KR102468181B1 - 폴리우레아가 함유된 방염코팅 조성물, 이를 이용한 방염단열 패널 및 방염 시공방법 - Google Patents

폴리우레아가 함유된 방염코팅 조성물, 이를 이용한 방염단열 패널 및 방염 시공방법 Download PDF

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Abstract

방염 단열 패널 및 방염 코팅 조성물이 개시된다. 방염 단열 패널은 단열재층; 및 상기 단열재층 상에 배치되는 방염층을 포함하고, 상기 방염층은 인 또는 실리콘을 포함하는 폴리머 수지를 포함한다.

Description

폴리우레아가 함유된 방염코팅 조성물, 이를 이용한 방염단열 패널 및 방염 시공방법{flame retardant coating composite with polyurea, flame retardant panel and flame retardant method using thereof}
본 발명은 폴리우레아가 함유된 방염코팅 조성물과, 상기 방염코팅 조성물을 코팅한 방염단열 패널 및 상기 방염코팅 조성물을 이용하여 시공하는 방염 시공방법에 관한 것이다.
폴리우레아는 다이소시아네이트(diisocyanate)와 다이아민(diamine)의 두 가지 성분으로부터 합성되며, 관련된 종래기술은 대한민국 공개특허공보 제10-2009-0028332호(2009.3.18. 공개) 등이 있다.
폴리우레아는 반응속도가 매우 빠르고, 경화시간이 빠르고 휘발성 유기화합물이 적기 때문에 다양한 분야에서 사용할 수 있는 가능성을 보여준다.
일례로, 샌드위치패널 건축물의 경우 폴리우레아 마감 시 뛰어난 방수성과 단열 및 부식방지, 강도 증가 등의 이유로 새로운 공법으로 부상하고 있다.
하지만, 폴리우레아는 열악한 화재 특성 때문에 사용이 제한되어 있다.
샌드위치패널은 단열재 양면에 얇은 철판(약0.4mm두께)를 붙인 건축자재로서 우리나라의 70~90년대 급속한 경제성장기에 값싸고 시공이 간편한 경제적인 산업재의 역할을 하여 왔다. 그러나 샌드위치패널 화재시 가연성 단열재로 인한 인명 및 재산 손실에 따라 사용규제 및 제도적 보완이 반복되어 왔다. 현재 샌드위치패널은 KS F4724(건축용 철강제 벽판), KS F4731(건축용 철강제 지붕판)에 제품규격으로 생산되고 있으며, 단열재로서는 글라스울, 스티로폼, 우레탄폼 등이 사용되고 있다.
정부는 앞으로 샌드위치 패널, 드라이비트 공법 사용 또는 두 가지 이상 재료로 제작한 복합 외벽 마감재료에 대해 기존 난연 성능시험 이외에 추가로 실대형 성능시험 도입하기로 했으나, 개정안의 기준을 통과할 수 있는 업체가 적을 뿐만 아니라 결국 유기물 자재 샌드위치 패널 시장 자체가 고사할 가능성이 높다.
그리고, 기존 샌드위치패널 건축물의 경우 난연에 대한 현실적인 대안이 없다.
따라서, 난연 성능이 향상된 폴리우레아 제조 방법 및 난연재 제조와 난연 시스템의 개발이 요구되고 있는 실정이다.
실시예는 향상된 난연 성능을 가지는 난연 폴리우레아, 방염 코팅 조성물, 방염 단열 패널 및 방염 시공 방법을 제공하고자 한다.
일 실시예에 따른 난연 폴리우레아는 이소시아네이트 및 인산 폴리올을 포함하는 프리폴리머; 및 아민기를 포함하는 폴리실록산을 포함하는 경화제를 포함한다.
일 실시예에 따른 방염 코팅 조성물은 상기 폴리우레아; 및 난연제를 포함하고, ASTM E1354에 의해서, 복사 열원 50 kW으로, 상기 방염 코팅 조성물에, 열 및 연기 방출이 시험될 때, 최고 열 방출율이 250 kW/㎡이하이고, 평균 열방출율이 150 kW/㎡이하이고, 연기 계수가 85×103 kW/㎏ 이하이고, 최고 질량 손실율이 11 g·㎡/s 이하일 수 있다.
일 실시예에 따른 방염 단열 패널은 단열재층; 및 상기 단열재층 상에 배치되는 방염층을 포함하고, 상기 방염층은 인 또는 실리콘을 포함하는 폴리우레아를 포함한다.
일 실시예에 있어서, 상기 폴리우레아는 이소시아네이트 및 인산 폴리올을 포함하는 프리폴리머; 및 아민기를 포함하는 폴리실록산를 포함하는 경화제를 포함한다.
일 실시예에 있어서, 상기 방염층은 흑연, 인산나트륨, 폴리인산암모늄, 삼산화수소산염, 인산칼슘, 탈크, 제올라이트 및 멜라민계 화합물로 구성되는 그룹으로부터 적어도 하나 이상 선택되는 난연제를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 방염층은 ASTM E1354에 의해서, 복사 열원 50 kW으로, 열 및 연기 방출이 시험될 때, 최고 열 방출율이 250 kW/㎡이하이고, 평균 열방출율이 150 kW/㎡이하이고, 연기 계수가 85×103 kW/㎏ 이하이고, 최고 질량 손실율이 11 g·㎡/s 이하일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 방염층에 1.1 kW/㎠의 불에 의한 열이 가해지고, 상기 열이 상기 방염층을 통하여 상기 단열재층에 전달될 때, 상기 단열재층의 발화 시간은 14초 이상일 수 있다.
일 실시예에 따른 방염 단열 패널은 상기 단열재층 및 상기 방염층 사이에 배치되는 강판을 더 포함하고, 상기 방염층에 1.1 kW/㎠의 불에 의한 열이 가해지고, 상기 열이 상기 방염층 및 상기 강판을 통하여 상기 단열재층에 전달될 때, 상기 단열재층의 발화 시간은 14초 이상일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 난연제는 흑연, 인산나트륨, 폴리인산암모늄, 삼산화수소산염, 인산칼슘, 탈크, 제올라이트 및 멜라민계 화합물로 구성되는 그룹으로부터 적어도 하나 이상 선택될 수 있다.
일 실시예에 따른 방염 시공 방법은 방염 코팅 조성물을 준비하는 단계; 및 건축물의 내부, 상기 건축물의 외부 또는 상기 건축물에 설치된 단열재에 상기 방염 코팅 조성물을 코팅하는 단계를 포함하고, 상기 방염 코팅 조성물은 폴리우레아; 및 난연제를 포함하고, 상기 폴리우레아는 이소시아네이트 및 인산 폴리올을 포함하는 프리폴리머; 및 아민기를 포함하는 폴리실록산을 포함하는 경화제를 포함하고, ASTM E1354에 의해서, 복사 열원 50 kW으로, 열 및 연기 방출이 시험될 때, 상기 방염 코팅 조성물의 최고 열 방출율이 250 kW/㎡이하이고, 상기 방염 코팅 조성물의 평균 열방출율이 150 kW/㎡이하이고, 상기 방염 코팅 조성물의 연기 계수가 85×103 kW/㎏ 이하이고, 상기 방염 코팅 조성물의 최고 질량 손실율이 11 g·㎡/s 이하일 수 있다.
실시예에 따른 방염 단열 패널은 방염층을 포함한다. 상기 방염층은 인 또는 실리콘을 포함하는 폴리우레아를 포함한다.
상기 방염층에 불에 의한 열이 가해질 때, 상기 인 및/또는 상기 실리콘에 의해서 차르가 형성될 수 있다. 또한, 상기 폴리우레아에 포함된 질소는 상기 열에 의해서 기포를 발생시킬 수 있다.
이에 따라서, 상기 방염층에 불에 의한 열이 가해질 때, 상기 인, 상기 실리콘 및 상기 질소에 의해서, 많은 미세 기포를 포함하는 차르층이 형성될 수 있다. 이에 따라서, 상기 차르층은 고온에서 분해되거나, 열화되지 않고, 상기 단열재층으로 전달되는 열을 차단할 수 있다.
따라서, 상기 방염층은 외부에서 화재가 발생할 때, 상기 단열재층으로 전달되는 열을 최소화하고, 상기 단열재층의 온도 상승을 최소화할 수 있다.
따라서, 실시예에 따른 방염 단열 패널은 향상된 방염 성능을 가질 수 있다. 특히, 실시예에 따른 방염 단열 패널은 화재 발생 시, 상기 단열재층의 발화 시간을 늦출 수 있다.
따라서, 실시예에 따른 방염 단열 패널은 건물 등의 단열재로 적용될 수 있다. 이때, 실시예에 따른 방염 단열 패널은 건물 등의 화재 발생 시, 화재의 확산 속도를 늦추고, 사람 들의 대피 시간을 확보할 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 방염 단열 패널의 일 단면을 도시한 단면도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 방염 단열 패널의 일 단면을 도시한 단면도이다.
도 3은 일 실시예에 따른 방염 단열 패널의 발화 시간을 측정하는 과정을 도시한 개략도이다.
도 4는 일 실시예에 따른 방염 단열 패널의 발화 시간을 측정하는 과정을 도시한 단면도이다.
도 5는 일 실시예에 따른 방염 단열 패널의 발화 시간을 측정하는 과정을 도시한 단면도이다.
도 6은 방염층이 코팅된 스티로폼에 약 14초 동안 토치 불꽃이 가해진 상황을 도시한 사진이다.
도 7은 방염층이 코팅된 스티로폼에 약 14초 동안 토치 불꽃이 가해진 후, 상태를 도시한 사진이다.
도 8은 방염층이 코팅된 샌드위치 패널에 약 1분 33초 동안 토치 불꽃이 가해진 상황을 도시한 사진이다.
도 9는 방염층이 코팅된 샌드위치 패널에 약 4분 10초 동안 토치 불꽃이 가해진 상황을 도시한 사진이다.
