KR102409496B1 - 개량된 표면층을 가지는 준불연 단열재 및 이의 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 개량된 표면층을 가지는 준불연 단열재 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 특히 단열재층과 표면층을 포함하는 준불연 단열재로서, 상기 표면층은 최외곽에 직포 또는 부직포에 물유리를 함유하는 혼합액이 코팅 경화된 난연코팅층이 결합되며, 상기 난연코팅층 위에 실리콘오일이 코팅된 실리콘오일 코팅층을 포함하는 것을 특징으로 하는 준불연 단열재를제공한다.
본 발명에 따르면, 난연성이 우수하며, 방수성이 우수하며, 단열성이 우수하며, 경량으로 단열재의 설치가 용이하며, 강도가 우수하며, 동시에 내구성이 우수하며, 특히 표지층 시트를 실리콘오일층으로 대체할 수 있어 표지층의 찢어짐 등 훼손으로 인한 문제를 원천적으로 해결할 수 있으며, 단열재 측면의 난연성이 우수한 준불연 단열재 및 이를 생산성이 높게 제조할 수 있는 준불연 단열재의 제조방법을 제공할 수 있다.
본 발명에 따르면, 난연성이 우수하며, 방수성이 우수하며, 단열성이 우수하며, 경량으로 단열재의 설치가 용이하며, 강도가 우수하며, 동시에 내구성이 우수하며, 특히 표지층 시트를 실리콘오일층으로 대체할 수 있어 표지층의 찢어짐 등 훼손으로 인한 문제를 원천적으로 해결할 수 있으며, 단열재 측면의 난연성이 우수한 준불연 단열재 및 이를 생산성이 높게 제조할 수 있는 준불연 단열재의 제조방법을 제공할 수 있다.
Description
본 발명은 개량된 표면층을 가지는 준불연 단열재 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 난연성이 우수하며, 방수성이 우수하며, 단열성이 우수하며, 경량으로 단열재의 설치가 용이하며, 강도가 우수하며, 동시에 내구성이 우수하며, 특히 표지층 시트를 실리콘오일층으로 대체할 수 있어 표지층의 찢어짐 등 파손으로 인한 문제를 원천적으로 해결할 수 있으며, 단열재 측면의 난연성이 우수한 준불연 단열재 및 이를 생산성이 높게 제조할 수 있는 준불연 단열재의 제조방법에 관한 것이다.
이하에 기술되는 내용은 단순히 본 발명과 관련되는 배경 정보만을 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것이 아니다.
실내 공간은 겨울철 난방이 이루어지고, 에어컨을 이용한 여름철 냉방이 수행되고 있으며, 이러한 실내 공간의 냉난방 효율의 증대는 단열을 통하여 얻을 수 있기 때문에, 다양한 단열재를 이용한 단열 시공이 이루어지고 있다.
특히 최근 대형 화재사고로 많은 인명피해와 재산피해가 발생하였는데, 이 화재사고의 경우 건물의 외벽을 난연성능 및 불연성능이 없는 단열재, 접착몰탈, 마감재로 시공을 하는 일명 '드라이비트 공법'으로 시공을 하여 화재 확산 속도가 빨랐고 이로 인해 피해가 더욱 커진 것이 원인으로 지목되고 있다.
이에 정부에서는 '건축물의 피난/방화구조 등의 기준에 관한 규칙'을 개정하여 건축물 마감재료의 화재안전성 기준을 대폭 강화하였으며, 2016년 4월부터 시행되고 있다.
종래 단열 시공에 사용되는 단열재의 대표적인 예로는, 스티로폼, 발포 폴리우레탄, 발포 폴리에틸렌이 주종을 있다. 그 중에서도 폴리우레탄 계열이 가장 우수한 열전도 특성을 갖고 있어 많이 사용된다. 그러나, 단열재로 많이 사용되고 있는 발포 폴리우레탄의 경우, 화재시 인화성이 높고, 화재 초기에 다량의 유독가스가 발생되는 문제로 인해 사용상의 많은 문제점을 갖고 있다.
종래 우수한 단열재를 제공하기 위하여 페놀 폼 단열재가 개발되기도 하였으나, 페놀 폼 단열재의 경우 강도가 비교적 약하고, 가공이 용이하지 않아 현장에서 단독으로 사용하기에는 한계가 있다.
