상의 강화유리로 구성된 방화유리 조립체에 내부 빈 공간에 유리와 비슷한 정도의 투명성을 가지면서 화염과 열을 차단하는 상기 방화유리용 수지 조성물로 채워진 구조로 이루어진 것일 수 있다.
또한, 본 발명의 방화유리 조립체의 제조방법은 상기 방화유리용 수지 조성물을 30~50 ℃에서 가열한 후 탈포시키는 단계; 및 복수 개의 강화유리를 일정 거리 이격되도록 위치시키고, 상기 강화유리 사이의 공간에 상기 탈포된 방화유리용 수지 조성물을 주입한 후 60~80 ℃에서 경화시키는 단계;를 포함할 수 있다.
상기 방화유리용 수지 조성물을 탈포시키는 단계에서는 경화되는 수지 조성물 내부에 기포가 발생하지 않도록 충분한 정도의 탈포가 필수적으로 이루어져야 한다. 상기 수지 조성물에 녹아 있는 산소를 제거하는 방법은 물리적인 방법과 화학적인 방법이 있다. 물리적인 방법은 수지 조성물을 진공상태로 유지하여 산소를 제거하는 방법이다. 물리적인 방법은 가장 효과적이면서 효율적이지만 용액이 점성을 갖고 있으면 기포 제거에 많은 시간이 소요되며, 양이 많을수록 탈포 시간도 비례하여 길어지기 때문에 생산성을 저하시킬 수 있다. 본 발명에서는 상기 수지 조성물 내 기포(예컨대, 산소)를 제거하기 위하여 물리적인 방법인 진공상태에서의 탈포와 화학적인 방법인 상기 기포제거제 첨가에 의한 탈포를 동시에 병행한 것일 수 있다.
상기 진공상태에서의 탈포과정은 점성이 있는 수지 조성물의 탈포 시간을 줄이기 위해 상기 수지 조성물의 온도를 30~50 ℃ 범위의 온도로 가열한 다음 진공상태에서 탈포시킬 수 있다. 일반적으로 기존의 수지 조성물은 열을 가하면 빠른 시간 안에 점도가 증가하거나 젤화 현상이 발생한다. 그러나 본 발명의 수지 조성물은 수산화기를 포함하는 4차 암모늄염 수용액을 함유하고 있어 가열된 상태에서 탈포가 진행되어도 점도 변화가 없어 안정성이 우수한 특성이 있다.
상기 강화유리 사이의 공간에 상기 탈포된 방화유리용 수지 조성물을 주입한 후 60~80 ℃에서 경화시키는 단계에서는 상기 수지 조성물을 주입시킨 뒤 밀봉하여 열에 의해 가교시켜 방화유리 조립체를 제조할 수 있다.
이하 본 발명을 실시예에 의거하여 더욱 구체적으로 설명하겠는 바, 본 발명이 다음 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.
실시예 1~6 및 비교예 1~4
하기 표 1에 나타낸 구성성분을 이용하여 하기 실시예 1과 동일한 공정으로 수지 조성물을 제조하였다.
[실시예 1]
평균 입자크기가 10 nm이고, pH가 9~10이며, 고형분 함량이 40 중량%의 실리카졸 56 중량%에 pH가 13이고, 고형분 함량이 20 중량% 테트라메틸암모늄 하이드록사이드 수용액 20 중량%를 첨가한 다음 30분 동안 교반하여 혼합하였다. 그 다음으로 고형분 함량이 50 중량%인 규산금속 실리케이트 수용액 22 중량%, 소디움 설파이트 0.4 중량%, 트리에틸 포스페이트 0.8 중량% 및 프로필렌 글리콜 0.8 중량%를 첨가하여 수지 조성물 용액을 제조하였다.
상기 수지 조성물 용액을 50 ℃의 온도로 가열시킨 다음 진공상태에서 탈포하였다. 탈포된 수지 조성물 용액을 상온으로 냉각시킨 다음 3장의 유리와 2층의 빈 공간이 있는 복층 강화유리에 주입하고, 80 ℃ 오븐에서 10 시간 동안 정치시켜 경화된 수지 조성물을 포함한 방화유리 조립체를 제작하였다.
실험예 1-1: 실시예 1~4 및 비교예 1~2에서 제조된 수지 조성물의 SiO 2 :M 2 O 몰비(8~12: 1)에 따른 점도비교
상기 실시예 1~4 및 비교예 1~2에서 제조된 수지 조성물을 이용하여 하기와 같은 통상의 방법으로 각 수지 조성물의 점도를 측정하였다. 그 결과는 하기 표 1에 나타내었다.
Figure 112018060252154-pat00001
상기 표 1의 결과에 의하면, SiO2 및 M2O 몰비가 8~12: 1의 범위에 속하는 상기 실시예 1~4의 경우 수지 조성물의 점도가 20 ℃에서 20 cP 이하의 수준이 유지되는 것을 확인하였다. 이에 반해, 상기 SiO2 및 M2O 몰비를 벗어난 비교예 2의 경우 수지 조성물의 점도가 너무 증가해서 측정이 불가하였다.
실험예 1-2: 실시예 1, 5~6 및 비교예 3~4 에서 제조된 수지 조성물의 4차 암모늄염 수용액의 사용량(16~23 중량%)에 따른 점도비교
상기 실시예 1, 5~6 및 비교예 3~4에서 제조된 수지 조성물을 이용하여 하기와 같은 통상의 방법으로 각 수지 조성물의 점도를 측정하였다. 그 결과는 하기 표 2에 나타내었다.