도 10은 방염층이 코팅된 샌드위치 패널에 약 4분 10초 동안 토치 불꽃이 가해진 후, 스티로폼 상태를 도시한 사진이다.
이하의 구현예의 설명에 있어서, 각 층, 패널 또는 판 등이 각 층, 패널 또는 판 등의 "상(on)" 또는 "하(under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, "상(on)"과 "하(under)"는 "직접(directly)" 또는 다른 구성요소를 개재하여 "간접적으로(indirectly)" 형성되는 것을 모두 포함한다.
또한 각 구성요소의 상/하에 대한 기준은 도면을 기준으로 설명한다. 도면에서의 각 구성요소들의 크기는 설명을 위하여 과장될 수 있으며, 실제로 적용되는 크기를 의미하는 것은 아니다.
또한, 본 명세서에 기재된 구성성분의 물성 값, 치수 등을 나타내는 모든 수치 범위는 특별한 기재가 없는 한 모든 경우에 "약"이라는 용어로 수식되는 것으로 이해하여야 한다.
일 실시예에 따른 방염 코팅 조성물은 난연 성능을 가지는 폴리우레아를 포함한다. 상기 폴리우레아는 인 및/또는 실리콘을 포함한다.
상기 폴리우레아는 제 1 성분 및 제 2 성분을 포함할 수 있다. 상기 폴리우레아는 상기 제 1 성분 및 상기 제 2 성분이 반응하여 형성될 수 있다. 즉, 상기 폴리우레아는 2액형 코팅 조성물에 의해서 형성될 수 있다.
상기 제 1 성분은 프리폴리머를 포함하고, 상기 제 2 성분은 경화제를 포함할 수 있다. 상기 폴리우레아는 프리폴리머 및 경화제를 포함할 수 있다. 상기 폴리우레아는 상기 프리폴리머 및 상기 경화제의 반응에 의해서 제조될 수 있다.
상기 프리폴리머는 이소시아네이트 및 폴리올을 포함한다. 상기 프리폴리머는 상기 이소시아네이트 및 상기 폴리올의 반응에 의해서 형성될 수 있다. 상기 프리폴리머는 상기 이소시아네이트 및 상기 폴리올이 미리 반응하여 생성된 이소시아네이트를 의미한다.
상기 이소시아네이트는 적어도 하나 이상의 반응기를 포함할 수 있다. 상기 이소시아네이트는 둘 이상의 반응기를 포함할 수 있다.
상기 이소시아네이트의 예로서는 디페닐메탄 2,2'-, 2,4'- 및/또는 4,4'-디이소시아네이트(MDI), 나프틸렌 1,5-디이소시아네이트(NDI), 톨릴렌 2,4- 및/또는 2,6-디이소시아네이트(TDI), 3,3'-디메틸디페닐 디이소시아네이트, 디페닐에탄 1,2-디이소시아네이트, 및/또는 p-페닐렌 디이소시아네이트(PPDI), 트리-, 테트라-, 펜타-, 헥사-, 헵타- 및/또는 옥타-메틸렌 디이소시아네이트, 2-메틸펜타메틸렌 1,5-디이소시아네이트, 2-에틸부틸렌 1,4-디이소시아네이트, 펜타메틸렌 1,5-디이소시아네이트, 부틸렌 1,4-디이소시아네이트, 1-이소시아네이토-3,3,5-트리메틸-5-이소시아네이토메틸시클로헥산(이소포론 디이소시아네이트, IPDI), 1,4- 및/또는 1,3-비스(이소시아네이토메틸)시클로헥산(HXDI), 시클로헥산 1,4-디이소시아네이트, 1-메틸시클로헥산 2,4- 및/또는 2,6-디이소시아네이트, 및 디시클로헥실메탄 4,4'-, 2,4'- 및/또는 2,2'-디이소시아네이트가 있다.
상기 이소시아네이트는 디페닐메탄 4,4'-디이소시아네이트일 수 있다.
상기 폴리올은 인을 포함할 수 있다. 상기 폴리올은 인계 폴리올일 수 있다. 상기 폴리올은 인 함유 폴리올일 수 있다.
상기 인 함유 폴리올은 비제한적으로, 포스페이트 및 포스페이트 폴리올, 포스파이트 및 폴리포스파이트 폴리올, 포스포네이트, 폴리포스포네이트 폴리올, 또는 이들의 조합을 포함한다. 일 실시예에 있어서, 상기 인-함유 폴리올은 선타드 46S(SUNTARD 46S, 선화인글로벌), 엑솔리트(EXOLIT) OP 550 (LV)(클라리안트 코포레이션(Clariant Corporation)으로부터 입수가능), 레바가드(LEVAGARD) 4090N(란세스 코포레이션(Lanxess Corporation)으로부터 입수가능), 및 이들의 블렌드일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 인 함유 폴리올은 2개 이상의 하이드록실 기를 포함할 수 있다.
상기 인 함유 폴리올은 하기의 화학식 1로 표시될 수 있다.
[화학식 1]
Figure 112021123793260-pat00001
여기서, 상기 R7은 탄소수 1 내지 10인 치환 또는 비치환되는 알킬기, 탄소수 1 내지 10인 치환 또는 비치환되는 알콕시기, 탄소수 1 내지 20인 치환 또는 비치환되는 아릴기 및 탄소수 1 내지 20인 치환 또는 비치환되는 헤테로 아릴기로 구성되는 그룹으로부터 선택될 수 있다. 상기 R8, 상기 R9 및 상기 R10은 서로 독립적으로 수소, 탄소수 1 내지 10이고 히드록실기로 일부 또는 전부 치환되는 알킬기, 탄소수 1 내지 10이고 히드록실기로 일부 또는 전부 치환되는 알콕시기, 탄소수 1 내지 20이고 히드록실기로 일부 또는 전부 치환되는 아릴기 및 탄소수 1 내지 20이고 히드록실기로 일부 또는 전부 치환되는 헤테로 아릴기로 구성되는 그룹으로부터 선택될 수 있다.
여기서, 상기 n은 1 내지 10일 수 있다. 상기 n은 1 내지 5일 수 있다. 상기 n은 1 내지 3일 수 있다.
상기 인 함유 폴리올은 하기의 화학식 2로 표시될 수 있다.
[화학식 2]
Figure 112021123793260-pat00002
상기 R11, 상기 R12 및 상기 R13은 서로 독립적으로 수소, 탄소수 1 내지 10이고 히드록실기로 치환되는 알킬기, 탄소수 1 내지 10이고 히드록실기로 일부 또는 전부 치환되는 알콕시기, 탄소수 1 내지 20이고 히드록실기로 일부 또는 전부 치환되는 아릴기 및 탄소수 1 내지 20이고 히드록실기로 일부 또는 전부 치환되는 헤테로 아릴기로 구성되는 그룹으로부터 선택될 수 있다.
여기서, 상기 n은 1 내지 10일 수 있다. 상기 n은 1 내지 5일 수 있다. 상기 n은 1 내지 3일 수 있다.
또한, 상기 인 함유 폴리올은, 출발 인-함유 폴리올과 에폭시 작용성 화합물의 반응 생성물일 수있다. 당업자는, 폴리올과 에폭시 작용성 화합물의 반응 생성물이 또한 폴리올일 수 있음을 인지할 것이다.
상기 인 함유 폴리올은, 당분야에 공지된 인-함유 폴리올, 예컨대 전술된 단락에서 기술된 것들을 포함할 수 있다.
상기 인 함유 폴리올은 실온에서 액체 또는 고체일 수 있다. 상기 인 함유 폴리올은 용매에 분산되어, 상기 이소시아네이트와 반응할 수 있다.
상기 인 함유 폴리올의 중량 평균 분자량은 약 100 내지 약 1000일 수 있다. 상기 인 함유 폴리올의 중량 평균 분자량은 약 150 내지 약 700일 수 있다. 상기 인 함유 폴리올의 중량 평균은 약 150 내지 약 500일 수 있다.
상기 인 함유 폴리올의 중량 평균 분자량이 상기의 범위를 가지는 경우, 상기 인 함유 폴리올은 상기 용매 또는 상기 이소시아네이트에 용이하게 분산될 수 있다.
또한, 상기 인 함유 폴리올은 약 5중량% 내지 약 20중량%의 함량으로 인을 포함할 수 있다. 상기 인 함유 폴리올은 약 7중량% 내지 약 18중량%의 함량으로 인을 포함할 수 있다. 상기 인 함유 폴리올은 약 8중량% 내지 약 16중량%의 함량으로 인을 포함할 수 있다. 상기 인 함유 폴리올은 약 10중량% 내지 약 14중량%의 함량으로 인을 포함할 수 있다.
상기 인 함유 폴리올의 밀도는 약 1.0 g/㎤ 내지 약 1.5 g/㎤일 수 있다. 상기 인 함유 폴리올의 밀도는 약 1.0 g/㎤ 내지 약 1.4 g/㎤일 수 있다. 상기 인 함유 폴리올의 밀도는 약 1.0 g/㎤ 내지 약 1.3 g/㎤일 수 있다. 상기 인 함유 폴리올의 밀도는 약 1.0 g/㎤ 내지 약 1.25 g/㎤일 수 있다.
상기 인 함유 폴리올의 점도는 약 10 mpa·s 내지 약 3500 mpa·s일 수 있다. 상기 인 함유 폴리올의 점도는 약 30 mpa·s 내지 약 1500 mpa·s일 수 있다. 상기 인 함유 폴리올의 점도는 약 40 mpa·s 내지 약 1000 mpa·s일 수 있다. 상기 인 함유 폴리올의 점도는 약 50 mpa·s 내지 약 500 mpa·s일 수 있다.
