KR101958271B1 - 방염 용접포용 방염코팅조성물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 방염 용접포용 방염코팅조성물에 관한 것으로, 1500m×500m로 직조된 유리섬유포 상하부면에 0.1mm로 함침도포되는 방염코팅조성물에 있어서, 물 2ℓ에 실리콘 80 Kg중량, 톨루엔 90Kg 중량, 알루미늄페이스트(AL-Paste) 4Kg 중량, 프탈산디옥틸(Dioctyl phthalate) 10Kg 중량을 투입혼합하여 교반기에 실온에서 2시간동안 1차 교반한 후, 세라믹 원액을 실리콘 80Kg 중량에 대하여 4~8kg을 투입하여 실온에서 1시간동안 2차 교반하여 형성된 것으로, 용접시 사용되는 유리섬유로 직조된 용접포에 방염코팅조성물을 도포하여 건조 제조함으로써, 종래 실리콘 코팅에 의한 용접포로 대응할 수 없었던 용접과정에서 발생되는 불똥의 온도에 대응되어 작업장의 화재나 작업장의 장비손상을 방지할 수 있고, 사용과정에서 유리섬유의 노출로 인한 작업자에게 피부트러블을 방지할 수 있어 사용 편의성이 향상되며, 불똥으로 인한 연기의 발생이 최소화되어 보다 쾌적한 작업장 환경에서 작업이 가능함은 물론, 용접포에 도포 코팅후, 코팅층이 부스러지지 않아 절첩하는 과정에서 코팅층 손상이 없고, 보관시에도 중첩되거나 접힘으로 인해 부스러져 코팅층이 손상되는 것이 없어 사용 및 보관이 용이한 방염 용접포용 방염코팅조성물에 관한 것이다.

Description

방염 용접포용 방염코팅조성물{Fire prevention coating composition for fire prevention welding material}

본 발명은 방염 용접포용 방염코팅조성물에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 종래 유리섬유를 이용한 방염 용접포의 따가운 촉감을 방지하여 작업자의 사용감이 우수하고, 용접시 발생되는 고온의 불똥이나 주변의 발화원인으로부터 보다 안전하게 방염이 가능하도록 형성되어 용접작업시 화재로부터의 안전성을 확보할 수 있는 방염 용접포용 방염코팅조성물에 관한 것이다.

최근, 다양한 산업의 발달과 함께 각종 산업 현장에서는 작업자 보호 및 주변 환경의 보호를 위한 다양한 보호복, 안전소품 등의 소재의 개발을 필요로 하고 있다. 특히, 작업중의 부주의가 작업자에게 치명적인 손상이나 주변 장비 내지는 환경에 피해를 줄 수 있는 안전사고로 이어질 수 있는 산업 현장에서는 작업자 및 작업공간의 장비 등을 보다 안전하게 보호하기 위한 다양한 보호용품들이 요구되고 있는 실정이다.

보호 및 안전용품 중에서 특히 용접 작업 등에 사용되는 것으로, 작업자에 대한 보호 및 안전용품은 현재 다수가 개시되어 있지만 작업장의 화재나 용접시 발생되는 불똥에 의한 장비의 손상 등을 방지하기 위한 소재의 개발은 아직까지도 상당히 요구되고 있는 실정이다.

이러한, 용접시 화재나 작업장의 손상을 방지하기 위해 용접을 하는 작업자는 용접작업전에 용접하기 위한 위치의 작업장 바닥에 방염가능한 용접포를 깔아놓은 후 작업하게 된다. 이와 같이 용접포를 작업장 바닥에 펼쳐놓는 이유는 용접과정에서 고온은 용접 불똥이 주변으로 튀어 바닥에 검게 그을임이나 화재로부터 안전하게 작업하기 위함과 불똥으로 인한 작업장의 장비 등에 손상을 주는 것을 방지하기 위해 사용되는 것으로, 과거에는 석면을 직조한 석면포가 주로 사용되어 왔었다.

