KR102492438B1 - 화재확산 방지용 무기질 불연성 도료가 도포된 내열 성능이 강화된 배전반, 또는 전동기 제어반, 또는 분전반, 또는 태양광 접속함의, 함체 - Google Patents

화재확산 방지용 무기질 불연성 도료가 도포된 내열 성능이 강화된 배전반, 또는 전동기 제어반, 또는 분전반, 또는 태양광 접속함의, 함체 Download PDF

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Abstract

본 발명은 화재확산 방지용 무기질 불연성 도료가 도포된 내열 성능이 강화된 배전반, 또는 전동기 제어반, 또는 분전반, 또는 태양광 접속함의, 함체에 관한 것으로, 불연 성능 및 단열 성능뿐만 아니라 화재 발생 시 유독 가스 억제 효과가 우수하며 결로 방지 성능도 우수하다.
또한, 화재 발생 문제가 빈번히 발생하는 배전반의 화재 발생을 위한 기능성 도료로 사용이 가능하며, 일반적으로 밀폐되어 습도 조절이 용이하지 않은 배전반 시설 환경 내에서 습도 조절이 가능하며, 단열 성능도 우수하고, 도료를 이용한 도장 공정 후, 도료층의 형성으로 인해 유독가스 발생을 억제하며, 무취, 무독성 도료로의 제공을 가능하게 한다.