또한 대한민국 특허 제1177383호에서는 단열재의 전면에 불연재를 형성하는 단계와, 상기 불연재의 전면과, 상기 단열재의 이면에 알루미늄 박지를 형성하는 내화성 복합 소재 제조방법을 개시하였다. 그러나 상기 방법은 내화성 복합소재의 경우 강화된 난연성능 테스트인 BS8414 테스트를 만족시키지 못하는 문제점이 있으며, 알루미늄 박지의 찢어짐 등 훼손이 발생할 경우 문제점이 발생하여 이에 대한 개선이 요청되고 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서 난연성이 우수하며, 방수성이 우수하며, 단열성이 우수하며, 경량으로 단열재의 설치가 용이하며, 강도가 우수하며, 동시에 내구성이 우수하며, 특히 표지층 시트를 실리콘오일층으로 대체할 수 있어 표지층의 찢어짐 등 훼손으로 인한 문제를 원천적으로 해결할 수 있으며, 단열재 측면의 난연성이 우수한 준불연 단열재 및 이를 생산성이 높게 제조할 수 있는 준불연 단열재의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
이러한 과제를 해결하기 위하여 본 발명은
단열재층과 표면층을 포함하는 준불연 단열재로서,
상기 표면층은 최외곽에 직포 또는 부직포에 물유리를 함유하는 혼합액이 코팅 경화된 난연코팅층이 형성되며,
상기 난연코팅층 위에 실리콘오일이 코팅된 실리콘오일 코팅층을 포함하는 것을 특징으로 하는 준불연 단열재를 제공한다.
상기 혼합액은 a) 그라파이트 100 중량부; b) 바인더 50 내지 200 중량부; c) 설탕 10 내지 60 중량부; 및 d) 중공실리카, 탄산칼슘, 중탄산나트륨 및 수산화알루미늄으로 이루어지는 군으로부터 1종 이상 선택되는 물질 10 내지 200 중량부; e) 물유리 50 내지 200 중량부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 혼합액은 f) 독성가스 흡착물질 10 내지 150 중량부를 더욱 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 준불연 단열재의 단열재층 측면이 물유리코팅층 및 실리콘오일 코팅층을 가지는 것을 특징으로 한다.
상기 단열재층은 (a) 폴리에스테르 폴리올; (b) 삼량화 촉매; (c) 우레탄 촉매; (d) 발포제; 및 (e) 폴리이소시아네이트를 포함하며, 이소시아네이트 지수가 150 내지 700인 발포조성물 발포시킨 폼인 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명은 준불연 단열재의 제조방법에 있어서,
S1) 단열재층을 준비하는 단계;
S2) 표면층을 준비하는 단계;
S3) 상기 단열재층과 표면층을 결합하는 단계;
를 포함하며,
상기 표면층은 상기 난연코팅과 실리콘오일층을 포함하는 표면층인 것을 특징으로 하는 준불연 단열재의 제조방법을 제공한다.
상기 단열재층 측면에 물유리층을 형성하는 단계; 및 상기 물유리층 표면에 실리콘오일 코팅층을 형성하는 단계;를 더욱 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면 난연성이 우수하며, 방수성이 우수하며, 단열성이 우수하며, 경량으로 단열재의 설치가 용이하며, 강도가 우수하며, 동시에 내구성이 우수하며, 특히 표지층 시트를 실리콘오일층으로 대체할 수 있어 표지층의 찢어짐 등 훼손으로 인한 문제를 원천적으로 해결할 수 있으며, 단열재 측면의 난연성이 우수한 준불연 단열재 및 이를 생산성이 높게 제조할 수 있는 준불연 단열재의 제조방법을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 준불연 단열재의 단면모식도를 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 준불연 단열재의 단면모식도를 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 준불연 단열재 제조방법의 모식도를 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 준불연 단열재의 단면모식도를 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 준불연 단열재 제조방법의 모식도를 나타낸 것이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 준불연 단열재의 단면모식도를 나타낸 것이고, 도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 준불연 단열재의 단면모식도를 나타낸 것이고, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 준불연 단열재 제조방법의 모식도를 나타낸 것이다.
본 발명에서 상기 이소시아네이트 지수는 사용된 폴리이소시아네이트의 실제량을 반응 혼합물 내의 폴리올의 활성 수소와의 반응에 필요한 폴리이소시아네이트의 이론적으로 요구되는 화학량으로 나누고, 100을 곱한 것을 의미한다. (NCO의 Eq/활성 수소의 Eq) x 100으로도 표기될 수 있다.