하지만, 석면을 이용한 석면포는 현재 1급 발암물질로 그 사용이 제한되고 있어 이를 대체하고자 하는 시도가 상당히 이루어져 현재는 유리섬유, 탄소섬유 등을 이용한 용접포가 개시되어 사용되고 있다. 현재 다수 사용되는 유리섬유나 탄소섬유는 통상 내열온도가 800~1600도 까지 견딜 수 있는 내열성이 우수하여 용접 작업시 상당히 효율적으로 사용되고 있지만 이를 직물형태로 직조하여 사용시, 유리섬유와 같은 경우 작업자 피부에 접촉시 따가운 접촉감으로 인해 작업자가 오히려 그 사용을 기피하고 있는 실정이고, 탄소섬유의 경우 비용이 상당히 고가로 형성되어 사실상 단순 용접포로 사용하기에는 경제적 부담이 큰 문제점이 있었다.

한편, 이를 보완하고자 유리섬유와 탄소섬유를 혼합한 용접포가 개시되기도 하였지만 이 역시 촉감에서 따가운 촉감을 가지고 있어 작업자의 피부 트러블 등의 문제가 발생되고, 경제적 측면에서도 큰 효과를 거두지 못하고 있는 실정이다.

이에 비교적 경제적인 유리섬유의 따가운 촉감을 방지하기 위해 최근 개시되고 있는 것으로 유리섬유로 직조된 용접포 표면에 실리콘 코팅을 하여 사용자 피부트러블을 개선한 제품이 개발되고 있으나 이와 같은 실리콘 코팅된 용접포의 경우 용접과정에서 발생되는 불똥의 온도를 견디지 못하여 용접포 표면에 실리콘 코팅된 부분이 타버리는 문제점이 발생되고 있다. 이와 같은 실리콘 코팅은 통상 250도까지 견디는 특징으로 인해 이와 같은 문제가 다수 발생되기 때문에 실리콘 코팅이 타버리면 용접포의 외관이 지저분해질 뿐만 아니라 유리섬유가 노출되어 작업자의 피부트러블을 여전히 개선하지 못하는 문제점이 있는 것이다.

또한, 종래 실리콘 코팅된 용접포는 용접시 발생되는 불똥으로 인해 다량의 연기가 발생되고, 이로 인한 작업장의 환경을 저해하여 작업자의 건강을 해치는 문제까지도 야기되고 있는 실정이다.

1. 대한민국 공개특허 제10-2010-0012674호, 공개일자 2010년 02월 08일. 2. 대한민국 공개특허 제10-2015-0091453호, 공개일자 2015년 08월 11일.

따라서, 본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 창출한 것으로, 용접과정에서 발생되는 불똥의 온도에 대응되어 작업장의 화재나 작업장의 장비손상을 방지할 수 있고, 사용과정에서 작업자에게 피부트러블을 방지할 수 있어 사용 편의성이 향상되며, 불똥으로 인한 연기의 발생이 최소화되어 보다 쾌적한 작업장 환경에서 작업이 가능한 방염 용접포용 방염코팅조성물을 제공하는 데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 용접포에 도포 코팅후, 코팅층이 부스러지지 않아 절첩하는 과정에서 코팅층 손상이 없고, 보관시에도 중첩되거나 접힘으로 인해 부스러져 코팅층이 손상되는 것이 없어 사용 및 보관이 용이한 방염 용접포용 방염코팅조성물을 제공하는 데 또 다른 목적이 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 방염 용접포용 방염코팅조성물은 1500m×500m로 직조된 유리섬유포 상하부면에 0.1mm로 함침도포되는 방염코팅조성물에 있어서, 물 2ℓ에 실리콘 80 Kg중량, 톨루엔 90Kg 중량, 알루미늄페이스트(AL-Paste) 4Kg 중량, 프탈산디옥틸(Dioctyl phthalate) 10Kg 중량을 투입혼합하여 교반기에 실온에서 2시간동안 1차 교반한 후, 세라믹 원액을 실리콘 80Kg 중량에 대하여 4~8kg을 투입하여 실온에서 1시간동안 2차 교반하여 형성된 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 1차 교반시 안료를 투입하여 색상을 결정하고, 안티몬 4 Kg 중량을 더 투입하여 방염코팅되는 방염 용접포의 색상이 은색으로 결정되어 외부 장비의 색상에 대응되도록 형성함과 난연성 향상이 되도록함으로써, 용접포 이외에 열이 발생되는 장비의 방염포로서 사용시 주변환경과 어우러지도록 형성된 것을 특징으로 한다.