또한, 상기 인 함유 폴리올의 산가는 약 0.5 ㎎KOH/g 내지 약 3 ㎎KOH/g일 수 있다. 상기 인 함유 폴리올의 산가는 약 0.5 ㎎KOH/g 내지 약 2.5 ㎎KOH/g일 수 있다. 상기 인 함유 폴리올의 산가는 약 0.5 ㎎KOH/g 내지 약 2 ㎎KOH/g일 수 있다.
또한, 상기 인 함유 폴리올의 수산기 함량은 약 50 ㎎KOH/g 내지 약 700 ㎎KOH/g일 수 있다. 상기 인 함유 폴리올의 수산기 함량은 약 100 ㎎KOH/g 내지 약 500 ㎎KOH/g일 수 있다. 상기 인 함유 폴리올의 수산기 함량은 약 150 ㎎KOH/g 내지 약 500 ㎎KOH/g일 수 있다.
상기 인 함유 폴리올이 상기의 범위로 인 함량, 밀도, 점도, 산가 및 수산기 함량을 가지는 경우, 상기 이소시아네이트와 용이하게 반응할 수 있다.
상기 프리폴리머 전체를 기준으로 상기 이소시아네이트의 함량은 약 20중량% 내지 약 80중량%일 수 있다. 상기 프리폴리머 전체를 기준으로 상기 이소시아네이트의 함량은 약 30중량% 내지 약 70중량%일 수 있다. 상기 프리폴리머 전체를 기준으로 상기 이소시아네이트의 함량은 약 40중량% 내지 약 60중량%일 수 있다.
상기 프리폴리머 전체를 기준으로 상기 폴리올의 함량은 약 20중량% 내지 약 80중량%일 수 있다. 상기 프리폴리머 전체를 기준으로 상기 폴리올의 함량은 약 30중량% 내지 약 70중량%일 수 있다. 상기 프리폴리머 전체를 기준으로 상기 폴리올의 함량은 약 40중량% 내지 약 60중량%일 수 있다.
상기 이소시아네이트 및 상기 폴리올의 중량비는 약 1:4 내지 약 4:1일 수 있다. 상기 이소시아네이트 및 상기 폴리올의 중량비는 약 1:3 내지 약 3:1일 수 있다. 상기 이소시아네이트 및 상기 폴리올의 중량비는 약 1:2 내지 약 2:1일 수 있다.
상기 프리폴리머는 하기의 과정에 의해서 제조될 수 있다.
먼저, 상기 이소시아네이트 및 상기 폴리올이 혼합된다. 상기 이소시아네이트 및 상기 폴리올은 약 30℃ 내지 약 45℃의 온도에서 혼합될 수 있다.
이후, 상기 이소시아네이트 및 상기 폴리올은 교반되면서, 약 70℃ 내지 약 90℃의 온도에서 약 1 시간 내지 약 4 시간 동안 서로 반응한다.
이후, 상기 반응물은 냉각되고, 상기 프리폴리머가 제조될 수 있다.
상기 프리폴리머의 점도는 약 10 cps 내지 약 2000cps일 수 있다. 상기 프리폴리머의 점도는 약 50 cps 내지 약 1500cps일 수 있다. 상기 프리폴리머의 점도는 약 80 cps 내지 약 1200cps일 수 있다. 상기 프리폴리머의 점도는 약 100 cps 내지 약 1000cps일 수 있다.
상기 경화제는 아민계 경화제를 포함할 수 있다. 상기 경화제는 실리콘을 포함할 수 있다. 상기 경화제는 아민기를 포함하는 실록산을 포함할 수 있다. 상기 경화제는 적어도 2개 이상의 아민기를 포함할 수 있다.
상기 경화제는 아민기를 포함하는 폴리실록산을 포함할 수 있다. 상기 경화제는 아미노프로필 말단 폴리디메틸실록산을 포함할 수 있다.
상기 아미노프로필 말단 폴리디메틸실록산은 아미노알킬작용성 실리콘일 수 있다. 상기 아미노알킬작용성 실리콘은 화학 반응성, 수소 결합 형성 능력을 가질 수 있으며, 알킬레이트화 반응에 의해서, 폴리이미드 및 폴리우레탄을 비롯한 다양한 중합체를 형성할 수 있다.
상기 아미노프로필 말단 폴리디메틸실록산은 하기의 화학식 3으로 표시될 수 있다.
[화학식 3]
Figure 112021123793260-pat00003
여기서, 상기 n은 1 내지 10일 수 있다.
또한, 상기 아민기를 포함하는 실록산은 1,3 -비스(3-아미노프로필)-1,1,3,3-테트라메틸디실록산(1,3-Bis(3-aminopropyl)-1,1,3,3-tetramethyldisiloxane)을 포함할 수 있다.
또한, 상기 경화제는 실리콘을 포함하지 않는 아민계 화합물을 포함할 수 있다.
상기 실리콘을 포함하지 않는 아민계 화합물은 폴리에테르 아민, 트리에틸아민, 이소프론 디아민, 1,3,3-트리메틸-1-아미노메틸-5-아미노사이클로헥산, 톨루엔-2,4-디아민, 톨루엔-2,6-디아민, 디에틸톨루엔디아민, 3,5-디에틸톨루엔-2,4-디아민, 3,5-디에틸톨루엔-2,6-디아민. 4,4'-디아미노디페닐메탄, 2,4'-디아미노디페닐메탄, 2,2'-디아미노디페닐메탄 및 올리고머 디아미노디페닐메탄으로 구성되는 그룹으로부터 적어도 하나 이상 선택될 수 있다.
상기 경화제는 상기 실리콘을 포함하는 경화제 및 상기 실리콘을 포함하지 않는 경화제를 동시에 포함할 수 있다.
상기 실리콘을 포함하는 경화제 및 상기 실리콘을 포함하지 않는 경화제의 중량 비율은 약 5:1 내지 약 1:3일 수 있다. 상기 실리콘을 포함하는 경화제 및 상기 실리콘을 포함하지 않는 경화제의 중량 비율은 약 4:1 내지 약 1:2일 수 있다. 상기 실리콘을 포함하는 경화제 및 상기 실리콘을 포함하지 않는 경화제의 중량 비율은 약 4:1 내지 약 1:1일 수 있다.
상기 경화제의 점도는 약 10 cps 내지 약 2000cps일 수 있다. 상기 경화제의 점도는 약 50 cps 내지 약 1500cps일 수 있다. 상기 경화제의 점도는 약 80 cps 내지 약 1200cps일 수 있다. 상기 경화제의 점도는 약 100 cps 내지 약 1000cps일 수 있다.
상기 프리폴리머 및 상기 경화제의 중량 비율은 약 1:5 내지 약 5:1일 수 있다. 상기 프리폴리머 및 상기 경화제의 중량 비율은 약 1:4 내지 약 4:1일 수 있다. 상기 프리폴리머 및 상기 경화제의 중량 비율은 약 1:3 내지 약 3:1일 수 있다. 상기 프리폴리머 및 상기 경화제의 중량 비율은 약 1:2 내지 약 2:1일 수 있다.
상기 방염 코팅 조성물은 상기 폴리우레아 및 난연제를 포함할 수 있다.
상기 난연제는 인산나트륨, 흑연, 제올라이트, 멜라민 시아누레이트, 암모늄 폴리포스페이트(ammonium polyphosphate :APP), 트리이소시아누레이트, 폴리보(Polybor, 옥탄산 나트륨 사수화물), 황산암모늄(ammonium sulfate ), 우레아(urea), 탄산수소나트륨(sodium bicarbonate), 멜라민 포스페이트(melamine phosphate), 인산칼슘(calcium phosphate) 또는 탈크(talc)으로 구성되는 그룹으로부터 적어도 하나 이상 선택될 수 있다.
상기 난연제는 전체 방염 코팅 조성물을 기준으로, 약 3 중량% 내지 약 50 중량%의 함량으로 포함될 수 있다. 상기 난연제는 상기 전체 방염 코팅 조성물을 기준으로, 약 5 중량% 내지 약 40 중량%의 함량으로 포함될 수 있다. 상기 난연제는 전체 방염 코팅 조성물을 기준으로, 약 7 중량% 내지 약 25 중량%의 함량으로 포함될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 난연제는 인산나트륨, 암모늄 폴리포스페이트 및 트리이소시아누레이트의 혼합물, 흑연, 우레아, 제올라이트 및 멜라민 시아누레이트를 포함할 수 있다. 이때, 상기 난연제는 상기 인산 나트륨 약 100 중량부를 기준으로, 약 80 중량부 내지 약 120 중량부의 암모늄 폴리포스페이트 및 트리이소시아누레이트 혼합물, 약 60 중량부 내지 약 100중량부의 가공 흑연, 약 60 중량부 내지 약 100중량부의 우레아, 약 10 중량부 내지 약 30 중량부의 제올라이트 및 약 30 중량부 내지 약 50 중량부의 멜라민 시아누레이트를 포함할 수 있다.
상기 방염 코팅 조성물은 상기의 범위로 난연제를 포함하기 때문에, 샌드위치 패널 등과 같은 단열재 등에 적용될 때, 향상된 난연성 및 열 차단 효과를 가질 수 있다. 또한, 상기 방염 코팅 조성물은 상기의 범위로 난연제를 포함하기 때문에, 외부의 화재로부터 단열재 등과 같은 건축재를 효율적으로 보호할 수 있다.
상기 방염 코팅 조성물은 2액형으로 보관되었다가, 방염 단열 패널을 형성하거나, 건축물에 시공될 때, 다음과 같은 공정에 의해서 혼합되어, 미경화 혼합물이 형성될 수 있다.
상기 프리폴리머 및 상기 경화제는 혼합되어, 미경화 혼합물이 형성된다. 이때, 상기 프리폴리머 및 상기 경화제는 상기의 비율로 혼합될 수 있다.