본 발명에 따른 준불연 단열재는 단열재층(20)과 표면층(10)을 포함하는 준불연 단열재(100)로서,
상기 표면층(10)은 최외곽에 직포 또는 부직포에 물유리를 함유하는 혼합액이 코팅 경화된 난연코팅층(12)이 결합되며,
상기 난연코팅층(12) 위에 실리콘오일이 코팅된 실리콘오일 코팅층(11)을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 준불연 단열재(100)는
준불연 단열재(100)의 제조방법에 있어서,
S1) 단열재층(20)을 준비하는 단계;
S2) 표면층(10)을 준비하는 단계;
S3) 상기 단열재층(20)과 표면층(10)을 결합하는 단계;를 포함하며,
상기 표면층(10)은 최외곽에 직포 또는 부직포에 물유리를 함유하는 혼합액이 코팅 경화된 난연코팅층(12)이 결합되며,
상기 난연코팅층(12) 위에 실리콘오일이 코팅된 실리콘오일 코팅층(11)을 포함하는 것을 특징으로 준불연 단열재의 제조방법을 통하여 제조될 수 있다.
본 발명에서 상기 난연코팅층(12)은 직포 또는 부직포에 난연 혼합액이 코팅 경화되어 형성된다. 상기 직포 또는 부직포는 준불연 단열재에 사용되는 공지의 직포 또는 부직포가 사용될 수 있으며, 구체적인 예로 상기 직포 또는 부직포는 PE나 PP 또는 PET 등의 플라스틱 재질의 부직포가 사용될 수 있으며, 글라스 울 등 내화성 섬유가 사용될 수도 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.
바람직하기로 본 발명에서 상기 혼합액은 a) 그라파이트 100 중량부; b) 바인더 50 내지 200 중량부; c) 설탕 10 내지 60 중량부; 및 d) 중공실리카, 탄산칼슘, 중탄산나트륨 및 수산화알루미늄으로 이루어지는 군으로부터 1종 이상 선택되는 물질 10 내지 200 중량부; e) 물유리 50 내지 200 중량부를 포함한다. 상기 범위 내인 경우 난연성이 우수하며, 방수성이 우수하며, 단열성이 우수하며, 경량으로 단열재의 설치가 용이하며, 강도가 우수하며, 동시에 내구성이 우수하다.
상기 혼합액에서 a) 그라파이트; b) 바인더; c) 설탕; e) 물유리는 준불연 단열재에 사용되는 공지의 물질들이 사용될 수 있다.
또한 바람직하기로 상기 혼합액은 중공실리카 중량부: 탄산칼슘 및 수산화알루미늄을 동시에 포함하며, 중공실리카 10 내지 100 중량부, 탄산칼슘 20 내지 60 중량부 및 수산화알루미늄 10 내지 50 중량부인 것일 수 있다. 이 경우 난연성이 우수하며, 방수성이 우수하며, 화재발생시 유해가스의 발생을 현저히 줄일 수 있으며, 단열성이 우수하며, 경량으로 단열재의 설치가 용이하며, 강도가 우수하며, 외관이 수려하며, 동시에 내구성이 우수한 준불연 단열재를 제공할 수 있다.
또한 상기 혼합액은 상기 혼합액은 f) 독성가스 흡착물질 10 내지 150 중량부를 더욱 포함할 수 있다.
상기 독성가스 흡착물질은 ⅰ) 전이금속의 산화물 또는 착물; 또는 ⅱ) 활성탄 또는 제올라이트이며, 단독 또는 동시에 포함할 수 있다. 바람직하기로는 동시에 ⅰ) 전이금속의 산화물 또는 착물; 및 ⅱ) 활성탄 또는 제올라이트를 동시에 포함하는 것이다.
상기 전이금속은 주기율표에서 4~7주기, 3~12족까지의 원소들 중 하나일 수 있으며, 바람직하기로는 Sc, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Y, Zr, nb, Mo, Tc, Ru, Rh, Pd, Ag 및 Cd로 이루어지는 군으로부터 1종 이상 선택되는 것이다.
상기 전이금속의 산화물 또는 착물은 상기 전이금속의 공지의 산화물이나 착물이 사용될 수 있으며, 구체적인 예로는 Cu2O, CuO, CeO2, Co3O4, PdO 또는 SeO2일 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 독성가스 흡착물질은 화재시 단열재층에서 발생하는 HCN, CO, HCl,HBr, HF, CO2 및 NOx 등의 독성가스를 흡착하여 독성가스가 준불연 단열재 외부로 확산되는 것을 줄일 수 있으며, 특히 인체에 치명적인 HCN의 가스 확산을 막아 독성가스로 인한 인명피해를 현저히 줄일 수 있다.
또한 바람직하기로 상기 혼합액은 g) 전분 5 내지 100 중량부를 더욱 포함하는 것이다. 이 경우 난연성이 우수하며, 강도가 우수하며, 외관이 수려하며, 동시에 내구성이 우수한 준불연 단열재를 제공할 수 있다. 구체적인 예로 상기 전분은 옥수수전분 또는 감자전분이 사용될 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.
바람직하기로 상기 난연코팅층(12)은 0.5 내지 10 mm의 두께를 가진다. 상기 범위 내인 경우 난연성이 우수하며, 방수성이 우수하며, 단열성이 우수하며, 경량으로 단열재의 설치가 용이하며, 강도가 우수하며, 외관이 수려하며, 동시에 내구성이 우수하며, 화재발생시 유해가스의 발생을 현저히 줄일 수 있는 준불연 단열재를 제공할 수 있다.
본 발명에 따른 상기 표면층(10)은 직포 또는 부직포에 상기 혼합액을 고르게 코팅하고 경화시켜 난연코팅층(12)을 형성하고, 상기 난연코팅층(12) 표면에 실리콘오일을 코팅함으로써 실리콘오일 코팅층(11)을 형성하여 제조될 수 있다. 상기 실리콘오일 코팅층(11)의 형성은 단열재층(20)과의 결합 전에 형성될 수도 있으며, 결합 후에 이루어질 수도 있다.
상기 실리콘오일은 공업용으로 사용되는 실리콘오일이 사용될 수 있으며, 구체적인 예로 디메틸 실리콘오일이 사용될 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.
바람직하기로 상기 실리콘오일층의 두께는 0.01 내지 1 mm의 두께로 형성될 수 있으며, 1회 또는 수회 나누어서 진행할 수 있다.
상기 코팅과 경화의 방법은 특별히 한정되지 않으며, 구체적인 경화방법으로는 50 내지 120 ℃에서 5분 내지 2시간 동안 건조시켜 경화할 수 있다.
바람직하기로 상기 실리콘오일에 페닐트리메톡시실란, 3-글리시독시프로필트리에톡시실란, 아미노프로필트리알콕시실란 및 테트라에톡시실란(TEOS)를 각각 독립적으로 포함하는 것이 좋다. 더욱 바람직하기로는 실리콘오일 100 중량부에 대하여 페닐트리메톡시실란 3 내지 20 중량부, 3-글리시독시프로필트리에톡시실란 2 내지 15 중량부, 아미노프로필트리알콕시실란 1 내지 13 중량부 및 테트라에톡시실란(TEOS) 0.5 내지 10 중량부를 모두 포함하며, 테트라에톡시실란(TEOS) 〉 3-글리시독시프로필트리에톡시실란 〉 페닐트리메톡시실란 〉 아미노프로필트리알콕시실란의 함량이 되도록 포함하는 것이 좋다. 이 경우 접착력이 우수하며, 난연성이 우수하며, 방수성이 우수하며, 단열성이 우수하며, 경량으로 단열재의 설치가 용이하며, 강도가 우수하며, 동시에 내구성이 우수하며, 특히 표지층 시트를 실리콘오일층으로 대체할 수 있어 표지층의 찢어짐 등 훼손으로 인한 문제를 원천적으로 해결할 수 있다.
본 발명에서 상기 단열재층(20)으로 사용되는 단열재는 공지의 단열재가 사용될 수 있으며, 구체적인 예로 발포우레탄, 발포폴리우레아, 우레탄폼, 발포폴리이소시안누레이트(polyisocyanurate), 발포폴리스틸렌, 비드법 발포스틸렌, 압출법 발포스틸렌, 발포스티로폼, 발포에틸렌, 발포프로필렌 중 선택되는 1종 또는 2종 이상이 혼합된 것일 수 있다.