Figure 112018060252154-pat00002
상기 표 2의 결과에 의하면, 4차 암모늄염 수용액의 사용량에 따른 점도를 비교한 결과 상기 실시예 1, 5 및 6의 경우 수지 조성물의 점도가 20 ℃에서 20 cP 이하의 수준을 가짐을 확인하였다. 즉, 4차 암모늄염 수용액을 혼합함으로 인해 실리카졸 및 규산금속 실리케이트 수용액의 혼합비율에 따른 수지 조성물의 점도 상승이 억제되었음을 알 수 있었다.
이에 반해, 상기 비교예 3 및 4의 경우 4차 암모늄염 수용액의 사용량이 16~23 중량%의 범위를 벗어나면서 수지 조성물의 점도가 너무 증가하여 측정이 불가하거나 낮은 점도를 가지는 것을 확인하였다.
실험예 2: 내화시험 평가
내화시험은 KS F 2845:2013 기준에 의해 진행되었으며, 복층유리는 5 mm 유리 3장과 7 mm 수지 조성물 2층으로 구성되어 있으며, 시험편 크기는 가로 x 세로의 크기가 1800 mm x 1300 mm이다. 내화시험 성능평가 기준은 60분 차염성과 60분 차열성 만족 여부를 확인하는 것이다. 즉, 차염성 및 차열성의 시험시간 기준은 60분이며, 60분에 시험이 자동 종료되므로 60분 미만이면 성능미달임을 의미한다.
상기 실시예 1~6와 비교예 1~4에서 제조된 수지 조성물에 의한 시험체의 차염성 및 차열성 평가 결과(내화시험)는 하기 표 3 및 4에 나타내었다.
Figure 112018060252154-pat00003
Figure 112018060252154-pat00004
상기 표 3 및 4의 결과에 의하면, 상기 실시예 1~6의 경우 차염성 및 차열성 평가기준인 60분을 초과하여 매우 우수함을 확인하였다. 이에 반해, 상기 비교예 1~4의 경우에는 물성저하로 인하여 60분에 못 미치는 수준을 보여 성능미달임을 확인하였다.
실험예 3: 고온시험, 습도시험 및 복사시험 평가
상기 실시예 1~6에서 제조된 수지 조성물에 의한 시험체에 대하여 하기 표 5와 같은 고온시험, 습도시험, 복사시험 실험방법으로 평가하였다. 구체적으로 방화유리용 수지 조성물로 구성된 방화유리 조립체의 물성을 ISO-12543-4(Glass in building - Laminated glass and Laminated safety glass)에 준하여 평가하였다. 시험방법은 고온시험, 습도시험 및 복사시험을 실시하였으며, 실험방법 및 결과는 하기 표 5에 나타내었다. 시험편의 크기는 300 x 300 (mm)이다.
Figure 112018060252154-pat00005
상기 표 5의 결과에 의하면, 상기 실시예 1~6에서 제조된 수지 조성물에 의한 시험체에 대해 고온 특성, 습도 특성, 복사 특성 등을 관찰하였으며, 관측결과 실험 전과 실험 후 방화유리 조립체에는 이상이 없는 것으로 평가되었다. 즉, 원래의 제품 상태를 유지하였으며, 방화유리 조립체로서 적용하기 적합함을 확인하였다.
실험예 4: 저온시험 평가
상기 실시예 1~6에서 제조된 수지 조성물에 의한 시험체에 대하여 저온시험을 평가하였다. 저온시험은 영하의 온도에서 방화유리 내부의 수지조성물이 투명한 상태를 유지하는 온도를 측정하는 것으로서 방화유리 조립체 단독(single glazing unit)과 방화유리 조립체를 복층구조(double glazing unit)로 제작하여 -65 ℃까지 사용 가능한 저온 챔버에 한쪽 면은 저온 챔버의 내부를 향하도록 하고 다른 면은 실내(20 ℃)를 향하도록 장착한다. 이때, 시편의 크기(가로 x 세로)는 980 x 980 mm이다.
상기 저온시험 평가 결과에 의하면, 방화유리 조립체 단독의 경우는 -20 ℃에서 투명한 상태를 유지하였으며, 복층구조의 방화유리 조립체는 -40 ℃에서 원래의 투명한 상태를 나타내었다. 이를 통해, 영하의 저온에서도 수지층의 물성 변화가 없음을 확인하였다.
실험예 5: 진동시험 평가
상기 실시예 1~6에서 제조된 수지 조성물에 의한 시험체에 대하여 진동시험을 평가하였다. 방화유리 내부의 수지 조성물과 유리와의 접착력을 평가하기 위하여 진동시험을 실시하였으며, 그 기준은 U.S.NAVY MIL-STD-167-1(Mechanical Vibrations of Shipboard Equipment(Type I, Environmental Vibration)에 준하여 평가하였으며, 시편의 크기(가로 x 세로)는 550 x 850 mm이다.
상기 진동시험 평가 결과에 의하면, 방화유리와 수지층의 분리는 전체 영역에서 발생하지 않았다. 이를 통해 방화유리와 수지층과의 접착력이 우수함을 확인하였다.