또한, 상기 프리폴리머, 상기 경화제 및 상기 난연제가 혼합되어, 미경화 혼합물이 형성될 수 있다. 이때, 상기 프리폴리머, 상기 경화제 및 상기 난연제는 상기의 비율로 혼합될 수 있다. 상기 프리폴리머, 상기 경화제 및 상기 난연제는 약 2000rpm 내지 약 3000rpm의 교반 속도로 고속 전단 믹서(a high speed shear mixer)에 의해서 혼합될 수 있다. 이에 따라서, 상기 프리폴리머, 상기 경화제 및 상기 난연제가 혼합되어 형성되는 미경화 혼합물은 건축물의 내외부 또는 샌드위치 패널 등과 같은 단열재에 시공될 수 있다.
일 실시예에 따른 방염 시공 방법은 상기와 같이 방염 코팅 조성물을 준비하는 단계; 및 건축물의 내부, 상기 건축물의 외부 또는 상기 건축물에 설치된 단열재에 상기 방염 코팅 조성물을 코팅하는 단계를 포함한다.
앞서 설명한 바와 같이, 상기 방염 시공 전에 상기 프리폴리머 및 상기 경화제는 서로 따로 보관된다. 즉, 상기 방염 코팅 조성물은 2액형으로 사용될 수 있다. 이때, 상기 난연제는 상기 경화제에 미리 분산되어 있거나, 상기 프리폴리머에 미리 분산되어 있거나, 상기 경화제 및 상기 프리폴리머에 각각 분산되어 있을 수 있다.
이후, 상기 프리폴리머, 상기 경화제 및 상기 난연제가 상기와 같이 서로 혼합되어, 상기 미경화 혼합물이 제조된다.
이후, 상기 미경화 혼합물은 상기 건축물에 코팅된다. 상기 미경화 혼합물은 상기 건축물의 내부에 코팅될 수 있다. 상기 미경화 혼합물은 건축물의 외부에 코팅될 수 있다. 또한, 상기 미경화 혼합물은 건축물에 설치되는 단열재에 코팅될 수 있다.
상기 코팅 공정은 슬릿 코팅, 바 코팅 또는 스프레이 코팅으로 진행될 수 있다. 상기 코팅 공정은 점도를 2000 cPs 미만으로 제한하는 고압 침범 기법(high pressure impingement technique)에 의한 분사 공정으로 진행될 수 있다.
이후, 상기 코팅된 혼합물은 경화되고, 상기 건축물의 내부, 상기 건축물의 외부 및/또는 상기 건축물에 설치된 단열재에 방염층이 형성될 수 있다. 상기 경화 공정은 대기 및 상온 조건에서 진행될 수 있다. 상기 경화 공정은 약 8시간 내지 약 20시간 동안 진행될 수 있다.
실시예에 따른 코팅 조성물은 상기 프리폴리머 및 상기 경화제를 포함한다. 실시예에 따른 코팅 조성물은 2액형 코팅 조성물일 수 있다. 상기 프리폴리머 및 상기 경화제는 서로 따로 보관된 상태에서, 상기 코팅 공정 직전에 혼합되어, 사용될 수 있다. 또한, 상기 프리폴리머 및 상기 경화제가 혼합될 때, 상기 난연제가 함께 혼합될 수 있다.
이와는 다르게, 상기 난연제는 상기 프리폴리머 또는 상기 경화제에 미리 혼합될 수 있다. 예를 들어, 상기 코팅 공정 직전에 상기 난연제가 혼합된 프리폴리머와 상기 경화제가 서로 혼합되어, 상기 건축물에 적용될 수 있다.
이와는 다르게, 상기 난연제는 상기 프리폴리머 및 상기 경화제와는 별도로 상기 건축물의 내외부 및 단열재 상에 분사되어, 상기 방염층이 형성될 수 있다. 즉, 상기 프리폴리머 및 상기 경화제가 혼합되어 미경화 혼합물이 형성되고, 상기 건축물의 내외부 및 단열재 상에 상기 미경화 혼합물이 코팅된 후, 상기 난연제가 상기 코팅층에 분사되어, 상기 코팅층에 삽입될 수 있다. 상기 난연제가 삽입된 코팅층은 경화되어, 상기 방염층이 형성될 수 있다.
상기 방염층은 향상된 난연 성능을 가진다. 또한, 상기 방염층은 향상된 방염 보호 기능을 가질 수 있다. 상기 방염층은 상기 건축물을 화재로부터 효과적으로 보호할 수 있다.
상기 방염층은 빠른 점화 시간을 가질 수 있다. 또한, 상기 방염 코팅 조성물의 최고 열 방출율은 낮을 수 있다. 또한, 상기 방염 코팅 조성물의 평균 열 방출율은 낮을 수 있다. 또한, 상기 방염 코팅 조성물의 연기 계수는 낮을 수 있다. 상기 방염 코팅 조성물의 최고 질량 손실율은 낮을 수 있다.
상기 방염 코팅 조성물은 ASTM E1354에 따른 원뿔 열량 측정 결과를 하기와 같은 범위로 가질 수 있다. 즉, 상기 코팅 조성물이 경화되어 형성된 샘플이 ASTM E1354에 따른 원뿔 열량 측정이 측정될 때, 상기 방염 코팅 조성물은 하기와 같은 범위의 수치를 가질 수 있다.
상기 방염 코팅 조성물은 ASTM E1354에 의해서, 복사 열원 50 kW으로, 열 및 연기 방출이 시험될 때, 점화 시간은 약 20초 이하일 수 있다. 상기 점화 시간은 약 18초 이하일 수 있다. 상기 점화 시간은 약 17초 이하일 수 있다.
상기 방염 코팅 조성물의 점화시간이 짧기 때문에, 상기 방염층은 화재 발생 시, 빠르게 차르를 형성할 수 있다. 상기 건축물을 효과적으로 보호할 수 있다.
상기 방염 코팅 조성물은 ASTM E1354에 의해서, 복사 열원 50 kW으로, 열 및 연기 방출이 시험될 때, 최고 열 방출율이 250 kW/㎡이하일 수 있다. 상기 최고 열 방출율이 220 kW/㎡이하일 수 있다. 상기 최고 열 방출율이 200 kW/㎡이하일 수 있다. 상기 최고 열 방출율이 180 kW/㎡이하일 수 있다. 상기 최고 열 방출율의 최하 값은 50 kW/㎡일 수 있다.
또한, 상기 방염 코팅 조성물은 ASTM E1354에 의해서, 복사 열원 50 kW으로, 열 및 연기 방출이 시험될 때, 평균 열방출율이 150 kW/㎡이하일 수 있다. 상기 평균 열방출율이 130 kW/㎡이하일 수 있다. 상기 평균 열방출율이 110 kW/㎡이하일 수 있다. 상기 평균 열방출율이 100 kW/㎡이하일 수 있다. 상기 평균 열방출율의 최하 값은 30 kW/㎡일 수 있다.
상기 방염 코팅 조성물은 ASTM E1354에 의해서, 복사 열원 50 kW으로, 열 및 연기 방출이 시험될 때, 연기 계수가 100×103 kW/㎏ 이하일 수 있다. 상기 연기 계수가 85×103 kW/㎏ 이하일 수 있다. 상기 연기 계수가 75×103 kW/㎏ 이하일 수 있다. 상기 연기 계수가 65×103 kW/㎏ 이하일 수 있다. 상기 연기 계수가 55×103 kW/㎏ 이하일 수 있다. 상기 연기 계수의 최하 값은 약 25×103 kW/㎏ 일 수 있다.
상기 방염 코팅 조성물은 ASTM E1354에 의해서, 복사 열원 50 kW으로, 열 및 연기 방출이 시험될 때, 최고 질량 손실율이 13 g·㎡/s 이하일 수 있다. 상기 최고 질량 손실율이 12 g·㎡/s 이하일 수 있다. 상기 최고 질량 손실율이 11 g·㎡/s 이하일 수 있다. 상기 최고 질량 손실율이 10 g·㎡/s 이하일 수 있다. 상기 최고 질량 손실율의 최하 값은 6 g·㎡/s일 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 방염 단열 패널의 일 단면을 도시한 단면도이다. 도 2는 일 실시예에 따른 방염 단열 패널의 일 단면을 도시한 단면도이다. 도 3은 일 실시예에 따른 방염 단열 패널의 발화 시간을 측정하는 과정을 도시한 개략도이다. 도 4는 일 실시예에 따른 방염 단열 패널의 발화 시간을 측정하는 과정을 도시한 단면도이다. 도 5는 일 실시예에 따른 방염 단열 패널의 발화 시간을 측정하는 과정을 도시한 단면도이다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 일 실시예에 따른 방염 단열 패널은 단열재층(100) 및 방염층(200)을 포함한다.
상기 단열재층(100)은 단열재를 포함한다. 상기 단열재층(100)은 상기 단열재로 이루어질 수 있다. 상기 단열재층(100)은 매우 낮은 열전도율을 가질 수 있다. 상기 단열재층(100)의 열전도율은 약 0.01 W/mK 내지 약 0.07 W/mK일 수 있다.
상기 단열재는 미세 기공을 포함하는 폴리머 매트릭스일 수 있다. 즉, 상기 단열재는 폴리머 내에 미세 기공이 다수 분포되어, 낮은 열전도율 및 낮은 밀도를 가질 수 있다.
상기 단열재의 밀도는 약 10㎏/㎥ 내지 약 70kg/㎥일 수 있다.
상기 폴리머 매트릭스는 폴리머를 포함한다. 상기 폴리머 매트릭스는 폴리스티렌, 폴리 우레탄 또는 페놀 수지로 구성되는 그룹으로부터 적어도 하나 선택되는 폴리머를 포함할 수 있다.
상기 단열재층(100)은 압출 폴리스티렌(extrude polystyrene) 단열재, 팽창 폴리스티렌(expanded polystyrene) 단열재, 폴리우레탄 폼 단열재 또는 페놀 폼 단열재를 포함할 수 있다.