본 발명은 용접시 사용되는 유리섬유로 직조된 용접포에 방염코팅조성물을 도포하여 건조 제조함으로써, 종래 실리콘 코팅에 의한 용접포로 대응할 수 없었던 용접과정에서 발생되는 불똥의 온도에 대응되어 작업장의 화재나 작업장의 장비손상을 방지할 수 있고, 사용과정에서 유리섬유의 노출로 인한 작업자에게 피부트러블을 방지할 수 있어 사용 편의성이 향상되며, 불똥으로 인한 연기의 발생이 최소화되어 보다 쾌적한 작업장 환경에서 작업이 가능함은 물론, 용접포에 도포 코팅후, 코팅층이 부스러지지 않아 절첩하는 과정에서 코팅층 손상이 없고, 보관시에도 중첩되거나 접힘으로 인해 부스러져 코팅층이 손상되는 것이 없어 사용 및 보관이 용이한 효과가 있다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다수의 형태로 구현될 것이다.

본 명세서에서, 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 그리고 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 따라서, 몇몇 실시예들에서, 잘 알려진 구성 요소, 잘 알려진 동작 및 잘 알려진 기술들은 본 발명이 모호하게 해석되는 것을 피하기 위하여 구체적으로 설명되지 않는다.

명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 그리고, 본 명세서에서 사용된(언급된) 용어들은 실시예를 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 결코 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 또한, '포함(또는, 구비)한다'로 언급된 구성 요소 및 동작은 하나 이상의 다른 구성요소 및 동작의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 정의되어 있지 않은 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.

이하, 본 발명에 따른 방염 용접포용 방염코팅조성물의 실시예에 따른 기술적 특징을 구체적으로 설명하기로 한다.

우선 통상 용접포의 제품규격 중 하나로 1500m×500m로 직조된 유리섬유포를 기준으로 유리섬유포의 상하부면에 0.1mm로 도포되도록 형성함으로써, 코팅층의 부스러짐이 없고, 유리섬유포의 유연성과 동일하게 작용되어 작업자가 휴대 및 보관이 용이하도록 형성된다.

여기서, 0.1mm로 유리섬유포 상하부면에 도포되는 방염코팅조성물은 앞서 상술한 기준의 유리섬유포에 해당되는 함량으로 물 2ℓ에 실리콘 80 Kg중량, 톨루엔 90Kg 중량, 알루미늄페이스트(AL-Paste) 4Kg 중량, 프탈산디옥틸(Dioctyl phthalate) 10Kg 중량을 투입혼합하여 교반기에 실온에서 2시간동안 1차 교반한다.

다음으로, 세라믹 원액을 실리콘 80Kg 중량에 대하여 4~8kg을 투입하여 실온에서 1시간동안 2차 교반하여 유리섬유포에 함침도포될 방염코팅조성물을 형성한다.

여기서, 각 성분에 대한 특징을 상세히 살펴보면 다음과 같다. 우선 가소제로서 사용되는 톨루엔(toluene)은 메틸벤젠이라고도 한다. 화학식 C7H8. 특이한 냄새가 나는 무색 액체이며, 분자량 92.14, 녹는점 －95℃, 끓는점 110.8℃, 비중 0.87(15℃)이다. 물에는 녹지 않지만 에탄올·에테르·벤젠 등 대부분의 유기용매와는 임의의 비율로 혼합한다. 1835년 천연 수지인 톨루발삼(Tolu balsam)에서 처음으로 얻었기 때문에 톨루엔이라는 이름이 붙었다. 후에 석탄의 건류(乾溜) 생성물 속에도 함유되어 있다는 것을 알고, 석탄을 건류하여 얻은 경유를 황산으로 씻은 다음 정류(精溜)하여 만들게 되었다. 이 방법 외에 메틸사이클로헥세인을 수소이탈하여 얻는 방법도 사용된다.