Claims (13)

  1. 실리카졸 52~59 중량%;
    알칼리 금속 실리케이트 수용액 17~24 중량%;
    수산화기를 포함하는 4차 암모늄염 수용액 16~23 중량%;
    기포제거제 0.2~1.0 중량%;
    인계 화합물 0.3~1.6 중량%; 및
    다관능성 알코올류 0.5~2 중량%;
    를 포함하는 방화유리용 수지 조성물로,
    상기 방화유리용 수지 조성물은 실리카졸 및 알칼리 금속 실리케이트 수용액에 대한 SiO2: M2O(여기서, M은 칼륨(K), 나트륨(Na) 및 리튬(Li)으로 이루어진 군에서 선택된 1종임) 몰비가 8 ~ 12: 1이며;
    상기 방화유리용 수지 조성물은 20 ℃에서 점도가 0.1 ~ 20 cP이고, 고형분 함량이 42~46 중량%인 것인 방화유리용 수지 조성물.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 실리카졸은 pH가 9~10이고, 고형분 함량이 40~50 중량%이고, 평균 입자크기가 10~50 nm인 실리카를 포함하는 것인 방화유리용 수지 조성물.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 알칼리 금속 실리케이트 수용액은 고형분 함량이 40~50 중량%이고, 알칼리 금속 산화물 13~23 중량%, 실리카 26~29 중량% 및 물 48~61 중량%를 포함하는 것인 방화유리용 수지 조성물.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 알칼리 금속 산화물은 칼륨(K), 나트륨(Na) 및 리튬(Li)으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 금속의 산화물인 것인 방화유리용 수지 조성물.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 수산화기를 포함하는 4차 암모늄염 수용액은 pH가 13 이상이며, 고형분 함량이 20~25 중량%인 것인 방화유리용 수지 조성물.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 수산화기를 포함하는 4차 암모늄염 수용액은 테트라부틸암모늄 하이드록사이드 및 테트라에틸암모늄 하이드록사이드, 테트라메틸암모늄 하이드록사이드로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 4차 암모늄염을 포함하는 것인 방화유리용 수지 조성물.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 기포제거제는 아황산염(Sulfite), 히드라진(Hydrazine), 카르보히드라지드(Carbohydrazide), 하이드로퀴논(Hydroquinone), 디에틸히드록실아민(Diethylhydroxylamine) 및 메틸에틸 케톡심(Methyl Ethyl Ketoxime)으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 것인 방화유리용 수지 조성물.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 아황산염은 나트륨 아황산염(Sodium Sulfite), 수소 아황산염 나트륨(Sodium Hydrogen Sulfite) 및 메타중아황산 나트륨(Sodium Metabisulfite) 및 아황산 암모늄(Ammonium Sulfite)으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 것인 방화유리용 수지 조성물.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 인계 화합물은 트리에틸 포스페이트(Triethyl Phosphate)인 것인 방화유리용 수지 조성물.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 다관능성 알코올류는 에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜 및 글리세롤로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 것인 방화유리용 수지 조성물.
  11. 삭제
  12. 일정 거리 이격되어 위치하는 복수 개의 강화유리; 및
    상기 강화유리 사이의 공간에 채워진 제1항의 방화유리용 수지 조성물;
    을 포함하는 방화유리 조립체.
  13. 제1항의 방화유리용 수지 조성물을 30~50 ℃에서 가열한 후 탈포시키는 단계; 및
    복수 개의 강화유리를 일정 거리 이격되도록 위치시키고, 상기 강화유리 사이의 공간에 상기 탈포된 방화유리용 수지 조성물을 주입한 후 60~80 ℃에서 경화시키는 단계;
    를 포함하는 방화유리 조립체의 제조방법.
KR1020180070456A 2018-06-19 2018-06-19 방화유리용 수지 조성물, 이를 이용한 방화유리 조립체 및 그 제조방법 KR101937270B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180070456A KR101937270B1 (ko) 2018-06-19 2018-06-19 방화유리용 수지 조성물, 이를 이용한 방화유리 조립체 및 그 제조방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180070456A KR101937270B1 (ko) 2018-06-19 2018-06-19 방화유리용 수지 조성물, 이를 이용한 방화유리 조립체 및 그 제조방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101937270B1 true KR101937270B1 (ko) 2019-01-11