상기 압출 폴리스티렌 단열재는 압출법 단열재로, 통상적으로 XPS 단열재 또는 아이소핑크라고 불린다. 상기 압출 폴리스티렌 단열재는 폴리스티렌이 녹은 후, 진공 압출 발포 방식으로 생산될 수 있다. 또한, 상기 압출 폴리스티렌 단열재에는 불화 탄소가 충전될 수 있다.
상기 팽창 폴리스티렌 단열재는 비드법 단열재로, 통상적으로 스티로폼 또는 EPS단열재라고 불린다. 비드라고 하는 작은 구슬 형태의 폴리스티렌 알갱이가 수증기로 발포되어 만들어지고, 상기 폴리스티렌 알갱이가 서로 결합되어, 상기 팽창 폴리스티렌 단열재가 제조될 수 있다.
상기 폴리우레탄 폼은 경질 또는 연질 폴리우레탄으로 이루어질 수 있다.
상기 페놀 폼 단열재는 통상적으로 PF보드라고 불릴 수 있다. 상기 페놀 폼 단열재는 페놀계 수지로 이루어질 수 있다.
상기 단열재층(100)의 두께는 약 10㎜ 내지 약 300㎜일 수 있다.
상기 방염층(200)은 상기 단열재층(100) 상에 배치된다. 또한, 상기 방염층(200)은 상기 단열재층(100) 아래에도 배치될 수 있다. 상기 방염층(200)은 상기 단열재층(100)을 샌드위치할 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 상기 방염층(200)은 상기 단열재층(100) 상에 직접 배치될 수 있다. 즉, 상기 방염층(200)은 상기 단열재층(100)의 상면에 직접 접촉할 수 있다. 상기 방염층(200)은 상기 단열재층(100)의 상면에 직접 코팅되어 형성될 수 있다.
마찬가지로, 상기 방염층(200)은 상기 단열재층(100) 아래에 직접 배치될 수 있다. 즉, 상기 방염층(200)은 상기 단열재층(100)의 하면에 직접 접촉할 수 있다. 상기 방염층(200)은 상기 단열재층(100)의 하면에 직접 코팅되어 형성될 수 있다.
상기 방염층(200)은 상기 단열재층(100) 상에 다른 층을 통하여 간접 배치될 수 있다. 즉, 상기 방염층(200)은 상기 단열재층(100) 상에 배치되는 다른 층의 상면에 직접 접촉할 수 있다. 상기 방염층(200)은 상기 단열재층(100) 상에 배치되는 다른 층의 상면에 직접 코팅되어 형성될 수 있다.
마찬가지로, 상기 방염층(200)은 상기 단열재층(100) 아래에 다른 층을 통하여 간접 배치될 수 있다. 즉, 상기 방염층(200)은 상기 단열재층(100) 아래에 배치되는 다른 층의 하면에 직접 접촉할 수 있다. 상기 방염층(200)은 상기 단열재층(100) 아래에 배치되는 다른 층의 하면에 직접 코팅되어 형성될 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 실시예에 따른 단열 패널은 강판(300)을 더 포함한다. 상기 강판(300)은 상기 단열재층(100) 상에 배치된다. 또한, 상기 강판(300)은 상기 단열재층(100) 아래에 배치된다. 상기 강판(300)은 상기 단열재층(100)을 샌드위치한다.
상기 강판(300)은 상기 단열재층(100)과 직접 접촉할 수 있다. 상기 강판(300)은 상기 단열재층(100)에 직접 접합될 수 있다. 상기 강판(300)은 상기 단열재층(100)에 직접 접촉될 수 있다.
상기 방염층(200)은 상기 강판(300)의 상면에 직접 배치될 수 있다. 상기 방염층(200)은 상기 강판(300)의 상면에 직접 접촉할 수 있다. 상기 방염층(200)은 상기 강판(300)의 상면에 직접 코팅되어 형성될 수 있다.
마찬가지로, 상기 방염층(200)은 상기 강판(300)의 하면에 직접 배치될 수 있다. 상기 방염층(200)은 상기 강판(300)의 하면에 직접 접촉할 수 있다. 상기 방염층(200)은 상기 강판(300)의 하면에 직접 코팅되어 형성될 수 있다.
상기 강판(300)은 아연 도금 철판일 수 있다. 상기 강판(300)의 두께는 약 0.1㎜ 내지 약 3㎜일 수 있다.
상기 방염층(200)의 두께는 약 0.5㎜ 내지 약 10㎜일 수 있다. 상기 방염층(200)의 두께는 약 0.5㎜ 내지 약 5㎜일 수 있다. 상기 방염층(200)의 두께는 약 1㎜ 내지 약 3㎜일 수 있다.
상기 방염층(200)은 폴리머 수지를 포함한다. 상기 방염층(200)은 인 및/또는 실리콘을 포함한다. 상기 방염층(200)은 인 및/또는 실리콘을 포함하는 난연제를 포함할 수 있다. 상기 방염층(200)은 인 및/또는 실리콘을 포함하는 폴리머 수지를 포함할 수 있다. 상기 방염층(200)은 인 및/또는 실리콘을 포함하는 폴리우레아를 포함할 수 있다.
상기 방염층(200)은 앞서 설명한 폴리우레아를 포함한다. 또한, 상기 방염층(200)은 난연제를 더 포함할 수 있다. 상기 방염층(200)은 상기 방염 코팅 조성물을 포함할 수 있다. 상기 방염층(200)은 상기 방염 코팅 조성물이 코팅되고, 경화되어 형성될 수 있다.
상기 난연제는 상기 방염층(200)에 약 3 중량% 내지 약 50 중량%의 함량으로 포함될 수 있다. 상기 난연제는 상기 방염층(200)에 약 5 중량% 내지 약 40 중량%의 함량으로 포함될 수 있다. 상기 난연제는 상기 방염층(200)에 약 7 중량% 내지 약 25 중량%의 함량으로 포함될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 난연제는 인산나트륨, 암모늄 폴리포스페이트 및 트리이소시아누레이트의 혼합물, 흑연, 우레아, 제올라이트 및 멜라민 시아누레이트를 포함할 수 있다. 이때, 상기 난연제는 상기 인산 나트륨 약 100 중량부를 기준으로, 약 80 중량부 내지 약 120 중량부의 암모늄 폴리포스페이트 및 트리이소시아누레이트 혼합물, 약 60 중량부 내지 약 100중량부의 가공 흑연, 약 60 중량부 내지 약 100중량부의 우레아, 약 10 중량부 내지 약 30 중량부의 제올라이트 및 약 30 중량부 내지 약 50 중량부의 멜라민 시아누레이트를 포함할 수 있다.
상기 방염층(200)은 상기의 범위로 난연제를 포함하기 때문에, 향상된 난연성 및 열 차단 효과를 가질 수 있다. 또한, 상기 방염층(200)은 상기의 범위로 난연제를 포함하기 때문에, 외부의 화재로부터 상기 단열재층(100)을 보호하고, 상기 단열재층(100)의 발화 시간을 늦출 수 있다.
상기 방염층(200)은 다음과 같은 공정에 의해서 형성될 수 있다.
앞서 설명한 바와 같이, 미경화 혼합물이 형성되고, 상기 미경화 혼합물은 상기 단열재층(100)의 상면에 코팅된다. 마찬가지로, 상기 미경화 혼합물은 상기 단열재층(100)의 하면에도 코팅될 수 있다.
또한, 상기 미경화 혼합물은 상기 단열재층(100)의 상면에 배치되는 강판(300)의 상면에 코팅될 수 있다. 마찬가지로, 상기 미경화 혼합물은 상기 단열재층(100)의 하면에 배치되는 강판(300)의 하면에 코팅될 수 있다. 상기 코팅 공정은 앞서 설명한 코팅 공정으로 진행될 수 있다.
이후, 상기 코팅된 혼합물은 경화되고, 상기 방염층(200)이 형성될 수 있다. 상기 경화 공정은 대기 조건에서 약 50℃ 내지 약 80℃의 온도에서 진행될 수 있다. 상기 경화 공정은 약 8시간 내지 약 20시간 동안 진행될 수 있다.
실시예에 따른 코팅 조성물은 상기 프리폴리머 및 상기 경화제를 포함한다. 실시예에 따른 코팅 조성물은 2액형 코팅 조성물일 수 있다. 상기 프리폴리머 및 상기 경화제는 서로 따로 보관된 상태에서, 상기 코팅 공정 직전에 혼합되어, 사용될 수 있다. 또한, 상기 프리폴리머 및 상기 경화제가 혼합될 때, 상기 난연제가 함께 혼합될 수 있다.
이와는 다르게, 상기 난연제는 상기 프리폴리머 또는 상기 경화제에 미리 혼합될 수 있다. 예를 들어, 상기 코팅 공정 직전에 상기 난연제가 혼합된 프리폴리머와 상기 경화제가 서로 혼합되어, 상기 단열재층(100) 상에 적용될 수 있다.
이와는 다르게, 상기 난연제는 상기 프리폴리머 및 상기 경화제와는 별도로 상기 단열재층(100) 상에 분사되어, 상기 방염층(200)이 형성될 수 있다. 즉, 상기 프리폴리머 및 상기 경화제가 혼합되어 미경화 혼합물이 형성되고, 상기 단열재층(100) 상에 상기 미경화 혼합물이 코팅된 후, 상기 난연제가 상기 코팅층에 분사되어, 상기 코팅층에 삽입될 수 있다. 상기 난연제가 삽입된 코팅층은 경화되어, 상기 방염층(200)이 형성될 수 있다.
상기 방염층(200)은 향상된 난연 성능을 가진다. 또한, 상기 방염층(200)은 향상된 방염 보호 기능을 가질 수 있다.
상기 방염층(200)은 빠른 점화 시간을 가진다. 또한, 상기 방염층(200)의 최고 열 방출율은 낮을 수 있다. 또한, 상기 방염층(200)의 평균 열 방출율은 낮을 수 있다. 또한, 상기 방염층(200)의 연기 계수는 낮을 수 있다. 상기 방염층(200)의 최고 질량 손실율은 낮을 수 있다.