유기합성화학에서 중요한 화합물이며, 많은 물질을 합성하는 원료로 사용되고, 용매로서도 광범위한 용도가 있다. 특히 도료의 용제로 사용되는 시너(thinner)는 톨루엔을 주성분(65%)으로 하여 아세트산에틸 등을 배합한 것이며, 그 독성은 주성분인 톨루엔에 기인한다

상기 알루미늄 페이스트(aluminium paste) 는 미네랄스피리트 등의 유기 용제의 존재하에 알루미늄 조각 또는 알갱이를 볼분쇄기로 분쇄하여 제조되는 안료. 제품의 표준적인 것은 알루미늄 성분 65%, 용제성분 35% 정도의 풀 상태로 조제된다. 도료, 인쇄 잉크 등에 사용된다. 본 발명에서는 유리섬유포에 접착되는 접착제 역할과 함께 내열성을 향상시킬 수 있는 원료로서 작용된다.

상기 프탈산디옥틸(dioctyl phthalate , Phthalsauredioctylester)은 세라믹과의 섞임을 위한 가소제로서 역할을 하며 통상 무색의 기름 상태 액체. 응고점 －55℃, 유동점 －46℃, 끓는점 231℃/5mm. d25 0.9861, 1.483. 점도 81센티푸아즈(20℃). 인화점 210℃, 증기압 1.32mm/200℃, 공기 중에서의 휘발도 0.02mg/cm2ㆍhr(100℃). 용해도 물 0.01wt% 이하. 유기 용매에 녹는다. 아세틸셀룰로오스, 폴리아세트산비닐과 혼합하지 않지만, 그외의 셀룰로오스계 수지와 비닐계 합성 수지와는 상용성이 좋다.

상기 프탈산디옥틸의 용도로는 폴리염화비닐을 비롯해 여러 종류의 수지 혹은 합성 고무의 가소제. 휘발성이 적고 내수성, 내열성, 내광성이 풍부하여 가장 대량으로 사용되는 가소제의 하나이고, 기체 액체 크로마토그래피의 고정상으로서 널리 이용된다. 각종 화합물을 거의 끓는점 순서로 용출시킬 수 있다.

상기 세라믹원액은 기존의 실리콘만으로 코팅되어 용접불똥에 견디지 못한 용접포의 내열온도를 보다 향상하기 위한 것으로, 비금속 또는 무기질 재료를 액상으로 형성한 것으로, 내열성이 우수하다.

한편, 색상을 부여하기 위해 첨가되는 안티몬(antimony)은 전형적인 양성원소이고, 반금속성 원소이다. 인체에 미치는 영향은 아직까지 보고된 바가 없고, 본 발명에서는 은색의 발현을 위한 안료서의 기능을 수행한다. 즉, 앞서 상술한 알루미늄 페이스트는 안료로서 작용하지만 본 발명에서는 도료와 같이 접착성을 향상하기 위한 접착제로서의 기능과 내열성 향상을 위한 기능을 수행한다.

이에 상기와 같은 조성물을 통해 조성된 방염코팅조성물의 1차 교반에서 실리콘은 유리섬유포의 따가운 촉감을 방지하고 사용자로 하여금 부드러운 촉감을 가지도록 하여 사용편의성을 향상하면서 내열성을 가지도록 투입된 것으로, 실리콘의 내열온도의 한계성은 약 250℃로 형성되기 때문에 용접시 용접불똥에 의한 국부탄화 및 이에 따른 다량의 연기가 발생될 수 있다. 따라서, 1차 교반에서 이를 보다 보완하기 위해 알루미늄페이스트가 투입되어 내열성 향상과 유리섬유포와의 함침성이 향상되도록 투입된다. 또한, 안료로 안티몬을 투입하여 은색의 색상을 가지도록 하면서 각각의 조성이 섞임성이 향상되도록 톨루엔을 함께 투입교반한다.

이후, 2차 교반을 하기 위해 투입되는 세라믹과의 섞임성이 향상되도록 프탈산디옥틸을 1차 교반시 함께 투입하여 2시간동안 실온에서 교반하는 것이다.

다음으로, 2차 교반이 완료되면 세라믹원액을 1차 교반시 투입되는 실리콘의 중량에 대하여 4~8kg을 투입하여 1시간 동안 더 실온에서 교반하여 완성한다. 여기서, 세라믹의 투입량이 투입된 실리콘 중량에 대하여 4kg 미만일 경우 용접시 발생되는 불똥을 견딜 수 있는 최적 온도 800~900℃의 내열성을 가지지 못하고, 8kg 보다 클 경우 코팅층의 경도가 높아져 방염 용접포의 접힘이나 외부충격 등으로 인해 코팅층이 파손되어 결국에는 유리섬유포의 유리섬유가 외부로 노출되고 이로 인해 사용자에게 여전히 유리섬유포의 따가운 촉감이 그대로 전달되어 사용상 불편함을 야기하게 된다.

한편, 상기 1차 교반시 안료를 투입하여 색상을 결정하고, 안티몬 4 Kg 중량을 더 투입하여 방염코팅되는 방염 용접포의 색상이 은색으로 결정되어 외부 장비의 색상에 대응되도록 형성함과 난연성 향상이 되도록 함으로써, 용접포 이외에 열이 발생되는 장비의 방염포로서 사용시 주변환경과 어우러지도록 형성된다.

이와 같이 조성된 방염코팅조성물은 종래 유리섬유포를 이용한 용접포로서의 사용시 경제적이지만 작업자에게 따가운 촉감을 부여하여 사용을 기피하는 문제점을 해결한 실리콘 코팅된 유리섬유포의 또 다른 단점인 방염 능력의 저하문제를 해결하여 사용자에게 부드러운 촉감을 부여하여 사용 편의성을 제공하고, 용접시 발생되는 불똥의 온도에 대응되어 화재나 작업환경의 손상 또는 장비의 손상을 방지할 수 있으면서 경제적이다.

즉, 상기 방염코팅조성물은 앞서 상술한 조성에 의해 조성된 후, 유리섬유포의 기본규격을 포지를 방염코팅조성물 내로 침지하여 방염코팅조성물이 유리섬유포의 상하부면에 고르게 함침도포된다. 이후, 과도하게 도포된 방염코팅조성물을 제거하여 0.1mm 두께로 도포되도록 별도의 롤러장비 등을 통과하여 일정한 코팅두께를 가지도록 한 후, 건조시켜 방염코팅조성물이 도포된 방염 용접포를 생산함으로써, 종래 내열온도 250℃에 국한된 실리콘 코팅된 방염 용접포의 단점을 보완하여 800~900℃의 방염 용접포의 제공이 가능함에 따라 앞서 언급한 부드러운 촉감을 통한 사용편의성향상, 내열온도 상승을 통한 내구성향상, 유연성 향상으로 절첩 및 보관의 용이성, 경제적 용접포의 제공이 가능한 것은 자명한 것이다.

이상에서는 본 발명을 하나의 실시예로서 상세히 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되지 않고, 기술사상 범위 내에서 통상의 지식을 가진 자라면 다수의 변형 및 수정이 가능함은 명백한 것이며, 본 발명의 실시예와 실질적 균등범위까지 포함된다 할 것이다.

Claims (2)

1500m×500m로 직조된 유리섬유포 상하부면에 0.1mm로 도포되는 방염코팅조성물에 있어서,
물 2ℓ에 알루미늄페이스트(AL-Paste) 4Kg 중량, 프탈산디옥틸(Dioctyl phthalate) 10Kg 중량을 투입혼합하여 교반기에 실온에서 2시간동안 1차 교반한 후, 세라믹 원액을 실리콘 80Kg 중량에 대하여 4~8kg을 투입하여 실온에서 1시간동안 2차 교반하여 형성된 것을 특징으로 하는 방염 용접포용 방염코팅조성물.

제 1항에 있어서,
상기 1차 교반시 안료를 투입하여 색상을 결정하고, 안티몬 4 Kg 중량을 더 투입하여 방염코팅되는 방염 용접포의 색상이 은색으로 결정되어 외부 장비의 색상에 대응되도록 형성함과 난연성 향상이 되도록 함으로써, 용접포 이외에 열이 발생되는 장비의 방염포로서 사용시 주변환경과 어우러지도록 형성된 것을 특징으로 하는 방염 용접포용 방염코팅조성물.