Description

화재확산 방지용 무기질 불연성 도료가 도포된 내열 성능이 강화된 배전반, 또는 전동기 제어반, 또는 분전반, 또는 태양광 접속함의, 함체{Enclosure of distribution panel, or motor control panel, or distribution panel, or solar junction box with enhanced heat-resistant performance coated with inorganic non-combustible paint for fire diffusion prevention}
본 발명은 화재확산 방지용 무기질 불연성 도료가 도포된 내열 성능이 강화된 배전반, 또는 전동기 제어반, 또는 분전반, 또는 태양광 접속함의, 함체에 관한 것으로, 보다 구체적으로 불연 성능 및 단열 성능뿐만 아니라 화재 발생 시 유독 가스 억제 효과가 우수하며 결로 방지 성능도 우수한 화재확산 방지용 무기질 불연성 도료가 도포된 내열 성능이 강화된 배전반, 또는 전동기 제어반, 또는 분전반, 또는 태양광 접속함의, 함체에 관한 것이다.
일반적으로 건축의 내벽, 옥상 구조물의 내벽, 지하 구조물의 천정 등(이하 '구조물' 이라 함)에는 외부와의 온도 차이에 의한 결로 방지를 위하여 외부와 단열되게 구조물 자체를 시공하거나 구조물에 들어가는 단열재 외부에 도료를 도포하나, 이러한 도료는 단지 도료의 기능을 갖는 일반적인 도료이고 결로 방지 효과를 갖는 기능성 도료는 아니다.
종래의 구조물의 결로 방지용 도료를 이용한 배전반 함체는 일반적인 도료를 사용하고 결로 방지 효과를 주기 위하여 도료의 주성분인 수지와 첨가제의 종류 및 함량을 변화시켜서 도료를 제조하였으나, 이러한 방법으로 제조되는 도료는 결로 방지 효과가 우수하지 못하다는 문제가 있다.
따라서 종래 결로 방지용으로 사용되는 도료를 이용한 배전반 함체는 결로 방지라는 기능을 갖지 않은 일반적인 도료이기 때문에 우수한 결로 방지 효과를 갖지 못할 뿐만 아니라 적용되는 곳에 있어서도 제한적이므로 구조물(배전반 함체) 표면의 결로 현상에 의한 응축수의 낙수 현상, 조업 여건상 과다한 수분의 발생, 구조물(배전반 함체)의 부식, 곰팡이 발생 등 오염 발생, 환경 보호 및 안전 관리상 문제가 있다.
이러한 결로현상은 주로 겨울철과 같이 건축물의 내부와 외부의 온도차가 큰 경우에 실내의 안쪽 벽면 표면 및 전기박스 같은 구조물(배전반 함체)의 내부면에 물방울이 맺히는 현상을 일컫는데, 건물이나 구조물(배전반 함체)에서 결로현상이 발생하면 벽면에 곰팡이가 발생되거나 결빙(結氷)과 동해(凍害) 등의 현상을 유발시킴에 따라 건축물 구조체를 손상시키는 원인이 되고, 전기박스와 같은 구조물(배전반 함체)의 경우 물방울에 의한 전기 누전으로 감전 사고나 화재의 원인이 된다.
이와 같은 결로현상은 건축물이 대형화, 고층화됨에 따라 사용 자재가 밀실화되고, 지하 구조물(배전반 함체)의 깊이가 증가함에 따라 지하 온도와 내부 온도차가 증가함에 의하여 점차 증가하고 있으며, 생활의 향상으로 인하여 생활공간의 온도를 필요 이상으로 높게 유지하는 것에 기인한 외부와의 온도차가 커지면서 결로현상이 증가하고 있는 것으로 파악되고 있다.
현재 일반적으로 사용하고 있는 합성수지 도료는 환경오염 및 인체에 치명적인 영향을 줄 수 있는 유해물질이 다량 포함되어 있다는 문제점이 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위해서, 실내용 도료로는 안료, 수지 및 첨가 제로 구성된 수성페인트를 사용하기도 한다.
또한, 최근에는 유해한 화학물질의 함량이 적은 친환경 수성 페인트에 대한 수요가 증가하고 있다. 그러나 친환경 제품이라고 하더라도, 제품 자체에 포함된 유기 화합물로 인하여, 유해 화학물질의 발생을 차단하는 데는 한계가 있다.
따라서, 건축 자재 등에서 발생되는 휘발성 유기 화합물 및 암모니아 등의 유해 화학물질의 농도를 저감할 수 있는 친환경 도료를 이용한 배전반 함체에 대한 필요성이 절실한 실정이다. 동시에, 실내의 습도를 조절하고 결로현상을 방지하여 곰팡이 발생을 억제할 수 있으며, 단열효과도 높일 수 있는 도료를 이용한 내열 성능이 강화된 배전반, 전동기 제어반, 분전반, 태양광 접속반의 함체 개발에 대한 필요성이 있다.
(특허 문헌 1) KR 10-1400718 B1
본 발명의 목적은 화재확산 방지용 무기질 불연성 도료가 도포된 내열 성능이 강화된 배전반, 또는 전동기 제어반, 또는 분전반, 또는 태양광 접속함의, 함체를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 불연 성능 및 단열 성능뿐만 아니라 화재 발생 시 유독 가스 억제 효과가 우수하며 결로 방지 성능도 우수한 화재확산 방지용 무기질 불연성 도료가 도포된 내열 성능이 강화된 배전반, 또는 전동기 제어반, 또는 분전반, 또는 태양광 접속함의, 함체를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 화재 발생 문제가 빈번히 발생하는 배전반의 화재 발생을 위한 기능성 도료로 사용이 가능하며, 일반적으로 밀폐되어 습도 조절이 용이하지 않은 배전반 시설 환경 내에서 습도 조절이 가능하며, 단열 성능도 우수하고, 도료를 이용한 도장 공정 후, 도료층의 형성으로 인해 유독가스 발생을 억제하며, 무취, 무독성 도료로의 제공을 가능하게 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 화재확산 방지용 무기질 불연성 도료가 도포된 내열 성능이 강화된 배전반, 또는 전동기 제어반, 또는 분전반, 또는 태양광 접속함의, 함체는 실리카 입자; 분산제; 소포제; 이산화티타늄; 탄산칼슘; 용매; 및 바인더를 포함하며, 상기 실리카 입자의 표면은 실란 화합물과 결합하여 표면 개질된 것으로, 상기 실란 화합물은 디메틸디메톡시실란, 메틸트리메톡시실란, 메틸트리에톡시실란, 테트라에톡시실란 및 이들의 혼합으로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다.