상기 방염층(200)은 ASTM E1354에 따른 원뿔 열량 측정 결과를 하기와 같은 범위로 가질 수 있다. 즉, 상기 코팅 조성물이 경화되어 형성된 샘플이 ASTM E1354에 따른 원뿔 열량 측정이 측정될 때, 상기 방염층(200)은 하기와 같은 범위의 수치를 가질 수 있다.
상기 방염층(200)은 ASTM E1354에 의해서, 복사 열원 50 kW으로, 열 및 연기 방출이 시험될 때, 점화 시간은 약 20초 이하일 수 있다. 상기 점화 시간은 약 18초 이하일 수 있다. 상기 점화 시간은 약 17초 이하일 수 있다.
상기 방염층(200)의 점화시간이 짧기 때문에, 상기 방염층(200)은 화재 발생 시, 빠르게 차르를 형성할 수 있다. 상기 단열재층(100)을 효과적으로 보호할 수 있다.
상기 방염층(200)은 ASTM E1354에 의해서, 복사 열원 50 kW으로, 열 및 연기 방출이 시험될 때, 최고 열 방출율이 250 kW/㎡이하일 수 있다. 상기 최고 열 방출율이 220 kW/㎡이하일 수 있다. 상기 최고 열 방출율이 200 kW/㎡이하일 수 있다. 상기 최고 열 방출율이 180 kW/㎡이하일 수 있다. 상기 최고 열 방출율의 최하 값은 50 kW/㎡일 수 있다.
또한, 상기 방염층(200)은 ASTM E1354에 의해서, 복사 열원 50 kW으로, 열 및 연기 방출이 시험될 때, 평균 열방출율이 150 kW/㎡이하일 수 있다. 상기 평균 열방출율이 130 kW/㎡이하일 수 있다. 상기 평균 열방출율이 110 kW/㎡이하일 수 있다. 상기 평균 열방출율이 100 kW/㎡이하일 수 있다. 상기 평균 열방출율의 최하 값은 30 kW/㎡일 수 있다.
상기 방염층(200)은 ASTM E1354에 의해서, 복사 열원 50 kW으로, 열 및 연기 방출이 시험될 때, 연기 계수가 100×103 kW/㎏ 이하일 수 있다. 상기 연기 계수가 85×103 kW/㎏ 이하일 수 있다. 상기 연기 계수가 75×103 kW/㎏ 이하일 수 있다. 상기 연기 계수가 65×103 kW/㎏ 이하일 수 있다. 상기 연기 계수가 55×103 kW/㎏ 이하일 수 있다. 상기 연기 계수의 최하 값은 약 25×103 kW/㎏ 일 수 있다.
상기 방염층(200)은 ASTM E1354에 의해서, 복사 열원 50 kW으로, 열 및 연기 방출이 시험될 때, 최고 질량 손실율이 13 g·㎡/s 이하일 수 있다. 상기 최고 질량 손실율이 12 g·㎡/s 이하일 수 있다. 상기 최고 질량 손실율이 11 g·㎡/s 이하일 수 있다. 상기 최고 질량 손실율이 10 g·㎡/s 이하일 수 있다. 상기 최고 질량 손실율의 최하 값은 6 g·㎡/s일 수 있다.
도 3 내지 도 5를 참조하면, 실시예에 따른 방염 단열 패널(10)에 불에 의한 열이 가해질 때, 상기 단열재층(100)의 발화 시간이 다음과 같은 방법에 의해서 측정될 수 있다. 상기 단열재층(100)의 발화 시간을 측정하기 위해서, 강관(20) 및 토치(30)가 준비될 수 있다.
먼저, 상기 강관(20)은 상기 방염층(200) 상에 배치된다. 상기 강관(20)은 상기 방염층(200)의 상면에 직접 접촉된다. 또한, 상기 강관(20)은 상기 방염층(200)에 최대한 밀착되어, 상기 토치(30)로부터 분사되는 불꽃이 새는 것을 최대한 방지한다.
상기 강관(20)의 내부 직경은 약 2㎝일 수 있다. 상기 강관(20)은 불에 타지 않으며, 강철로 이루어질 수 있다.
이후, 상기 강관(20) 내에 상기 토치(30)가 삽입된다. 상기 토치(30)는 상기 방염층(200)과 일정 간격(S)을 유지한다. 상기 토치(30) 및 상기 방염층(200) 사이의 간격(S)은 약 0.5㎝일 수 있다.
이후, 상기 토치(30)는 소정의 열량으로 상기 방염층(200)에 불꽃을 분사한다.
상기 토치(30)에 의해서, 상기 방염층(200)에 가해지는 열은 다음과 같은 수식 1에 의해서 계산될 수 있다.
[수식 1]
토치의 시간당 열량 / 강관의 내부 단면적
즉, 상기 토치(30)가 약 3000 Kcal/hr의 열량을 가지고, 상기 강관(20)의 내경이 약 2㎝일 때, 상기 방염층(200)에 가해지는 열은 3000 Kcal/hr / 3.14㎠이다. 이를 계산하면, 상기 방염층(200)에 가해지는 열은 약 1.1kW/㎠일 수 있다.
이때, 육안으로 상기 단열재층(100)으로부터 연기 또는 불꽃이 발생되는 것을 확인하여, 상기 단열재층(100)의 발화 시간이 결정될 수 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 상기 방염층(200)에 가해지는 열은 상기 방염층(200)을 통하여 상기 단열재층(100)에 전달될 수 있다.
상기 방염층(200)에 약 1.1kW/㎠의 열이 가해지고, 상기 방염층(200)을 통하여 상기 열이 상기 단열재층(100)으로 전달될 때, 상기 단열재층(100)의 발화 시간은 약 14초 이상일 수 있다. 즉, 상기 방염층(200)에 약 1.1kW/㎠의 열이 약 14초 동안 가해질 때, 상기 단열재층(100)은 발화되지 않을 수 있다. 상기 방염층(200)에 약 1.1kW/㎠의 열이 가해질 때, 상기 단열재층(100)의 발화 시간은 약 20초 이상일 수 있다. 상기 방염층(200)에 약 1.1kW/㎠의 열이 가해질 때, 상기 단열재층(100)의 발화 시간은 약 1분 이상일 수 있다. 상기 방염층(200)에 약 1.1kW/㎠의 열이 가해질 때, 상기 단열재층(100)의 발화 시간은 약 5분 이상일 수 있다.
도 5에 도시된 바와 같이, 상기 방염층(200)에 가해지는 열은 상기 방염층(200) 및 상기 강판(300)을 통하여 상기 단열재층(100)에 전달될 수 있다.
상기 방염층(200)에 약 1.1kW/㎠의 열이 가해지고, 상기 방염층(200) 및 상기 강판(300)을 통하여 상기 열이 상기 단열재층(100)으로 전달될 때, 상기 단열재층(100)의 발화 시간은 약 14초 이상일 수 있다. 즉, 상기 방염층(200)에 약 1.1kW/㎠의 열이 약 14초 동안 가해질 때, 상기 단열재층(100)은 발화되지 않을 수 있다. 상기 방염층(200)에 약 1.1kW/㎠의 열이 가해질 때, 상기 단열재층(100)의 발화 시간은 약 30초 이상일 수 있다. 상기 방염층(200)에 약 1.1kW/㎠의 열이 가해질 때, 상기 단열재층(100)의 발화 시간은 약 1분 이상일 수 있다. 상기 방염층(200)에 약 1.1kW/㎠의 열이 가해질 때, 상기 단열재층(100)의 발화 시간은 약 5분 이상일 수 있다.
상기와 같이, 실시예에 따른 방염 패널은 외부의 열에 의한 상기 단열재층(100)의 발화 시간이 매우 길기 때문에, 화재 발생 시, 인명 피해를 최소화할 수 있다.
또한, 상기 방염층(200)에 상기와 같은 열이 가해질 때, 상기 방염층(200)은 차르층을 형성할 수 있다. 이때, 상기 차르층은 불연성 탄소를 포함할 수 있다. 또한, 상기 차르층은 다수의 미세 기공을 포함할 수 있다.
상기 방염층(200)에 상기와 같은 약 1.1kW/㎠의 열이 약 30초 동안 가해질 때, 상기 차르층의 두께는 상기 방염층(200)의 두께보다 더 커질 수 있다. 예를 들어, 상기의 열에 의해서 생성된 차르층의 두께는 상기 방염층(200)의 두께보다 약 1.2배 이상 클 수 있다.
또한, 상기 차르층의 기공율은 약 30vol% 이상일 수 있다. 상기 차르층의 기공율은 약 40vol% 이상일 수 있다. 상기 차르층의 기공율은 약 50vol% 이상일 수 있다.
이와 같이, 상기 방염층(200)은 상기 차르층을 빠르게 형성하고, 상기 차르층은 매우 낮은 열전도율을 가지기 때문에, 상기 단열재층(100)이 외부의 열로부터 효과적으로 보호될 수 있다.
예를 들어, 상기 방염층(200)에 상기와 같은 약 1.1kW/㎠의 열이 약 30초 동안 가해질 때, 형성되는 차르층은 0.1 W/mK 이하의 열전도율을 가질 수 있다. 상기 방염층(200)이 연소되어 형성된 차르층의 열전도율은 0.05 W/mK 이하일 수 있다. 상기 차르층의 열전도율은 0.03 W/mK 이하일 수 있다. 상기 차르층의 열전도율은 0.02 W/mK 이하일 수 있다.
실시예에 따른 방염 단열 패널은 방염층(200)을 포함한다. 상기 방염층(200)은 인 또는 실리콘을 포함하는 폴리우레아를 포함한다.
상기 방염층(200)에 불에 의한 열이 가해질 때, 상기 인 및/또는 상기 실리콘에 의해서 차르가 형성될 수 있다. 또한, 상기 폴리우레아에 포함된 질소는 상기 열에 의해서 기포를 발생시킬 수 있다.
이에 따라서, 상기 방염층(200)에 불에 의한 열이 가해질 때, 상기 인, 상기 실리콘 및 상기 질소에 의해서, 많은 미세 기포를 포함하는 차르층이 형성될 수 있다. 이에 따라서, 상기 차르층은 고온에서 분해되거나, 열화되지 않고, 상기 단열재층(100)으로 전달되는 열을 차단할 수 있다.
따라서, 상기 방염층(200)은 외부에서 화재가 발생할 때, 상기 단열재층(100)으로 전달되는 열을 최소화하고, 상기 단열재층(100)의 온도 상승을 최소화할 수 있다.
따라서, 실시예에 따른 방염 단열 패널은 향상된 방염 성능을 가지 수 있다. 특히, 실시예에 따른 방염 단열 패널은 화재 발생 시, 상기 단열재층(100)의 발화 시간을 늦출 수 있다.
따라서, 실시예에 따른 방염 단열 패널은 건물 등의 단열재로 적용될 수 있다. 이때, 실시예에 따른 방염 단열 패널은 건물 등의 화재 발생 시, 화재의 확산 속도를 늦추고, 사람 들의 대피 시간을 확보할 수 있다.
도 6에 도시된 바와 같이, 약 14초 동안 토치의 불꽃이 상기 방염 스티로폼에 방사되어도 상기 단열재층은 발화되지 않았다. 또한, 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 불꽃에 의해서도, 상기 단열재층의 손상이 적었다.
도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이, 약 4분 10초 동안의 토치 불꽃이 상기 방염 샌드위치 패널에 방사되어도, 상기 단열재층에는 발화가 발생되지 않았다. 또한, 도 10에 도시된 바와 같이, 상기 불꽃에 의해서도, 상기 단열재층의 손상이 적었다.
또한, 실시예에 따른 방염 단열 패널은 향상된 난연성을 가지기 때문에, 일반 가연 소재보다 착화 후에 확대되는 연소속도를 늦출 수 있으며, 연소성(Flame ability) 및 화염 확산속도(Flame spread rate)를 느리게 할 수 있다.
또한, 상기 방염층(200)은 난연성 부여 방법으로는 첨가형과 반응형을 동시에 구현할 수 있다. 즉, 상기 방염층(200)은 컴파운딩 공정 중에 첨가제로 투입하면서, 고분자의 주사슬에 난연성을 부여할 수 있는 단량체를 도입할 수 있다. 이에 따라서, 실시예에 따른 방염 단열 패널은 향상된 난연성을 가질 수 있다.
상기 방염층(200)은 인계 폴리올(phosphorous polyol) 및 상기 아민 개질된 폴리디메틸 실록산(plsolydimethylsiloxane)을 포함하기 때문에, 불꽃 특성을 개선하는 데 시너지 효과를 발휘할 수 있다. 즉, 상기 방염층(200)은 인계 폴리올(phosphorous polyol)과 아민 말단 폴리디메틸록산(amine terminated polydimethylsiloxane)을 결합하여 연기 생성을 낮추고 상기 단열재층(100)의 발화 시간을 늘릴 수 있다.
또한, 실시예에 따른 방염 코팅 조성물은 난연 폴리우레아를 포함하고, 스프레이로 적용할 수 있다. 또한, 상기 프리폴리머 및 상기 경화제는 매우 빠른 반응속도를 가지기 때문에, 빠르게 경화될 수 있다. 또한, 상기 프리폴리모는 휘발성 유기화합물이 적기 때문에 다양한 분야에서 사용할 수 있는 가능성을 가질 수 있다. 또한, 실시예에 따른 방염 코팅 조성물은 화재에도 강하기 때문에, 상기 단열재 뿐만 아니라, 건물의 내외장 등 다양하게 사용될 수 있다.
또한, 상기 폴리우레아는 인 및/또는 실리콘을 포함하기 때문에, 개선된 난연 특성을 가질 수 있다. 또한, 상기 인(phosphorous) 및 상기 실리콘은 상호 작용으로 안정적으로 탄소를 형성하여, 차르층을 형성할 수 있다.
상기 방염 코팅 조성물은 유기 고분자의 골격을 이루는 주쇄에 상기 인 및/또는 상기 실리콘을 적용하기 때문에, 향상된 내화성 특성, 발화 시간, 최대 열 방출 속도(HRR) 및 방출된 총 매연을 개선할 수 있다.
또한, 인(phosphorus ) 및 실록산(siloxane)이 폴리머의 중추에 포함되어 있을 때, 난연에 대한 시너지 효과가 극대화 될 수 있다. 즉, 연소 과정 동안 인과 실록산이 상호 작용하여, 안정적으로 탄소를 생성하고, 방출되는 총 연기를 감소시킬 수 있다.
또한, 상기 실록산(Siloxane)은, 규소(Si)와 산소(O)가 교차하여 결합 되어진 작용기이며, 실리콘(Silicone)의 주골격을 형성한다. 또한, 유기폴리머의 경우 주쇄가 탄소결합(C-C)으로 결합 에너지가 356kJ/mol인 반면, 실리콘 폴리머의 주쇄인 실록산 결합(Si-O)은 444kJ/mol이다. 이에 따라서, 상기 실록산 결합의 결합력은 상대적으로 더 크고, 매우 안정적이다. 또한, 실록산 결합은 결합 각이 크고 나선구조로 되어있어서, 향상된 난연 성능을 가질 수 있다.
또한, 상기 흑연이 난연제로 포함되는 경우, 상기 난연 폴리우레아에 포함된 탄소를 최소화하더라도, 상기 흑연은 상기 차르층을 지지하는 기능을 수행할 수 있다. 즉, 상기 난연 폴리우레아에 포함된 인 및/또는 실리콘의 함량이 향상될 때, 상기 흑연은 연소시 탄소 공급 기능을 수행할 수 있다. 즉, 상기 흑연은 상기 차르층의 뼈대를 구성할 수 있다. 이에 따라서, 상기 흑연은 상기 인 및 상기 실리콘의 함량을 증가시킬 수 있다.
또한, 상기 흑연은 상기 절연층을 형성하며, 인산나트륨, 암모늄 폴리포스페이트, 트리시아누레이트, 제올라이트(zeolite) 및 멜라민 시아누레이트와 함께 적용되어, 상기 다른 난연제 및 상기 폴리우레아 사이의 결합력을 향상시킬 수 있다.
특히, 실시예에 따른 방염 단열 패널은 통상적으로 구입될 수 있는 샌드위치패널 및 상기 방염 코팅 조성물에 의해서 제조될 수 있다. 상기 샌드위치 패널은 단열재 양면에 얇은 철판(약0.4mm두께)를 붙인 건축자재이며, 시공이 간편한 경제적인 산업재이다. 상기 샌드위치 패널은 KS F4724(건축용 철강제 벽판), KS F4731(건축용 철강제 지붕판)에 제품규격으로 생산되고 있다.
통상적인 샌드위치패널은 화재에 매우 취약한데, 상기 방염 코팅 조성물에 의해서, 화재에 매우 강해질 수 있다. 이에 따라서, 실시예에 따른 방염 단열 패널은 다양한 분야에 저렴하면서 용이하게 적용될 수 있다.
또한, 상기 방염 코팅 조성물이 상기 샌드위치패널에 적용될 때, 단열재 내부로의 수분 침투 등에 의한 오염 및 악취를 최소화할 수 있다. 이는 상기 샌드위치패널은 상기 강판(300) 및 상기 단열재층(100)이 서로 밀착된 구조를 가지기 때문이다.
상기 방염 코팅 조성물, 예를 들어, 인계 폴리올 및 다이소시아네이트를 포함하는 프리폴리머와 아민 말단 폴리디메틸록산의 반응물은 난연 성능을 향상시킨다. 또한, 상기 난연 폴리우레아에 상기 난연제가 더 부가되어, 화재에 매우 강한 건축 자재로 향상된 방염 성능을 가지는 단열재가 제공될 수 있다.
이하, 하기 실시예들에 의해 상기 폴리프로필렌계 필름 및 이를 포함하는 데코시트에 대해서 보다 자세하게 설명한다. 다만, 이러한 실시예들에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니다.
제조예
약 50 중량부의 4,4'-메틸렌 디페닐 디이소시아네이트(TOKYO Chmical, CAS : 101-68-8) 및 약 50 중량부의 인계 폴리올(선화인글로벌 사, SUNTARD 46S)이 40℃의 온도에서, 60rpm의 속도로 패들 블레이드 믹서에서 약 5분 동안 혼합되었다. 이후, 상기 혼합된 디이소시아네이트 및 인계 폴리올은 약 80℃의 온도에서, 약 2시간 동안 반응하여 인계 프리폴리머가 제조되었다.
약 50 중량부의 4,4'-메틸렌 디페닐 디이소시아네이트 및 약 50 중량부의 폴리올(애경유화, POL4005)이 40℃의 온도에서, 60rpm의 속도로 패들 블레이드 믹서에서 약 5분 동안 혼합되었다. 이후, 상기 혼합된 디이소시아네이트 및 폴리올은 약 80℃의 온도에서, 약 2시간 동안 반응하여 일반 프리폴리머가 제조되었다.
약 30 중량부의 폴리에테르 아민(SEOHAN T&C사, JEFFAMINE®) 및 약 70 중량부의 아미노프로필 말단 폴리디메틸실록산(DAKEN Chemical 사, CAS : 106214-84-0, 분자량 : 25000 )이 저속 패들 혼합 블레이드에 의해서, 약 500rpm의 속도로 상온 및 상압 조건에서, 약 1분 동안 혼합되어, 경화제가 제조되었다.
이후, 약 10 중량부의 인산나트륨, 약 10 중량부의 암모늄 폴리포스페이트 및 트리이소시아누레이트 혼합물(Merck 사, CAS : 40220-08-4, 혼합 중량 비율 3:1), 약 8중량부의 가공 흑연(유일케미테크, Fixed Carbon 95-99.9%), 약 8 중량부의 우레아, 약 2 중량부의 제올라이트(Merck 사, CAS : 1318-02-1) 및 약 4 중량부의 멜라민 시아누레이트(HJ Chem사, CAS : 37640-57-6)이 균일하게 혼합되어, 난연제 분말이 제조되었다.
구분 4,4'-MDI
(중량부)		 인계 폴리올(중량부) 폴리에테르아민
(중량부)		 폴리디메틸실록산
(중량부)		 일반 폴리올(중량부)
제조예1 50 50 30 70 -
제조예2 45 55 35 65 -
제조예3 55 45 25 75 -
제조예4 45 55 25 75 -
제조예5 50 - 100 - 50
구분 인산나트륨
(중량부)		 암모늄폴리포스페이트혼합물
(중량부)		 흑연
(중량부)		 우레아
(중량부)		 제올라이트
(중량부)		 멜라민시아누레이트
(중량부)
제조예1 10 10 8 8 2 4
제조예2 9 9 9 9 2 4
제조예3 11 9 8 8 2 4
제조예4 - - - - - -
제조예5 - - - - - -
실시예
하기의 표 1에 기재된 바와 같이, 상기 제조예에서 제조된 상기 인계 프리폴리머, 상기 경화제 및 상기 난연제 분말이 고속 전단 믹서에 의해서, 약 2500rpm의 속도로, 약 1분간 혼합되어, 방염 코팅 조성물이 제조되었다.
이후, 두께 80㎜ 및 40K의 팽창 폴리스티렌 단열재의 상면에 상기 방염 코팅 조성물이 코팅되었다. 이후, 상기 코팅층은 약 65℃의 온도에서, 약 16시간 동안 경화되어, 약 2㎜의 두께를 가지는 방염층이 형성되었다. 이에 따라서, 방염 스티로폼이 제조되었다.
또한, 상기 단열재의 상하면에 약 0.45㎜의 두께를 가지는 아연 도금 강판이 접합된 샌드위치 패널이 준비되었다. 상기 샌드위치 패널의 상면에 약 2㎜의 두께를 가지는 방염층이 상기와 같은 방법으로 형성되었다. 이에 따라서, 방염 샌드위치 패널이 제조되었다.
비교예
하기의 표 1에 기재된 바와 같이, 일반 프리폴리머 및 폴리에테르 아민이 혼합되어, 일반 코팅 조성물이 제조되었다.
이후, 실시예와 동일하게, 단열재 및 샌드위치 패널에 일반 코팅 조성물이 코팅되고, 경화되어, 일반 스티로폼 및 일반 샌드위치 패널이 제조되었다.
구분 프리폴리머 경화제 난연제
실시예 1 제조예 1
100 중량부		 제조예 1
100 중량부		 제조예 1
42중량부
실시예 2 제조예 2
100 중량부		 제조예 2
100 중량부		 제조예 2
42 중량부
실시예 3 제조예 3
100 중량부		 제조예 3
100 중량부		 제조예 3
42 중량부
실시예 4 제조예 4
100 중량부		 제조예 4
100 중량부		 -
비교예 제조예 4
100 중량부		 제조예 4
100 중량부		 -
실험예
(1) 원뿔 열량 측정 결과
상기 방염 코팅 조성물 및 상기 일반 코팅 조성물이 경화되어, 약 500㎜×500㎜×100㎜의 크기의 샘플 블럭이 제조되었다. 이후, 상기 샘플 블럭은 콘 열량측정기(cone calorimeter) 장비에 의해서, ASTM E1354에 의해서, 점화 시간, 최고 열 방출율, 평균 열 방출율, 총 연기, 연기 계수 및 최고 질량 손실율이 측정되었다.
구분 점화시간
(초)		 최고 열방출율(kW/㎡) 평균 열 방출율(kW/㎡) 총 연기(㎥) 연기 계수(103 kW/㎏) 최고 질량 손실율(g·㎡/s)
실시예 1 13 164.1 99.2 9.3 55 9.76
실시예 2 13 161.5 98.7 9.2 54 9.81
실시예 3 14 169.3 100.1 9.4 56 9.93
실시예 4 16 351.9 69.8 9.1 245 22.95
비교예 21 1252 237.4 17.2 657 43.89
(2) 단열재 발화시간
상기 방염 스티로폼, 상기 일반 스티로폼, 상기 방염 샌드위치 패널 및 상기 일반 샌드위치 패널 상에 내경 약 2㎝의 강관이 배치된다. 이후, 약 3000 Kcal/hr의 열량을 가지는 토치가 상기 강관 내에 배치된다. 이때, 상기 스티로폼 및 상기 샌드위치 패널과 상기 토치와의 간격은 약 0.5㎝이다. 이후, 상기 토치로부터의 불꽃에 의해, 약 1.1 kW/㎠의 열이 상기 코팅층에 가해진다. 이후, 육안으로 상기 단열재로부터 연기 및/또는 발화가 육안으로 관찰되고, 상기 단열재의 발화 시간이 측정된다. 약 5분 동안 발화되지 않으면, 발화시간 측정을 멈추었다.
구분 발화시간
스티로펌		 발화시간
샌드위치 패널
실시예 1 5분 이상 5분 이상
실시예 2 5분 이상 5분 이상
실시예 3 5분 이상 5분 이상
실시예 4 1분 20초 2분 34초
비교예 5초 이내 5초 이내
상기 표 4 및 표 5에 기재된 바와 같이, 실시예들에 따른 방염 단열 패널은 향상된 방염 성능을 가지며, 긴 발화 시간을 가진다는 것이 증명되었다.
단열재층 100
방염층 200
강판 300

Claims (9)

  1. 단열재층; 및
    상기 단열재층 상에 배치되는 방염층을 포함하고,
    상기 방염층은 인 또는 실리콘을 포함하는 폴리머 수지를 포함하며,
    상기 폴리머 수지는 폴리우레아를 포함하고,
    상기 폴리우레아는
    이소시아네이트 및 인산 폴리올을 포함하는 프리폴리머; 및
    아민기를 포함하는 폴리실록산을 포함하는 경화제를 포함하는 방염 단열 패널.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 방염층은 흑연, 인산나트륨, 폴리인산암모늄, 삼산화수소산염, 인산칼슘, 탈크, 제올라이트 및 멜라민계 화합물로 구성되는 그룹으로부터 적어도 하나 이상 선택되는 난연제를 더 포함하는 방염 단열 패널.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 방염층은 ASTM E1354에 의해서, 복사 열원 50 kW으로, 열 및 연기 방출이 시험될 때, 최고 열 방출율이 250 kW/㎡이하이고, 평균 열방출율이 150 kW/㎡이하이고, 연기 계수가 85×103 kW/㎏ 이하이고, 최고 질량 손실율이 11 g·㎡/s 이하인 방염 단열 패널.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 방염층에 1.1 kW/㎠의 불에 의한 열이 가해지고, 상기 열이 상기 방염층을 통하여 상기 단열재층에 전달될 때, 상기 단열재층의 발화 시간은 14초 이상인 방염 단열 패널.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 단열재층 및 상기 방염층 사이에 배치되는 강판을 더 포함하고, 상기 방염층에 1.1 kW/㎠의 불에 의한 열이 가해지고, 상기 열이 상기 방염층 및 상기 강판을 통하여 상기 단열재층에 전달될 때, 상기 단열재층의 발화 시간은 14초 이상인 방염 단열 패널.
  7. 폴리우레아; 및
    난연제를 포함하고,
    상기 폴리우레아는
    이소시아네이트 및 인산 폴리올을 포함하는 프리폴리머; 및
    아민기를 포함하는 폴리실록산을 포함하는 경화제를 포함하고,
    ASTM E1354에 의해서, 복사 열원 50 kW으로, 열 및 연기 방출이 시험될 때, 최고 열 방출율이 250 kW/㎡이하이고, 평균 열방출율이 150 kW/㎡이하이고, 연기 계수가 85×103 kW/㎏ 이하이고, 최고 질량 손실율이 11 g·㎡/s 이하인 방염 코팅 조성물.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 난연제는 흑연, 인산나트륨, 폴리인산암모늄, 삼산화수소산염, 인산칼슘, 탈크, 제올라이트 및 멜라민계 화합물로 구성되는 그룹으로부터 적어도 하나 이상 선택되는 방염 코팅 조성물.
  9. 방염 코팅 조성물을 준비하는 단계; 및
    건축물의 내부, 상기 건축물의 외부 또는 상기 건축물에 설치된 단열재에 상기 방염 코팅 조성물을 코팅하는 단계를 포함하고,
    상기 방염 코팅 조성물은
    폴리우레아; 및
    난연제를 포함하고,
    상기 폴리우레아는
    이소시아네이트 및 인산 폴리올을 포함하는 프리폴리머; 및
    아민기를 포함하는 폴리실록산을 포함하는 경화제를 포함하고,
    ASTM E1354에 의해서, 복사 열원 50 kW으로, 열 및 연기 방출이 시험될 때, 상기 방염 코팅 조성물의 최고 열 방출율이 250 kW/㎡이하이고, 상기 방염 코팅 조성물의 평균 열방출율이 150 kW/㎡이하이고, 상기 방염 코팅 조성물의 연기 계수가 85×103 kW/㎏ 이하이고, 상기 방염 코팅 조성물의 최고 질량 손실율이 11 g·㎡/s 이하인 방염 시공 방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20200066785A (ko) * 2018-12-03 2020-06-11 주식회사 티씨에스 폴리우레아수지가 도포된 샌드위치판넬
KR20210020302A (ko) * 2019-08-14 2021-02-24 경기대학교 산학협력단 친환경성 난연제 및 이의 제조방법
JP2021094809A (ja) * 2019-12-19 2021-06-24 日東電工株式会社 難燃断熱シートおよび難燃断熱材

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