바람직하기로 상기 단열재층(20)은 (a) 폴리에스테르 폴리올; (b) 삼량화 촉매; (c) 우레탄 촉매; (d) 발포제; 및 (e) 폴리이소시아네이트를 포함하며, 이소시아네이트 지수가 150 내지 700인 발포조성물을 발포시킨 폼인 것이다.
바람직하기로 상기 발포조성물은 (a) 상기 폴리에스테르 폴리올 100 중량부; (b) 삼량화 촉매 0.1 내지 10 중량부; (c) 우레탄 촉매 0.1 내지 10 중량부; (d) 발포제 1 내지 30 중량부를 포함하는 것이 좋다.
더욱 구체적으로 상기 폴리에스테르 폴리올은
(S1) 테레프탈릭산(terephthalic acid: TPA)를 준비하는 단계;
(S2) 상기 TPA에 a) MEG(monoethylene glycol) 또는 DEG(diethylene glycol); 및 b) 분자량 150 내지 600의 PEG(polyethylene glycol)을 혼합하는 단계;
(S3) 에스테르반응 촉매를 사용하여 S2)단계의 혼합물을 승온하여 산가(acid value)가 1.5 mgKOH/g 이하가 될 때까지 축합반응시키는 단계;
(S4) 상기 S3)단계의 반응물을 냉각시키는 단계;
를 포함하여 제조될 수 있다.
상기 (S1) 단계에서 본 발명은 산성분으로 테레프탈릭산(terephthalic acid: TPA)을 사용한다.
상기 (S2) 단계는 상기 TPA에 a) MEG(monoethylene glycol) 또는 DEG(diethylene glycol); 및 b) 분자량 150 내지 600의 PEG(polyethylene glycol)을 혼합하는 단계이다.
상기 a) MEG(monoethylene glycol) 또는 DEG(diethylene glycol)는 상기 TPA 1몰에 대하여 1: 1.1 내지 1.8이 되도록 혼합할 수 있다. 바람직하기로 1: 1.2 내지 1.7이 되도록 혼합시킨다. 이 경우 단열재층(20)에 난연성을 부여할 수 있으며, 저장성이 우수한 폴리에스테르 폴리올을 제조할 수 있다.
또한 본 발명에서 상기 발포조성물은 셀 안정화제, 내연제, 사슬 연장제, 에폭시 수지, 아크릴 수지, 충전재 또는 안료 등 발포조성물에 통상적으로 포함될 수 있는 공지의 첨가제를 더욱 포함할 수 있다. 상기 첨가제는 각각 독립적으로 폴리에스테르 폴리올 100 중량부에 대하여 0.01 내지 40 중량부의 범위 내에서 당업계에 공지된 양으로 사용될 수 있다.
바람직하기로 상기 발포조성물은 흑연, 그라핀, 탄소나노튜브, 플러렌, 팽창성 흑연, 산화알루미늄 수화물, 삼산화안티몬, 산화비소, 암모늄 폴리포스페이트 및 황산칼슘로 이루어지는 군으로 선택되는 1종 이상의 물질을 각각 독립적으로 폴리에스테르 폴리올 100 중량부에 대하여 0.1 내지 20 중량부의 양으로 더욱 포함하는 것일 수 있다.
본 발명에서는 상기 발포조성물 중 상기 (e) 폴리이소시아네이트를 제외한 나머지 성분들을 먼저 프리믹싱 한 후 이후 (e) 폴리이소시아네이트를 혼합하여 발포시킬 수 있다.
본 발명에서 상기 S3) 단계는 준비된 단열재층(20)과 표면층(10)을 결합하는 단계이다. 구체적으로 상기 단열재층(20)과 난연코팅층(12)를 결합시킬 수 있다. 필요한 경우 결합되는 단열재층(20)의 표면에 프라이머 또는 접착제를 코팅한 후 표면층을 결합할 수도 있으며, 표면층(10)의 난연코팅층(12)의 완전 경화 전에 단열재층(20)을 결합시킬 수도 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.
또한 본 발명은 S3) 준비된 단열재층(20)과 표면층(10)을 결합하는 단계 전이나 또는 후에 단열재층(20)의 측면에 물유리를 코팅하고, 물유리층을 형성하고, 상기 물유리층 표면에 실리콘오일을 코팅하여 실리콘오일층을 더욱 형성할 수 있다. 이 경우 단열재 측면의 난연성이 우수한 준불연 단열재을 제공할 수 있다.
본 발명에 따른 상기 준불연 단열재(100)는 가스 유해성 시험(시험방법 KS F 2271), 열방출율 시험(시험방법 KS F ISO 5660-1) 및 BS-8414 규정에 따른 테스트에서 모두 준불연 재료 성능을 만족시킬 수 있는 특성을 가진다.
본 발명에 따르면 난연성이 우수하며, 방수성이 우수하며, 단열성이 우수하며, 경량으로 단열재의 설치가 용이하며, 강도가 우수하며, 동시에 내구성이 우수하며, 특히 표지층 시트를 실리콘오일층으로 대체할 수 있어 표지층의 찢어짐 등 훼손으로 인한 문제를 원천적으로 해결할 수 있으며, 단열재 측면의 난연성이 우수한 준불연 단열재 및 이를 생산성이 높게 제조할 수 있는 준불연 단열재의 제조방법을 제공할 수 있다.
본 발명에 따른 표면층(10)의 구체적인 제조의 예는 다음과 같다.
실시예 1로 a) 그라파이트 100 중량부; b) 바인더 50 내지 200 중량부; c) 설탕 10 내지 60 중량부; d) 중공실리카, 탄산칼슘, 중탄산나트륨 및 수산화알루미늄으로 이루어지는 군으로부터 1종 이상 선택되는 물질 10 내지 200 중량부 및 e) 물유리 50 내지 200 중량부를 혼합하여 혼합액을 제조한 후, Glass mat 부직포의 표면에 1~2 mm의 두께로 코팅하고 경화시켜 난연코팅층(12)을 형성하였다. 상기 난연코팅층(12) 위에 실리콘오일을 코팅하여 0.01 내지 1 mm 두께의 실리콘오일 코팅층(11)을 형성하였다.
또한 테레프탈산 몰비 1몰에 DEG 1.26몰, PEG200 0.35몰을 혼합한 후, 부틸 하이드록시옥소 주석 300 ppm을 투입한 후, 190 ℃로 승온하여 3시간을 가열하고, 이후 200 ℃로 승온하여 1시간을 가열하고, 이후 220 ℃로 승온하여 2시간 가열하고, 이후 100 mmHg 감압상태로 20분 유지한 후 300 mmHg 감압상태로 30분 유지하고, 이후 600 mmHg 감압상태로 산가가 1.0 mgKOH/g가 될 때 까지 감압탈수를 진행하고, 이후 냉각하여 제조한 폴리에스테르 폴리올을 이용하여 단열재층(20)을 준비하였다. 상기 준비된 단열재층(20)과 표면층(10)을 도 1과 같이 결합하여 준불연 단열재를 제조하였다.
실시예 2로는 상기 실시예 1에서 상기 혼합액에 독성가스 흡착물질 10 내지 150 중량부를 더욱 혼합하여 혼합액을 제조한 후 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 표면층을 형성하고, 준비된 단열재층(20)과 표면층(10)을 도 2과 같이 결합하여 준불연 단열재를 제조하였다.
실시예 3으로는 상기 실시예 1에서 상기 혼합액에 페닐트리메톡시실란 3 내지 20 중량부, 3-글리시독시프로필트리에톡시실란 2 내지 15 중량부, 아미노프로필트리알콕시실란 1 내지 13 중량부 및 테트라에톡시실란(TEOS) 0.5 내지 10 중량부를 더욱 포함시켜 혼합액을 제조한 후 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 표면층을 형성한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 준불연 단열재를 제조하였다.
실시예 4로는 상기 실시예 1에서 제조된 준불연 단열재의 단열재층 측면에 물유리를 코팅하여 물유리층을 형성한 후, 상기 물유리층 위에 실리콘오일을 코팅하여 실리콘오일 코팅층을 형성한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 준불연 단열재를 제조하였다.
실시예 5로는 상기 실시예 3에서 제조된 준불연 단열재의 단열재층 측면에 물유리를 코팅하여 물유리층을 형성한 후, 상기 물유리층 위에 상기 실시예 3에서 사용한 실리콘오일 혼합액을 코팅하여 실리콘오일 코팅층을 형성한 것을 제외하고는 상기 실시예 3과 동일한 방법으로 준불연 단열재를 제조하였다.
비교예 1로는 상기 실시예 1에서 단열재층으로 폴리우레탄을 사용하고, 혼합액에 d) 중공실리카, 탄산칼슘, 중탄산나트륨 및 수산화알루미늄으로 이루어지는 군으로부터 1종 이상 선택되는 물질 및 e) 물유리 50 내지 200 중량부를 사용하지 않은 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 단열재를 제조하였다.
비교예 2로는 상기 실시예 1에서 실리콘오일 코팅층을 형성하지 않고, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 단열재를 제조하였다.
상기 실시예 1 내지 5 및 비교예 1의 단열재에 대하여 난연 특성을 측정하여 하기 표 1에 나타내었다.
준불연 재료 성능을 만족시키는 경우 ‘○’로 표시하고, 만족시키지 못하는 경우를 ‘×’로 표시하였다.
- 가스 유해성 시험: 시험방법 KS F 2271
- 열방출율 시험: 시험방법 KS F ISO 5660-1
| 구분 | 실시예 1 | 실시예 2 | 실시예 3 | 실시예 4 | 실시예 5 | 비교예 1 |
| 가스 유해성 시험 | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | × |
| 열방출율 시험 | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | × |
상기 표 1에 나타나는 바와 같이 본 발명의 실시예들의 경우 모두 준불연 2급의 난연 특성을 나타내었으나 비교예 1의 경우 난연 특성을 전혀 나타내지 못하였다.
또한 상기 실시예 1 내지 5 및 비교예 2의 단열재에 대하여 내수성 테스트를 진행하였다.
본 발명의 실시예 1 내지 5의 단열재의 경우 발수력이 우수하였으며, 특히 실시예 3 및 5의 경우 매우 우수한 발수력과 표면강도 유지력을 가짐을 확인할 수 있었다. 그러나 비교예 2의 경우 내수성이 현저히 떨어짐을 확인할 수 있었다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
Claims (7)
- 단열재층과 표면층을 포함하는 준불연 단열재로서,
상기 표면층은 최외곽에 직포 또는 부직포에 물유리를 함유하는 혼합액이 코팅 경화된 난연코팅층이 결합되며,
상기 난연코팅층 위에 실리콘오일이 코팅된 실리콘오일 코팅층을 포함하며,
상기 실리콘오일에는 페닐트리메톡시실란, 3-글리시독시프로필트리에톡시실란, 아미노프로필트리알콕시실란 및 테트라에톡시실란(TEOS)를 더욱 포함하며,
상기 실리콘오일 100 중량부에 대하여 페닐트리메톡시실란 3 내지 20 중량부, 3-글리시독시프로필트리에톡시실란 2 내지 15 중량부, 아미노프로필트리알콕시실란 1 내지 13 중량부 및 테트라에톡시실란(TEOS) 0.5 내지 10 중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 준불연 단열재. - 제1항에 있어서,
상기 혼합액은 a) 그라파이트 100 중량부; b) 바인더 50 내지 200 중량부; c) 설탕 10 내지 60 중량부; 및 d) 중공실리카, 탄산칼슘, 중탄산나트륨 및 수산화알루미늄으로 이루어지는 군으로부터 1종 이상 선택되는 물질 10 내지 200 중량부; e) 물유리 50 내지 200 중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 준불연 단열재. - 제1항에 있어서,
상기 혼합액은 독성가스 흡착물질 10 내지 150 중량부를 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 준불연 단열재. - 제1항에 있어서,
상기 준불연 단열재의 측면이 물유리코팅층 및 실리콘오일 코팅층을 가지는 것을 특징으로 하는 준불연 단열재. - 제1항에 있어서,
상기 단열재층은 (a) 폴리에스테르 폴리올; (b) 삼량화 촉매; (c) 우레탄 촉매; (d) 발포제; 및 (e) 폴리이소시아네이트를 포함하며, 이소시아네이트 지수가 150 내지 700인 발포조성물 발포시킨 폼인 것을 특징으로 하는 준불연 단열재. - 준불연 단열재의 제조방법에 있어서,
S1) 단열재층을 준비하는 단계;
S2) 표면층을 준비하는 단계;
S3) 상기 단열재층과 표면층을 결합하는 단계;
를 포함하며,
상기 표면층은 상기 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항 기재의 난연코팅과 실리콘오일층을 포함하는 표면층인 것을 특징으로 하는 준불연 단열재의 제조방법. - 삭제
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