Family

ID=65028215

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180070456A KR101937270B1 (ko) 2018-06-19 2018-06-19 방화유리용 수지 조성물, 이를 이용한 방화유리 조립체 및 그 제조방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101937270B1 (ko)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111334195A (zh) * 2020-05-18 2020-06-26 广东南亮艺术玻璃科技股份有限公司 一种防火液及其制备方法和防火玻璃
CN112320807A (zh) * 2020-11-26 2021-02-05 上海新安纳电子科技有限公司 一种改性硅溶胶、防火液、复合防火玻璃及其制备方法和用途
GB2589317A (en) * 2019-11-21 2021-06-02 Pyroguard Uk Ltd UV stable fire-resistant glazing laminates

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100958736B1 (ko) * 2009-12-07 2010-05-18 주식회사 삼공사 방화유리용 유기-무기 하이브리드 투명 하이드로겔 복합체 및 이를 사용한 방화유리 조립체 및 그 제조방법

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100958736B1 (ko) * 2009-12-07 2010-05-18 주식회사 삼공사 방화유리용 유기-무기 하이브리드 투명 하이드로겔 복합체 및 이를 사용한 방화유리 조립체 및 그 제조방법

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2589317A (en) * 2019-11-21 2021-06-02 Pyroguard Uk Ltd UV stable fire-resistant glazing laminates
GB2589317B (en) * 2019-11-21 2023-04-05 Pyroguard Uk Ltd UV stable fire-resistant glazing laminates
CN111334195A (zh) * 2020-05-18 2020-06-26 广东南亮艺术玻璃科技股份有限公司 一种防火液及其制备方法和防火玻璃
CN112320807A (zh) * 2020-11-26 2021-02-05 上海新安纳电子科技有限公司 一种改性硅溶胶、防火液、复合防火玻璃及其制备方法和用途

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100958736B1 (ko) 방화유리용 유기-무기 하이브리드 투명 하이드로겔 복합체 및 이를 사용한 방화유리 조립체 및 그 제조방법
KR101937270B1 (ko) 방화유리용 수지 조성물, 이를 이용한 방화유리 조립체 및 그 제조방법
US9546514B2 (en) Method for the production of fire resistant glazings
KR101513977B1 (ko) 발포 폴리스티렌 성형체용 난연화 도포제를 위한 수성 난연 접착제의 제조방법 및 상기 수성 난연 접착제를 이용한 난연성 발포 폴리스티렌 성형체의 제조방법
US8206620B1 (en) Optically clear fire resistant windows
CN109679537B (zh) 防火层材料及其制备方法及防火玻璃
CN109721915B (zh) 防火层材料及其制备方法及防火玻璃
US9789667B2 (en) Fire resistant glazing
KR102438949B1 (ko) 페놀 발포체 및 그 제조방법
KR101963166B1 (ko) 난연성 단열발포폼 판넬 및 그 제조방법
KR101900038B1 (ko) 준불연성 및 단열성을 가지는 eps 패널 및 그 제조방법
US20060240731A1 (en) Fire Resisting Composition
KR101613283B1 (ko) 차열 방화 유리 제조 방법
RU2644888C1 (ru) Композиция для изготовления огнезащитного покрытия и способ ее изготовления
KR102094604B1 (ko) 방화수지 조성물
EP0149652A1 (en) Process for the production of casting compositions.
KR101644786B1 (ko) 산성 경화제가 포함되지 않은 페놀수지 발포체의 제조방법, 이에 의해 제조되는 페놀수지 발포체, 및 이를 위한 페놀수지 발포체용 조성물
KR102438950B1 (ko) 페놀 수지 발포체, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 단열재
EP2819964B1 (en) Fire resistant glazings
US20130157036A1 (en) Fireproof glazing
KR100938196B1 (ko) 방화유리용 수지조성물 및 이를 이용한 방화유리
KR101565281B1 (ko) 무기발포제를 이용한 단열재 조성물, 단열재 제조방법 및 이로부터 제조된 단열재
KR20220089747A (ko) 발포기공을 갖는 비구속형 제진 금속판
KR102220943B1 (ko) 열경화성 발포체, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 단열재
KR20060077793A (ko) 방화 유리용 차열 수지 조성물

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant