KR102378935B1

KR102378935B1 - Epoxy fire resistant coating composition

Info

Publication number: KR102378935B1
Application number: KR1020200060235A
Authority: KR
Inventors: 정석희; 황주연; 김대업
Original assignee: 주식회사 케이씨씨
Priority date: 2020-05-20
Filing date: 2020-05-20
Publication date: 2022-03-25
Also published as: KR20210143455A

Abstract

본 발명은 장기 내화성능을 만족하고, 도막 강도가 우수한 동시에 탄성률이 우수한 에폭시 내화도료 조성물을 제공한다. The present invention provides an epoxy fire resistant paint composition that satisfies long-term fire resistance performance and has excellent coating film strength and elasticity at the same time.

Description

EPOXY FIRE RESISTANT COATING COMPOSITION

본 발명은 우수한 내화성능을 갖는 동시에 도막 강도 및 탄성률이 우수한 에폭시 내화도료 조성물에 관한 것이다.The present invention relates to an epoxy fire resistant paint composition having excellent fire resistance performance and excellent coating film strength and elastic modulus.

해양 구조물, 플랜트 등에서 발생하는 유류 화재는 화재 시 온도가 5분 이내에 945 ℃ 정도까지 급격하게 올라가는 특징이 있다. 따라서, 유류 화재의 발생 가능성이 있는 분야에서는 내화성능이 우수한 도료가 사용되며, 경화 타입의 에폭시계 내화도료가 주로 사용되고 있다. Oil fires occurring in offshore structures and plants are characterized by a rapid rise in temperature to about 945 ℃ within 5 minutes in case of fire. Therefore, in the field where there is a possibility of oil fire, a paint having excellent fire resistance performance is used, and a curing type epoxy fire resistant paint is mainly used.

일례로, 미국 특허 제4,529,467호는 화재 시 도료가 팽창할 때 아연(Zn)이 챠르에서 발포층을 형성하고, 형성된 발포층이 차열성과 소지와의 부착성을 개선시킬 수 있는 무용제형 에폭시 내화도료를 개시하고 있다. 그러나, 아연을 과량으로 사용할 경우, 도막이 팽창을 하지 못하여 오히려 단열성능이 떨어질 수 있다.For example, U.S. Patent No. 4,529,467 discloses that when the paint expands in case of fire, zinc (Zn) forms a foaming layer in the char, and the formed foaming layer is a solvent-free epoxy refractory that can improve heat insulation and adhesion to the substrate. paint is being started. However, when zinc is used in excess, the coating film may not expand, and thus the thermal insulation performance may be deteriorated.

미국 특허출원 제1997-999536호는 소수성 흄드 실리카를 사용하여 도장된 도막의 밀도를 낮게 함으로써, 도료 사용량을 줄이면서 내화성능을 발휘하는 내화성 에폭시 도료를 개시하고 있다. 그러나, 상기 도료는 인계 난연제 TPP(Triphenyl phosphate)를 고함량으로 포함하는데, TPP는 저분자 물질로서 경화된 에폭시 수지보다 저온에서 기화되기 때문에 초기 발포를 향상시키나, TPP 함량이　클 경우 가스유해성이 커지고, 장기 내화성능이 저하된다는 문제가 있다. US Patent Application No. 1997-999536 discloses a fire resistant epoxy paint that exhibits fire resistance while reducing the amount of paint used by lowering the density of the coated film using hydrophobic fumed silica. However, the paint contains a phosphorus-based flame retardant TPP (Triphenyl phosphate) in a high content, which is a low molecular weight material and improves initial foaming because it vaporizes at a lower temperature than a cured epoxy resin. There is a problem that the long-term fire resistance performance is lowered.

한편, 발포층에 유연성을 부여하여 탄화층 크랙 발생을 방지함으로써 장기 내화성능을 높이고자 하는 도료가 제안되고 있으나, 도막의 탄성을 높일 경우 도막의 경도가 매우 저하된다는 문제가 있다. On the other hand, paints to improve long-term fire resistance performance by preventing cracks in the carbonized layer by providing flexibility to the foam layer have been proposed.

본 발명의 에폭시 내화도료 조성물은 에폭시 수지, 유연성(flexible) 에폭시 수지, 난연제 및 경화제를 포함하고, 상기 유연성 에폭시 수지가 비스페놀 A-프로필렌 옥사이드형 에폭시 수지, 에폭시화된 폴리설파이드 수지 및 인-함유 에폭시 수지 중에서 선택되는 1 이상을 포함한다.The epoxy fire resistant paint composition of the present invention includes an epoxy resin, a flexible epoxy resin, a flame retardant and a curing agent, wherein the flexible epoxy resin is a bisphenol A-propylene oxide type epoxy resin, an epoxidized polysulfide resin, and a phosphorus-containing epoxy At least one selected from among resins is included.

본 발명의 에폭시 내화도료 조성물은 발포층에 유연성을 부여하여　탄화층에 크랙이 발생하는 것을 방지함으로써, 3시간 이상의 장기 내화성능을 만족한다. 또한, 본 발명의 에폭시 내화도료 조성물은 도막 강도가 우수한 동시에 탄성률이 우수하며, TPP의 함유량이 낮아 가스유해성이 감소된다.The epoxy fire resistant paint composition of the present invention provides flexibility to the foam layer to prevent cracks from occurring in the carbonized layer, thereby satisfying long-term fire resistance performance of 3 hours or longer. In addition, the epoxy fire resistant paint composition of the present invention has excellent coating film strength and excellent elasticity modulus, and has a low content of TPP to reduce gas toxicity.

이하, 본 발명에 대하여 상세히 설명한다. 그러나, 하기 내용에 의해서만 한정되는 것은 아니며, 필요에 따라 각 구성요소가 다양하게 변형되거나 또는 선택적으로 혼용될 수 있다. 따라서, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. Hereinafter, the present invention will be described in detail. However, it is not limited only by the following content, and each component may be variously modified or selectively mixed as needed. Accordingly, it should be understood to include all modifications, equivalents and substitutes included in the spirit and scope of the present invention.

본 발명에 따른 에폭시 내화도료 조성물은 에폭시 수지, 유연성(flexible) 에폭시 수지, 난연제 및 경화제를 포함하고, 상기 유연성 에폭시 수지가 비스페놀 A-프로필렌 옥사이드 에폭시 수지, 에폭시화된 폴리설파이드 수지 및 인-함유 에폭시 수지 중에서 선택되는 1 이상을 포함한다.The epoxy fire resistant paint composition according to the present invention includes an epoxy resin, a flexible epoxy resin, a flame retardant and a curing agent, wherein the flexible epoxy resin is a bisphenol A-propylene oxide epoxy resin, an epoxidized polysulfide resin, and a phosphorus-containing epoxy At least one selected from among resins is included.

본 명세서에서 사용된"중량평균분자량"은 당업계에 알려진 통상의 방법에 의해 측정된 것이며, 예를 들어 GPC(gel permeation chromatograph) 방법으로 측정할 수 있다. "산가"와 같은 작용기가는 당업계에 알려진 통상의 방법에 의해 측정된 것이며, 예를 들어 적정(titration)의 방법으로 측정할 수 있다. "점도"는 당업계에 알려진 통상의 방법에 의해 측정된 것이며, 예를 들어 브룩필드 점도계(brookfield viscometer)를 사용하여 측정할 수 있다.As used herein, "weight average molecular weight" is measured by a conventional method known in the art, for example, it can be measured by a GPC (gel permeation chromatograph) method. A functional group such as “acid value” is measured by a conventional method known in the art, and may be measured by, for example, titration. "Viscosity" is measured by a conventional method known in the art, for example, it can be measured using a Brookfield viscometer (brookfield viscometer).

에폭시 수지epoxy resin

본 발명의 에폭시 내화도료 조성물에서 에폭시 수지는 피도체와의 부착 증진 및 경화 도막의 내구성을 강화시키는 역할을 한다. 또한, 화재 시 고온의 열에 노출되었을 때 도막을 유동 상태로 변화시켜 가스 발생 시 도막이 적절하게 팽창할 수 있게 하며, 발포 탄화층의 골격 역할을 한다.In the epoxy fire-resistance paint composition of the present invention, the epoxy resin serves to promote adhesion to a target object and enhance durability of the cured coating film. In addition, it changes the coating film to a fluid state when exposed to high temperature heat during a fire so that the coating film can properly expand when gas is generated, and serves as a skeleton of the foamed carbonized layer.

상기 에폭시 수지로는 비스페놀 A형 에폭시 수지, 비스페놀 F형 에폭시 수지, 난연성 에폭시 수지, 노볼락형 에폭시 수지, 다관능형 아민 에폭시 수지, 사이클로알리파틱 에폭시 수지, 또는 이들의 혼합물을 사용할 수 있으나, 이들로 제한되는 것은 아니다. 일례로, 비스페놀 A형 에폭시 수지 및 비스페놀 F형 에폭시 수지로부터 선택되는 적어도 하나를 사용할 수 있다.As the epoxy resin, a bisphenol A type epoxy resin, a bisphenol F type epoxy resin, a flame retardant epoxy resin, a novolak type epoxy resin, a polyfunctional amine epoxy resin, a cycloaliphatic epoxy resin, or a mixture thereof may be used. It is not limited. For example, at least one selected from a bisphenol A type epoxy resin and a bisphenol F type epoxy resin may be used.

상기 에폭시 수지의 중량평균분자량은 150 내지 900 g/mol, 예를 들어 200 내지 800 g/mol, 다른 예로 360 내지 400 g/mol일 수 있다. 상기 에폭시 수지의 중량평균분자량이 150 g/mol 미만인 경우 새깅(Sagging)이 발생하여 도막이 흘러내릴 수 있고, 900 g/mol을 초과하는 경우 화재 시 수지의 점도가 높아져 스프레이 분사 저하 등 도장 작업성이 열세해 질 수 있다.The weight average molecular weight of the epoxy resin may be 150 to 900 g/mol, for example, 200 to 800 g/mol, in another example 360 to 400 g/mol. If the weight average molecular weight of the epoxy resin is less than 150 g/mol, sagging may occur and the coating film may flow down. can be inferior

상기 에폭시 수지의 에폭시 당량은 75 내지 450 g/eq, 예를 들어 100 내지 400 g/eq, 다른 예로 180 내지 200 g/eq일 수 있다. 상기 에폭시 수지의 에폭시 당량이 전술한 범위를 벗어날 경우 도료의 경화가 충분히 진행되지 않아 도막이 제대로 형성되지 않을 수 있다.The epoxy equivalent of the epoxy resin may be 75 to 450 g / eq, for example 100 to 400 g / eq, in another example 180 to 200 g / eq. If the epoxy equivalent of the epoxy resin is out of the above range, curing of the paint may not proceed sufficiently, and thus a coating film may not be properly formed.

본 발명의 에폭시 내화도료 조성물은 상기 조성물 총 중량을 기준으로, 상기 에폭시 수지 10 내지 25 중량%, 예컨대 12 내지 22 중량%를 포함할 수 있다. 에폭시 수지 함량이 10 중량% 미만인 경우 도막의 부착성이 저하될 수 있고, 25 중량%를 초과하는 경우 화재 시 도막의 발포율이 저해되어 충분한 내화성능을 발휘하지 못할 수 있다.The epoxy fire resistant paint composition of the present invention may include 10 to 25% by weight of the epoxy resin, for example 12 to 22% by weight, based on the total weight of the composition. If the epoxy resin content is less than 10% by weight, the adhesion of the coating film may be reduced, and if it exceeds 25% by weight, the foaming rate of the coating film may be inhibited in case of fire, so that sufficient fire resistance performance may not be exhibited.

유연성(flexible) 에폭시 수지flexible epoxy resin

본 발명의 에폭시 내화도료 조성물에서 유연성 에폭시 수지는 도막에 유연성 및 난연성을 증가시키고, 상기 에폭시 수지와 함께 사용되어 도막 강도 및 탄성률을 향상시키는 역할을 한다. 상기 유연성 에폭시 수지는 비스페놀 A-프로필렌 옥사이드 에폭시 수지, 에폭시화된 폴리설파이드 수지 및 인-함유 에폭시 수지 중에서 선택되는 1 이상을 포함한다.In the epoxy fire resistant paint composition of the present invention, the flexible epoxy resin increases flexibility and flame retardancy in the coating film, and is used together with the epoxy resin to improve the coating film strength and modulus. The flexible epoxy resin includes at least one selected from a bisphenol A-propylene oxide epoxy resin, an epoxidized polysulfide resin, and a phosphorus-containing epoxy resin.

비스페놀 A-프로필렌 옥사이드(BPA-PO) 에폭시 수지는 비스페놀 A형 에폭시 수지에 프로필렌 옥사이드가 부가된 에폭시 수지이다. 상기 비스페놀 A-프로필렌 옥사이드 에폭시 수지의 에폭시 당량은 100 내지 500 g/eq, 예를 들어 300 내지 350 g/eq일 수 있고, 점도는 2,000 내지 10,000 cps(25 ℃), 예를 들어 3,000 내지 6,000 cps(25 ℃)일 수 있다. Bisphenol A-propylene oxide (BPA-PO) epoxy resin is an epoxy resin in which propylene oxide is added to a bisphenol A-type epoxy resin. The bisphenol A-propylene oxide epoxy resin may have an epoxy equivalent weight of 100 to 500 g/eq, for example 300 to 350 g/eq, and a viscosity of 2,000 to 10,000 cps (25° C.), for example 3,000 to 6,000 cps. (25 °C).

상기 BPA-PO 에폭시 수지의 에폭시 당량이 100 g/eq 미만인 경우 경화 도막의 유연성이 떨어져 냉온 반복 등 온도변화가 심해지면 갈라짐 등 도막의 물성 저하가 발생할 수 있고, 500 g/eq를 초과하는 경우 화재 시 생성되는 탄화층이 쉽게 부서져 갈라진 틈으로 화염이 노출되어 내화성능이 크게 저하될 수 있다. 상기 BPA-PO 에폭시 수지의 점도가 2,000 cps 미만인 경우 도료의 점도가 낮아짐에 따라 도장면이 흘러내려 흐름저항성이 열세해 질 수 있고, 10,000 cps를 초과하는 경우 점도가 높아 스프레이 분사 저하 등 도장 작업성이 열세해 질 수 있다.If the epoxy equivalent of the BPA-PO epoxy resin is less than 100 g/eq, the flexibility of the cured coating film is low, and if the temperature change such as cold and hot repetitions becomes severe, deterioration of the physical properties of the coating film such as cracking may occur, and if it exceeds 500 g/eq, a fire The carbonized layer generated during the process is easily broken and the flame is exposed through the cracks, which can greatly reduce the fire resistance performance. If the viscosity of the BPA-PO epoxy resin is less than 2,000 cps, the coating surface may flow down as the viscosity of the paint decreases, resulting in poor flow resistance. This can be inferior.

에폭시화된 폴리설파이드 수지는 에폭시기 말단의 폴리설파이드로, 에폭시에 의한 화학 반응성과 함께 폴리설파이드에 의한 유연성, 내화학성 및 크랙 브리징(crack bridging)을 함께 나타낸다. 상기 에폭시화된 폴리설파이드 수지의 에폭시 당량은 100 내지 500 g/eq, 예를 들어 250 내지 350 g/eq일 수 있고, 점도는 2,000 내지 10,000 cps (25 ℃), 예를 들어 7,000 내지 8,000 cps (25 ℃)일 수 있다.The epoxidized polysulfide resin is polysulfide at the end of an epoxy group, and exhibits flexibility, chemical resistance, and crack bridging by polysulfide as well as chemical reactivity by epoxy. The epoxy equivalent of the epoxidized polysulfide resin may be 100 to 500 g/eq, for example 250 to 350 g/eq, and a viscosity of 2,000 to 10,000 cps (25° C.), for example 7,000 to 8,000 cps ( 25 °C).

상기 에폭시화된 폴리설파이드 수지의 에폭시 당량이 100 g/eq 미만인 경우 경화 도막의 유연성이 떨어져 냉온 반복 등 온도변화가 심해지면 갈라짐 등 도막의 물성 저하가 발생할 수 있고, 500 g/eq를 초과하는 경우 화재 시 생성되는 탄화층이 쉽게 부서져 갈라진 틈으로 화염이 노출되어 내화성능이 크게 저하될 수 있다. 상기 에폭시화된 폴리설파이드 수지의 점도가 2,000 cps 미만인 경우 도료의 점도가 낮아짐에 따라 도장면이 흘러내려 흐름저항성이 열세해 질 수 있고, 10,000 cps를 초과하는 경우 점도가 높아 스프레이 분사 저하 등 도장 작업성이 열세해 질 수 있다.When the epoxy equivalent of the epoxidized polysulfide resin is less than 100 g / eq, the flexibility of the cured coating film is low, and when the temperature change such as cold and hot repetitions becomes severe, deterioration of the physical properties of the coating film such as cracking may occur, and when it exceeds 500 g / eq The carbonized layer generated in a fire is easily broken and the flame is exposed through the cracks, which can greatly reduce the fire resistance performance. If the viscosity of the epoxidized polysulfide resin is less than 2,000 cps, the coating surface may flow down as the viscosity of the paint decreases and the flow resistance may be poor. Gender can be inferior.

인-함유 에폭시 수지는 에폭시 수지 및 인 원소-함유 화합물을 반응시켜 제조될 수 있다. 또한, 인-함유 에폭시 수지는 에폭시 수지, 유연성 실록산 화합물 및 인 원소-함유 화합물을 반응시켜 제조될 수 있다. 상기 인 원소-함유 화합물로는 포스파페난트렌, 포스핀, 포스포네이트, 포스피네이트 등을 사용할 수 있으나, 이들에 한정되는 것은 아니다. The phosphorus-containing epoxy resin can be prepared by reacting an epoxy resin and a phosphorus element-containing compound. In addition, the phosphorus-containing epoxy resin can be prepared by reacting an epoxy resin, a flexible siloxane compound, and a phosphorus element-containing compound. The phosphorus element-containing compound may include, but is not limited to, phosphaphenanthrene, phosphine, phosphonate, phosphinate, and the like.

상기 인-함유 에폭시 수지의 에폭시 당량은 100 내지 500 g/eq, 예를 들어 150 내지 250 g/eq일 수 있다. 상기 인-함유 에폭시 수지의 에폭시 당량이 100 g/eq 미만인 경우 경화 도막의 유연성이 떨어져 냉온 반복 등 온도변화가 심해지면 갈라짐 등 도막의 물성 저하가 발생할 수 있고, 500 g/eq를 초과하는 경우 화재 시 생성되는 탄화층이 쉽게 부서져 갈라진 틈으로 화염이 노출되어 내화성능이 크게 저하될 수 있다.The epoxy equivalent of the phosphorus-containing epoxy resin may be 100 to 500 g/eq, for example, 150 to 250 g/eq. If the epoxy equivalent of the phosphorus-containing epoxy resin is less than 100 g / eq, the flexibility of the cured coating film is low, and if the temperature change such as cold and hot repetitions becomes severe, deterioration of the physical properties of the coating film such as cracking may occur, and if it exceeds 500 g / eq, a fire The carbonized layer generated during the process is easily broken and the flame is exposed through the cracks, which can greatly reduce the fire resistance performance.

상기 인-함유 에폭시 수지의 점도는 2,000 내지 10,000 cps (25 ℃), 예를 들어 5,000 내지 9,000 cps (25 ℃)일 수 있다. 상기 인-함유 에폭시 수지의 점도가 2,000 cps 미만인 경우 도료의 점도가 낮아짐에 따라 도장면이 흘러내려 흐름저항성이 열세해 질 수 있고, 10,000 cps를 초과하는 경우 점도가 높아 스프레이 분사 저하 등 도장 작업성이 열세해 질 수 있다.The phosphorus-containing epoxy resin may have a viscosity of 2,000 to 10,000 cps (25° C.), for example, 5,000 to 9,000 cps (25° C.). If the viscosity of the phosphorus-containing epoxy resin is less than 2,000 cps, the coating surface may flow down as the viscosity of the paint decreases, resulting in poor flow resistance. This can be inferior.

상기 인-함유 에폭시 수지는 인 원소-함유 화합물의 에폭시화에 의해 제조될 수 있다. 인 원소-함유 화합물의 에폭시화 방법은 특별히 한정되지 않으며, 해당 기술분야에 알려진 방법, 일례로, 에피클로로히드린과 같은 에피할로히드린을 사용하는 방법을 사용할 수 있다.The phosphorus-containing epoxy resin may be prepared by epoxidation of an elemental phosphorus-containing compound. The method for epoxidation of the elemental phosphorus-containing compound is not particularly limited, and a method known in the art, for example, a method using epihalohydrin such as epichlorohydrin may be used.

상기 인-함유 에폭시 수지로는 9,10-디히드로-9-옥사-10-포스파페난트렌-10-옥사이드, 10-(2',5'-디히드록시페닐)-9,10-디히드로-9-옥사-10-포스파페난트렌-10-옥사이드, 비스(4-히드록시페닐)포스핀 옥사이드, 트리스(2-히드록시페닐)포스핀 옥사이드, 디메틸-1-비스(4-히드록시페닐)-1-페닐메틸포스포네이트, 트리스(2-히드록시-4/5-메틸페닐)포스핀 옥사이드, 트리스(4-히드록시페닐)포스핀 옥사이드, 비스(2-히드록시페닐)페닐포스핀 옥사이드, 비스(2-히드록시페닐)페닐포스피네이트, 트리스(2-히드록시-5-메틸페닐)포스핀 옥사이드, 또는 이들의 혼합물을 사용할 수 있으나, 이들에 한정되는 것은 아니다.Examples of the phosphorus-containing epoxy resin include 9,10-dihydro-9-oxa-10-phosphaphenanthrene-10-oxide, 10-(2',5'-dihydroxyphenyl)-9,10-di Hydro-9-oxa-10-phosphaphenanthrene-10-oxide, bis(4-hydroxyphenyl)phosphine oxide, tris(2-hydroxyphenyl)phosphine oxide, dimethyl-1-bis(4-hydroxy Roxyphenyl)-1-phenylmethylphosphonate, tris(2-hydroxy-4/5-methylphenyl)phosphine oxide, tris(4-hydroxyphenyl)phosphine oxide, bis(2-hydroxyphenyl)phenyl Phosphine oxide, bis(2-hydroxyphenyl)phenylphosphinate, tris(2-hydroxy-5-methylphenyl)phosphine oxide, or mixtures thereof may be used, but are not limited thereto.

본 발명의 에폭시 내화도료 조성물은 상기 조성물 총 중량을 기준으로, 상기 유연성 에폭시 수지 3 내지 20 중량%, 예컨대 5 내지 15 중량%를 포함할 수 있다. 유연성 에폭시 수지 함량이 3 중량% 미만인 경우 조성물의 유연성이 충분히 발휘되지 않을 수 있고, 20 중량%를 초과하는 경우 경화물의 반응속도가 늦어질 수 있다.The epoxy fire resistant paint composition of the present invention may include 3 to 20% by weight of the flexible epoxy resin, such as 5 to 15% by weight, based on the total weight of the composition. When the content of the flexible epoxy resin is less than 3% by weight, the flexibility of the composition may not be sufficiently exhibited, and when it exceeds 20% by weight, the reaction rate of the cured product may be slowed.

본 발명에서, 에폭시 수지와 유연성 에폭시 수지의 혼합비는 100 : 5 내지 70, 예를 들어 100 : 40 내지 60 중량비일 수 있다. 상기 에폭시 수지 100 중량부에 대하여, 상기 유연성 에폭시 수지가 5 중량부 미만으로 혼합될 경우 도막의 유연성이 떨어져 저온환경에서 도막이 갈라지거나 탈리될 수 있고, 70 중량부 초과로 혼합될 경우 도막 강도가 떨어져 외부 충격 시 도막이 파손될 수 있다.In the present invention, the mixing ratio of the epoxy resin and the flexible epoxy resin may be 100: 5 to 70, for example, 100: 40 to 60 weight ratio. With respect to 100 parts by weight of the epoxy resin, when the flexible epoxy resin is mixed in less than 5 parts by weight, the flexibility of the coating film is low and the coating film may be cracked or detached in a low-temperature environment, and when mixed in more than 70 parts by weight, the coating film strength is lowered In case of external impact, the coating film may be damaged.

난연제flame retardant

본 발명의 에폭시 내화도료 조성물에서 난연제로는 인계 난연제를 사용할 수 있다. 인계 난연제는 경화 도막의 열분해 속도를 조절하여 초기 발포 탄화층에 유연성을 부여하는 역할을 한다. In the epoxy fire resistant paint composition of the present invention, a phosphorus-based flame retardant may be used as the flame retardant. The phosphorus-based flame retardant serves to provide flexibility to the initial foamed carbonized layer by controlling the rate of thermal decomposition of the cured coating film.

상기 인계 난연제는 트리페닐 포스페이트(TPP)의 함량이 20 중량% 이하이고, 열분해 온도가 250 ℃ 이상(즉, 250 ℃)일 때 가열 감량이 5% 미만)인 것일 수 있다. 상기 인계 난연제는 경화 도막의 열분해 속도를 늦추고, 발포층에 유연성을 부여하여　탄화층에 크랙이 발생하는 것을 방지함으로써, 보강재(Mesh)의 사용 없이도 장기 내화성능을 확보할 수 있다. 인계 난연제로 TPP 함량이　20 중량%를 초과하고, 열분해 온도가 250 ℃ 미만인 것을 사용할 경우, 저분자 물질인 TPP가 경화된 에폭시 수지보다 저온에서 기화되어 초기 발포를 향상시키나, TPP 함량이　클 경우 가스유해성이 커지고, 장기 내화성능이 저하될 수 있다. The phosphorus-based flame retardant may have a triphenyl phosphate (TPP) content of 20 wt% or less, and a thermal loss of less than 5% when the thermal decomposition temperature is 250 °C or higher (ie, 250 °C). The phosphorus-based flame retardant slows down the thermal decomposition rate of the cured coating film and imparts flexibility to the foam layer to prevent cracks from occurring in the carbonized layer, thereby ensuring long-term fire resistance performance without the use of a reinforcing material (mesh). When a phosphorus-based flame retardant with a TPP content exceeding 20 wt% and a thermal decomposition temperature of less than 250 ° C is used, the low molecular weight TPP vaporizes at a lower temperature than the cured epoxy resin to improve initial foaming. This may increase, and long-term fire resistance performance may be deteriorated.

상기 인계 난연제로는 트리페닐 포스페이트(TPP), 이소프로필레이티드 트리페닐 포스페이트(isopropylated triphenyl phosphate), 트리크레실 포스페이트(tricresyl phosphate), 부틸레이티드 트리페닐 포스페이트(butylated triphenyl phosphate), 크레실 디페닐 포스페이트(cresyl diphenyl phosphate), 이소프로필 페닐 디페닐 포스페이트(isopropyl phenyl diphenyl phosphate) 등의 아릴 포스페이트와; 레조르시놀 비스(디페닐 포스페이트)(resorcinol bis(diphenyl phosphate))(RDP), 비스페놀 A 비스(디페닐포스페이트)(bisphenol-A bis(diphenyphosphate))(BDP) 등의 비스포스페이트로부터 선택되는 하나 이상을 사용할 수 있다.The phosphorus-based flame retardant includes triphenyl phosphate (TPP), isopropylated triphenyl phosphate, tricresyl phosphate, butylated triphenyl phosphate, cresyl diphenyl aryl phosphates such as phosphate (cresyl diphenyl phosphate) and isopropyl phenyl diphenyl phosphate; at least one selected from bisphosphates such as resorcinol bis(diphenyl phosphate) (RDP) and bisphenol-A bis(diphenyphosphate) (BDP) can be used

일례로, 상기 아릴 포스페이트로는 TPP 함량이 5 내지 10 중량%인 이소프로필레이티드 트리페닐 포스페이트를 사용할 수 있고, 상기 비스포스페이트로는 TPP 함량이 5 중량% 미만인 RDP 또는 BDP를 사용할 수 있다.For example, as the aryl phosphate, isopropylated triphenyl phosphate having a TPP content of 5 to 10% by weight may be used, and as the bisphosphate, RDP or BDP having a TPP content of less than 5% by weight may be used.

본 발명에서, 인계 난연제는 아릴 포스페이트 및 비스포스페이트의 혼합물일 수 있고, 혼합 중량비는 1 : 0.5 내지 3, 예를 들어 1 : 0.5 내지 1.5일 수 있다.In the present invention, the phosphorus-based flame retardant may be a mixture of aryl phosphate and bisphosphate, and the mixing weight ratio may be 1: 0.5 to 3, for example, 1: 0.5 to 1.5.

본 발명의 에폭시 내화도료 조성물은 상기 조성물 총 중량을 기준으로, 상기 난연제 5 내지 20 중량%, 예를 들어 7 내지 15 중량%를 포함할 수 있다. 상기 난연제의 함량이 5 중량% 미만인 경우 내화성능을 충분히 발휘하지 못할 수 있고, 20 중량%를 초과하는 경우 도막의 멜팅 점도가 낮아지고 과도한 발포로 탄화층이 쉽게 부서져서 차열성능을 발휘하지 못하고, TPP 함량이 높아져 원하는 수준의 가스유해성 절감효과 및 내화성능을 확보하지 못할 수 있다.The epoxy fire resistant paint composition of the present invention may include 5 to 20% by weight of the flame retardant, for example, 7 to 15% by weight, based on the total weight of the composition. If the content of the flame retardant is less than 5% by weight, the fire resistance performance may not be sufficiently exhibited, and if it exceeds 20% by weight, the melting viscosity of the coating film is lowered and the carbonized layer is easily broken due to excessive foaming, and the heat shielding performance cannot be exhibited, TPP As the content increases, it may not be possible to secure the desired level of gas hazard reduction effect and fire resistance performance.

경화제hardener

본 발명의 에폭시 내화도료 조성물에 사용되는 경화제는 에폭시 수지를 경화시키기 위한 것으로, 상기 경화제로는 아마이드 또는 아미도 아민 수지를 사용할 수 있다. The curing agent used in the epoxy fire resistant paint composition of the present invention is for curing the epoxy resin, and an amide or amido amine resin may be used as the curing agent.

상기 아마이드 또는 아미도 아민 수지를 제조하는 방법은 특별히 한정되지 않으며, 해당 기술분야에 알려진 방법으로 제조할 수 있다. 예를 들어, 점도가 200 내지 800 cps(25 ℃)이고, 아민가가 300 내지 600 mgKOH/g이며, 활성수소 당량이 50 내지 200g/eq인 폴리에틸렌 아민, 지방산 다이머 및 지방산 모노머를 중합하여 제조할 수 있다.A method for preparing the amide or amido amine resin is not particularly limited, and may be prepared by a method known in the art. For example, it can be prepared by polymerizing polyethylene amine, fatty acid dimer and fatty acid monomer having a viscosity of 200 to 800 cps (25 ° C.), an amine value of 300 to 600 mgKOH/g, and an active hydrogen equivalent of 50 to 200 g/eq. there is.

일례로, 폴리에틸렌 아민, 지방산 다이머, 지방산 모노머 혼합물을 200 ℃로 승온하여 축합 반응을 진행하고, 해당 반응물의 산가가 1 내지 5가 될 때까지 반응시킨다. 본 단계에서 아민/산의 몰비율이 1.0 내지 2.0이 되도록 반응시킬 수 있는데, 몰비율이 1.0 미만일 경우 점도가 높아 도료 적용이 어려워질 수 있고, 2.0 이상일 경우 미반응 아민이 존재하여 도료 응용 시 원하는 물성의 구현이 어려워질 수 있다.For example, the temperature of the polyethylene amine, fatty acid dimer, and fatty acid monomer mixture is raised to 200° C. to perform a condensation reaction, and the reaction is carried out until the acid value of the reactant becomes 1 to 5. In this step, the reaction can be performed so that the molar ratio of amine/acid is 1.0 to 2.0. When the molar ratio is less than 1.0, the viscosity is high, so it may be difficult to apply the paint. Realization of physical properties may be difficult.

상기 폴리에틸렌 아민은 에틸렌디아민, 디에틸렌트리아민, 트리에틸렌테트라아민, 테트라에틸렌펜타아민 중 1종 이상일 수 있다. 상기 지방산 다이머 및 모노머는 대두유 지방산, 톨유 지방산, 피마자유 지방산, 미강유 지방산, 아마니유 지방산, 코코넛유 지방산, 라우릴산 또는 리놀레산으로부터 얻어지는 모노머 및 다이머일 수 있고, 이들은 단독으로 또는 2종 이상 혼합하여 사용될 수 있다. 예를 들어, 상기 지방산 다이머 및 모노머는 톨유 지방산 모노머 및 다이머일 수 있다.The polyethylene amine may be at least one of ethylenediamine, diethylenetriamine, triethylenetetraamine, and tetraethylenepentaamine. The fatty acid dimers and monomers may be monomers and dimers obtained from soybean oil fatty acid, tall oil fatty acid, castor oil fatty acid, rice bran oil fatty acid, linseed oil fatty acid, coconut oil fatty acid, lauric acid or linoleic acid, and these may be used alone or in combination of two or more. can be used For example, the fatty acid dimer and monomer may be a tall oil fatty acid monomer and dimer.

상기 반응에 의해 생성된 반응물의 산가가 1 내지 5 이하가 되면 가열을 종료하여, 아마이드 또는 아미도 아민 수지를 제조한다.When the acid value of the reactant produced by the reaction is 1 to 5 or less, heating is terminated to prepare an amide or amido amine resin.

상기 아마이드 또는 아미도 아민 수지는 점도가 200 내지 800 cps(25 ℃), 예를 들어 300 내지 600 cps(25 ℃)이고, 아민가가 300 내지 600 mgKOH/g, 예를 들어 400 내지 500 mgKOH/g이며, 활성수소 당량이 50 내지 200 g/eq, 예를 들어 60 내지 100 g/eq일 수 있다. 상기 아마이드 또는 아미도 아민 수지가 전술한 범위의 물성을 가질 경우, 경화성이 극대화될 수 있다.The amide or amido amine resin has a viscosity of 200 to 800 cps (25° C.), for example, 300 to 600 cps (25° C.), and an amine value of 300 to 600 mgKOH/g, for example 400 to 500 mgKOH/g. and an active hydrogen equivalent of 50 to 200 g/eq, for example, 60 to 100 g/eq. When the amide or amido amine resin has physical properties within the above-described range, curability may be maximized.

본 발명의 에폭시 내화도료 조성물은 상기 조성물 총 중량을 기준으로, 상기 경화제 10 내지 20 중량%, 예를 들어 11 내지 19 중량%를 포함할 수 있다. 상기 경화제의 함량이 10 중량% 미만인 경우 도막의 부착성이 저하될 수 있고, 20 중량%를 초과하는 경우 아민 브러싱 등의 도막 결함이 발생될 수 있다.The epoxy fire resistant paint composition of the present invention may include 10 to 20% by weight of the curing agent, for example, 11 to 19% by weight, based on the total weight of the composition. When the content of the curing agent is less than 10% by weight, adhesion of the coating film may be reduced, and when the content of the curing agent exceeds 20% by weight, defects in the coating film such as amine brushing may occur.

발포제blowing agent

본 발명의 에폭시 내화도료 조성물은 발포제를 포함할 수 있다. 발포제는 고온의 열에 노출되어 경화 도막이 연화/액화되고 탄화층이 생성되는 시점에 분해되어 다량의 불활성 가스를 발생시키고, 그 결과 탄화층에 미세한 기공을 형성하여 단열성능을 갖도록 하는 역할을 수행한다. 상기 발포제로는 멜라민, 요소, 글리신, 또는 이들의 혼합물을 사용할 수 있으나, 이제 한정되는 것은 아니다.The epoxy fire resistant paint composition of the present invention may include a foaming agent. The foaming agent is exposed to high-temperature heat to soften/liquefy the cured coating film and generate a large amount of inert gas when the cured coating film is softened/liquefied and the carbonized layer is formed. The blowing agent may be melamine, urea, glycine, or a mixture thereof, but is not limited thereto.

본 발명의 에폭시 내화도료 조성물은 상기 조성물 총 중량을 기준으로, 상기 발포제 3 내지 10 중량%, 예컨대 5 내지 10 중량%를 포함할 수 있다. 상기 발포제의 함량이 3 중량% 미만인 경우 도료가 충분히 팽창하지 못해서 차열성능이 떨어질 수 있고, 10 중량%를 초과하는 경우 도료가 지나치게 팽창하여 탄화층에 크랙이 발생하고 강도가 저하되어 차열성능이 충분히 발휘되지 못할 수 있다.The epoxy fire resistant paint composition of the present invention may include 3 to 10% by weight of the foaming agent, for example 5 to 10% by weight, based on the total weight of the composition. If the content of the foaming agent is less than 3% by weight, the paint may not expand sufficiently and the heat shielding performance may be deteriorated. may not be able to perform.

산촉매acid catalyst

본 발명의 에폭시 내화도료 조성물은 산촉매를 포함할 수 있다. 산촉매는 고온의 열에 노출되어 경화 도막이 연화되는 시점에 분해되어 탄화층의 생성을 촉진시키고, 탄화층의 발포를 촉진하는 역할을 수행한다. 상기 산촉매로는 암모늄 포스페이트, 암모늄 폴리포스페이트, 멜라민 폴리포스페이트, 멜라민 모노포스페이트, 멜라민 비스포스페이트, 또는 이들의 혼합물을 사용할 수 있으나, 이들에 한정되는 것은 아니다.The epoxy fire resistant paint composition of the present invention may contain an acid catalyst. The acid catalyst is decomposed when the cured coating film is softened by exposure to high-temperature heat, thereby promoting the formation of the carbonized layer and accelerating the foaming of the carbonized layer. As the acid catalyst, ammonium phosphate, ammonium polyphosphate, melamine polyphosphate, melamine monophosphate, melamine bisphosphate, or a mixture thereof may be used, but is not limited thereto.

본 발명의 에폭시 내화도료 조성물은 상기 조성물 총 중량을 기준으로, 상기 산촉매 20 내지 40 중량%, 예를 들어 25 내지 35 중량%를 포함할 수 있다. 상기 산촉매의 함량이 20 중량% 미만인 경우 탄화층의 생성이 부족하여 내화성능이 충분히 발휘되지 않을 수 있고, 40 중량%를 초과하는 경우 과도한 발포로 탄화층이 쉽게 부서져서 차열성능이 저하될 수 있다.The epoxy fire resistant paint composition of the present invention may contain 20 to 40% by weight of the acid catalyst, for example, 25 to 35% by weight, based on the total weight of the composition. If the content of the acid catalyst is less than 20% by weight, the fire resistance performance may not be sufficiently exhibited due to insufficient generation of the carbonized layer.

화이버fiber

본 발명의 에폭시 내화도료 조성물은 화이버를 포함할 수 있다. 화이버는 높은 비표면적을 가짐으로써 도료에 틱소(thixo)성을 부여하여 도장 시 흐름을 방지하고, 경화 도막 내에 고르게 분포되어 보강재 역할을 함으로써 크랙 발생을 방지하며, 화재 발생으로 경화 도막이 연화되면서 발포 시 발포율을 조절하고, 산촉매와 반응하여 발포 탄화층의 강도를 보완하며 크랙 발생을 방지함으로써, 고온에서도 단열성능이 유지되도록 하는 역할을 수행한다.The epoxy fire resistant paint composition of the present invention may include fibers. Fiber has a high specific surface area, so it provides thixo properties to the paint to prevent flow during painting, and prevents cracks by acting as a reinforcement by being evenly distributed in the cured film. It controls the foaming rate, reacts with the acid catalyst to supplement the strength of the foamed carbonized layer, and prevents cracks from occurring, thereby maintaining thermal insulation performance even at high temperatures.

상기 화이버로는 세라믹 화이버, 미네랄 울, 카본 화이버, 케블라, 또는 이들의 혼합물을 사용할 수 있으나, 이들에 한정되는 것은 아니다. 세라믹 화이버로는 알루미노실리케이트 화이버(aluminosilicate fiber), 마그네슘 실리케이트 화이버(magnesium silicate fiber) 등을 사용할 수 있고, 미네랄 울로는 합성 유리(실리케이트) 화이버(Synthetic vitreous(silicate) fiber) 등을 사용할 수 있고, 카본 화이버로는 PAN계 카본 화이버((PAN based) carbon fiber) 등을 사용할 수 있고, 케블라로는 파라-아라미드 합성 화이버(para-aramid synthetic fiber) 등을 사용할 수 있다.Ceramic fiber, mineral wool, carbon fiber, Kevlar, or a mixture thereof may be used as the fiber, but is not limited thereto. As the ceramic fiber, aluminosilicate fiber, magnesium silicate fiber, etc. may be used, and as the mineral wool, synthetic glass (silicate) fiber, etc. may be used, As the carbon fiber, a PAN-based carbon fiber, etc. may be used, and as the Kevlar, a para-aramid synthetic fiber, etc. may be used.

본 발명의 에폭시 내화도료 조성물은 상기 조성물 총 중량을 기준으로, 상기 화이버 3 내지 10 중량%, 예를 들어 3 내지 8 중량%를 포함할 수 있다. 상기 화이버의 함량이 3 중량% 미만인 경우 탄화층의 크랙 방지 효과가 불충분하게 나타날 수 있고, 10 중량%를 초과하는 경우 도료의 점도 상승으로 인하여 도장 작업성이 저해되고, 도료가 적게 팽창하여 차열성능이 떨어질 수 있다.The epoxy fire resistant paint composition of the present invention may include 3 to 10% by weight of the fiber, for example 3 to 8% by weight, based on the total weight of the composition. If the content of the fiber is less than 3% by weight, the crack prevention effect of the carbonized layer may be insufficient. This can fall.

첨가제additive

본 발명의 에폭시 내화도료 조성물은 최적의 도료 및 도막 성능을 발휘하도록 하기 위하여, 분산제, 소포제, 조색제, 증점제, 안료 및 경화촉진제로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 첨가제를 더 포함할 수 있다.The epoxy fire resistant paint composition of the present invention may further include one or more additives selected from the group consisting of a dispersant, an antifoaming agent, a colorant, a thickener, a pigment, and a curing accelerator in order to exhibit optimal paint and coating film performance.

상기 첨가제는 해당 기술분야에 공지된 함량 범위 내에서 적절히 첨가될 수 있으며, 예컨대 에폭시 내화도료 조성물 총 중량에 대하여 각각 0.01 내지 20 중량%로 포함될 수 있다. 상기 첨가제의 함량이 전술한 범위일 경우, 도막의 외관 및 경도가 향상될 수 있다.The additive may be appropriately added within a content range known in the art, for example, may be included in an amount of 0.01 to 20 wt%, respectively, based on the total weight of the epoxy fire resistant paint composition. When the content of the additive is within the aforementioned range, the appearance and hardness of the coating film may be improved.

본 발명의 에폭시 내화도료 조성물은 가스유해성 시험방법(KSF 2271)으로 측정 시 가스유해성이 12분 이상이고, 내화시험방법(UL 1709)으로 측정 시 내화성능이 별도의 보강재(메쉬)의 사용 없이도 3시간 이상으로서, 화재 시 도막이 팽창할 때 유해한 가스가 방출되는 것을 개선하는 효과를 갖는다. 따라서, 화재 발생 시 질식 위험을 줄일 수 있어 해양구조물 또는 플랜트와 같은 유류나 가스를 취급하는 설비뿐만 아니라, 터널, 지하 같은 밀폐된 공간의 내화 도료로서 효과적이다.The epoxy fire resistant paint composition of the present invention has a gas hazard of more than 12 minutes when measured by the gas hazard test method (KSF 2271), and the fire resistance performance when measured by the fire resistance test method (UL 1709) is 3 without the use of a separate reinforcing material (mesh) Over time, it has the effect of improving the release of harmful gases when the coating film expands in case of fire. Therefore, it is possible to reduce the risk of suffocation in case of fire, so it is effective as a fire-resistance paint for a closed space such as a tunnel or underground, as well as a facility that handles oil or gas such as an offshore structure or a plant.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다. 그러나, 하기 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 것일 뿐, 어떠한 의미로든 본 발명의 범위가 실시예로 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail through examples. However, the following examples are only provided to help the understanding of the present invention, and the scope of the present invention is not limited to the examples in any sense.

[실시예 1-8][Example 1-8]

하기 표 1에 따라 각 성분을 투입하고, Planetary Mixer를 사용하여 실시예 1-8의 주제부 및 경화제부를 각각 제조하였다. Each component was added according to Table 1 below, and a main part and a curing agent part of Examples 1-8 were prepared using a Planetary Mixer, respectively.

[비교예 1-5][Comparative Example 1-5]

하기 표 2에 따라 각 성분을 투입하고, Planetary Mixer를 사용하여 비교예 1-5의 주제부 및 경화제부를 각각 제조하였다. Each component was added according to Table 2 below, and a main part and a curing agent part of Comparative Examples 1-5 were prepared using a Planetary Mixer, respectively.

에폭시 수지: 비스페놀 A 에폭시 (국도화학, YD-128, Mw 390 g/mol, 에폭시 당량 190 g/eq)Epoxy resin: bisphenol A epoxy (Kukdo Chemical, YD-128, Mw 390 g/mol, epoxy equivalent 190 g/eq)

유연성 에폭시 수지 1: BPA + Flexible Siloxane + Phosphaphenanthrene (KCC, 에폭시 당량 225 g/eq, 점도 8,000 cps(25 ℃)Flexible epoxy resin 1: BPA + Flexible Siloxane + Phosphaphenanthrene (KCC, epoxy equivalent 225 g/eq, viscosity 8,000 cps (25 ℃)

유연성 에폭시 수지 2: BPA-Propylene oxide (국도화학, KDSF 180, 에폭시 당량 320 g/eq, 점도 4,500 cps(25 ℃)Flexible epoxy resin 2: BPA-Propylene oxide (Kukdo Chemical, KDSF 180, epoxy equivalent 320 g/eq, viscosity 4,500 cps (25 ℃)

유연성 에폭시 수지 3: Epoxidized Polysulfides (Lawrence EPS 70, 에폭시 당량 300 g/eq, 점도 7,500 cps(25 ℃)Flexible epoxy resin 3: Epoxidized Polysulfides (Lawrence EPS 70, epoxy equivalent 300 g/eq, viscosity 7,500 cps (25 ° C))

유연성 에폭시 수지 4: Dimer acid modified Epoxy (국도화학 YD-171, 에폭시 당량 390 g/eq, 점도 420 cps (25 ℃)Flexible epoxy resin 4: Dimer acid modified Epoxy (Kukdo Chemical YD-171, epoxy equivalent 390 g/eq, viscosity 420 cps (25 ℃)

액상 인계 난연제: Triaryl Phosphates Isopropylated (LANXESS, Reofos 65)Liquid Phosphorus-Based Flame Retardant: Triaryl Phosphates Isopropylated (LANXESS, Reofos 65)

발포제: 멜라민 (SICHUAN GOLDEN ELEPHANT, JLS-Melamine)Blowing agent: Melamine (SICHUAN GOLDEN ELEPHANT, JLS-Melamine)

산촉매: Ammonium polyphosphate (JLS FLAME RETARDANTS, JLS-APP)Acid catalyst: Ammonium polyphosphate (JLS FLAME RETARDANTS, JLS-APP)

분산제: BYK, BYKW 980Dispersant: BYK, BYKW 980

소포제: BYK, BYK 085Defoamer: BYK, BYK 085

증점제 1: Organophilic phyllosilicates (BYK, GARAMITE 1958)Thickener 1: Organophilic phyllosilicates (BYK, GARAMITE 1958)

증점제 2: Fumed Silica (KCC, D-200)Thickener 2: Fumed Silica (KCC, D-200)

조색제: Carbon Black (KCC)Toner: Carbon Black (KCC)

화이버 1: 알루미노실리케이트 화이버 (UNIFRAX, HS-95C)Fiber 1: Aluminosilicate Fiber (UNIFRAX, HS-95C)

화이버 2: 마그네슘 실리케이트 화이버 (UNIFRAX, HI-90)Fiber 2: Magnesium silicate fiber (UNIFRAX, HI-90)

화이버 3: 미네랄 울 (LAPINUS, MS-615)Fiber 3: Mineral wool (LAPINUS, MS-615)

화이버 4: 카본 화이버 (ACECA, 3NA)Fiber 4: Carbon Fiber (ACECA, 3NA)

아민 수지: 폴리아미드 (KCC, CRG00167; 점도 450 cps(25 ℃, 아민가 450 mgKOH/g, 활성수소 당량 120 g/eq, 아민/산 몰비율 1.1)Amine resin: polyamide (KCC, CRG00167; viscosity 450 cps (25 ° C, amine value 450 mgKOH/g, active hydrogen equivalent 120 g/eq, amine/acid molar ratio 1.1)

경화 촉진제: Tris-2,4,6-dimethylaminomethyl phenol (EVONIK, K-54)Cure accelerator: Tris-2,4,6-dimethylaminomethyl phenol (EVONIK, K-54)

안료: Titanium Dioxide (CHEMOURS, R-706)Pigment: Titanium Dioxide (CHEMOURS, R-706)

[실험예: 물성평가][Experimental example: physical property evaluation]

각 실시예 및 비교예의 도료 조성물에 대하여 하기와 같이 물성을 측정하고, 그 결과를 표 3 및 표 4에 나타내었다.The physical properties of the coating compositions of Examples and Comparative Examples were measured as follows, and the results are shown in Tables 3 and 4.

내화성능(UL1709)Fire resistance (UL1709)

급가열 유류화재 시험규격(UL1709, Rapid Rise Fire Tests of Protection Materials for Structural Steel)에 따라 측정하였다. 시험체의 온도를 기준으로, 시험 종료 시 단면별 평균온도 538 ℃ 이하, 센서별 최고온도 649 ℃ 이하이면 내화 구조체로서의 성능이 인정된다. 보강재의 사용 없이(Mesh free) 각 실시예 및 비교예의 도료로 도장된 시험체(W10?ANSI Designation)로 내화성능을 측정하였다.It was measured according to the rapid heating oil fire test standard (UL1709, Rapid Rise Fire Tests of Protection Materials for Structural Steel). Based on the temperature of the specimen, at the end of the test, if the average temperature for each section is 538 ℃ or less and the maximum temperature for each sensor is 649 ℃ or less, the performance as a fire resistant structure is recognized. The fire resistance performance was measured with a test body (W10?ANSI Designation) coated with the paints of each Example and Comparative Example without using a reinforcing material (mesh free).

도막 신율film elongation

ASTM D638 규격에 따라 측정하였다. 아령형 시편(Type I, 도막 두께 3.2±0.4 mm)을 제작한 후, 분당 5mm 속도로 시편을 잡아당겨 신율을 측정하였다. It was measured according to ASTM D638 standard. After making a dumbbell-type specimen (Type I, film thickness of 3.2±0.4 mm), the elongation was measured by pulling the specimen at a speed of 5 mm per minute.

[단위 : mm] [Unit: mm]

부착성adherence

철재 시편(가로 14cm X 세로 14cm X 두께 6mm) 위에 각 실시예 및 비교예에 따라 제조된 도료 조성물을 5mm 두께로 도포하고, 상온에서 7일간 건조하였다. Hole cutter를 사용하여 철재 소지가 보일 정도로 구멍을 파고, Dolly에 접착제를 도포하여 시편에 고정하였다. 4시간 후 Pull-off Tester(Elcometer社)를 사용하여 부착 강도를 측정하였다. The coating composition prepared according to each Example and Comparative Example was applied to a thickness of 5 mm on an iron specimen (width 14 cm X length 14 cm X thickness 6 mm), and dried at room temperature for 7 days. Using a hole cutter, dig a hole enough to see the iron material, apply adhesive to the dolly and fix it on the specimen. After 4 hours, the adhesion strength was measured using a Pull-off Tester (Elcometer).

고화 건조solidified dry

각 실시예 및 비교예에 따라 제조된 도료 조성물을 철판에 1mm 두께로 각각 도장한 후, 25℃ 오븐에 보관하였다. 상기 세팅된 시편을 검지로 세게 누르며 90도 비틀었을 때, 도막에 변화가 없을 때까지의 시간을 측정하였다.The coating compositions prepared according to Examples and Comparative Examples were respectively coated on an iron plate to a thickness of 1 mm, and then stored in an oven at 25°C. When the set specimen was twisted 90 degrees while pressing firmly with the index finger, the time until there was no change in the coating film was measured.

도막 경도film hardness

각 실시예 및 비교예에 따라 제조된 도료 조성물을 사용하여 시편(가로 14cm X 세로 14cm X 높이 5mm)을 제작하고, 상온에서 7일간 건조하였다. Shore D 경도계를 이용하여 도막 경도를 측정하였다. A specimen (width 14cm X length 14cm X height 5mm) was prepared using the coating composition prepared according to each Example and Comparative Example, and dried at room temperature for 7 days. The coating film hardness was measured using a Shore D hardness tester.

상기 표 3, 4의 결과로부터, 본 발명에 따른 실시예 1-8의 도료 조성물은 내화성능, 도막 신율, 부착성, 고화 건조성, 도막 경도의 모든 측정 항목에서 우수한 물성을 나타내었다. 특히, 실시예 1-8의 도료 조성물은 3시간 이상의 장기 내화성능을 만족하고, 도막 경도가 우수한 동시에 탄성률이 우수한 것을 확인할 수 있었다.From the results in Tables 3 and 4, the coating compositions of Examples 1-8 according to the present invention exhibited excellent physical properties in all measurement items of fire resistance, coating film elongation, adhesion, solidified dryness, and coating film hardness. In particular, it was confirmed that the coating composition of Examples 1-8 satisfies the long-term fire resistance performance of 3 hours or more, and has excellent coating film hardness and elastic modulus.

반면, 유연성 에폭시 수지를 사용하지 않은 비교예 1의 도료 조성물은 내화성능 및 도막 신율이 열악하게 나타났다. 또한, 에폭시 수지를 혼용하지 않은 비교예 2-4의 도료 조성물은 내화성능, 부착성, 고화건조성 및 도막경도에서 열악한 물성을 나타내었으며, 본원발명에 따른 유연성 에폭시 수지가 아닌 유연성 에폭시 수지를 혼용한 비교예 5의 도료 조성물 역시 내화성능, 부착성, 고화건조성 및 도막경도에서 열악한 물성을 나타내었다.On the other hand, the coating composition of Comparative Example 1 in which the flexible epoxy resin was not used showed poor fire resistance performance and poor coating film elongation. In addition, the paint composition of Comparative Example 2-4 in which the epoxy resin was not mixed showed poor physical properties in fire resistance performance, adhesion, solidification dryness and film hardness, and a flexible epoxy resin, not a flexible epoxy resin according to the present invention, was mixed. The coating composition of Comparative Example 5 also exhibited poor physical properties in fire resistance performance, adhesion, solidification and dryness and coating film hardness.

Claims

Including an epoxy resin, a flexible epoxy resin, a flame retardant and a curing agent,
The flexible epoxy resin comprises at least one selected from a bisphenol A-propylene oxide type epoxy resin, an epoxidized polysulfide resin, and a phosphorus-containing epoxy resin,
The bisphenol A-propylene oxide epoxy resin has an epoxy equivalent weight of 100 to 500 g/eq, and a viscosity of 2,000 to 10,000 cps (25 ° C.),
The epoxy equivalent of the epoxidized polysulfide resin is 100 to 500 g / eq, the viscosity is 2,000 to 10,000 cps (25 ℃),
wherein the phosphorus-containing epoxy resin is prepared by reacting an epoxy resin, a flexible siloxane compound, and a phosphorus element-containing compound.

delete

The epoxy fire resistant paint composition according to claim 1, wherein the phosphorus-containing epoxy resin has an epoxy equivalent weight of 100 to 500 g/eq and a viscosity of 2,000 to 10,000 cps (25° C.).

According to claim 1, Based on the total weight of the epoxy fire resistant paint composition,
10 to 25% by weight of the epoxy resin,
3 to 20% by weight of the flexible epoxy resin,
5 to 20% by weight of the flame retardant; and
10 to 20 wt% of the curing agent
An epoxy fire resistant paint composition comprising a.

The epoxy fire resistant paint composition according to claim 1, wherein a mixing ratio of the epoxy resin and the flexible epoxy resin is 100: 5 to 70 weight ratio.