상기 바인더는 하기 화학식 1로 표시되는 화합물일 수 있다:
[화학식 1]
Figure 112020077030799-pat00001
여기서,
n은 1 내지 100의 정수이며,
a는 1 내지 10의 정수이며,
R1 내지 R2는 서로 동일하거나 상이하며 각각 독립적으로 수소, 중수소, 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 탄소수 3 내지 10의 시클로알킬기, 탄소수 2 내지 10의 알케닐기 및 탄소수 6 내지 10의 아릴기로 이루어진 군으로부터 선택된다.
상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 하기 화학식 2로 표시되는 화합물일 수 있다:
[화학식 2]
Figure 112020077030799-pat00002
여기서,
n은 화학식 1에서 정의한 바와 같고,
Ad는 아다만틸기이다.
상기 무기질 불연성 도료 조성물은 포타슘실리케이트를 추가로 포함할 수 있다.
상기 포타슘실리케이트는 입자의 직경이 50 내지 100㎛이며, 미세기공의 부피가 0.8cc/g 이상이며, 미세기공의 직경은 2 내지 50nm이다.
상기 분산제는 변성 아크릴레이트계 분산제; 변성 폴리우레탄 아크릴 코폴리머 분산제; 폴리아세탈계 분산제; 폴리카보네이트계 분산제; 스티렌계 분산제; 폴리에스테르계 분산제; 폴리페닐렌에테르계 분산제; 폴리올레핀계 분산제; 아크릴로니트릴-부타디엔- 스티렌 공중합체 분산제; 폴리아릴레이트계 분산제; 폴리아미드계 분산제; 폴리아미드이미드계 분산제; 폴리아릴설폰계 분산제; 폴리에테르이미드계 분산제; 폴리에테르설폰계 분산제; 폴리페닐렌 설피드계 분산제; 폴리이미드계 분산제; 폴리에테르케톤계 분산제; 폴리벤족사졸계 분산제; 폴리옥사디아졸계 분산제; 폴리벤조티아졸계 분산제; 폴리벤즈이미다졸계 분산제; 폴리피리딘계 분산제; 폴리트리아졸계 분산제; 폴리피롤리딘계 분산제; 폴리디벤조퓨란계 분산제; 폴리설폰계 분산제; 폴리우레아계 분산제; 폴리우레탄계 분산제 및 이들의 혼합으로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다.
상기 소포제는 실리콘 소포제이며, 상기 용매는 물이다.
본 발명은 불연 성능 및 단열 성능뿐만 아니라 화재 발생 시 유독 가스 억제 효과가 우수하며 결로 방지 성능도 우수하다.
또한, 화재 발생 문제가 빈번히 발생하는 배전반의 화재 발생을 위한 기능성 도료로 사용이 가능하며, 일반적으로 밀폐되어 습도 조절이 용이하지 않은 배전반 시설 환경 내에서 습도 조절이 가능하며, 단열 성능도 우수하고, 도료를 이용한 도장 공정 후, 도료층의 형성으로 인해 유독가스 발생을 억제하며, 무취, 무독성 도료로의 제공을 가능하게 한다.
이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예에 대하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
본 발명의 화재확산 방지용 무기질 불연성 도료가 도포된 내열 성능이 강화된 배전반, 또는 전동기 제어반, 또는 분전반, 또는 태양광 접속함의, 함체는 실리카 입자; 분산제; 소포제; 이산화티타늄; 탄산칼슘; 용매; 및 바인더를 포함하며, 상기 실리카 입자의 표면은 실란 화합물과 결합하여 표면 개질된 것으로, 상기 실란 화합물은 디메틸디메톡시실란, 메틸트리메톡시실란, 메틸트리에톡시실란, 테트라에톡시실란 및 이들의 혼합으로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다.
오늘날 급속한 경제성장과 함께 주거환경의 변화 및 산업의 지속적인 발전, 이상기후 등으로 전기의 수요가 급격히 증가함에 따라 매년 전기화재도 증가하고 있는 추세이다. 국가화재정보센터에서 발표한 화재 통계자료에 따르면 2014 내지 2018년 간 발생한 전체 화재 건수는 216,499건이며, 그중 전기화재는 47,121건(전체화재의 21.8%)으로 부주의 111,424건(51.5%) 다음으로 많이 발 생하였다.
전기화재에 의한 인명피해는 전체 화재 사망자 1,598명 중 233명이고, 부상자는 전체 9,491명 중 1,540명이다. 전체화재에 의한 재산피해는 2조 3천억이고, 그중 전기화 재 재산피해는 4천 5백억이다.
발화요인별 현황은 전기화재 47,121건 중 절연열화에 의한 단락이 12,095건(25.7%)으로 가장 많았으며, 다음으로 미확인 단락 11,663건, 접촉불량에 의한 단락 4,955 건, 과부하 및 과전류 4,670건, 트래킹 4,534건으로 발생하였다. 발생 설비별 현황은 전기설비 전체 화재건수 6,814건 중 배전반 및 분전반이 2,685건(39.4%)으로 가장 많았으며, 다음으로 전력량계 1,017건, 기타(전기설비) 893건, 변압기 364건, 저압차단기 315건으로 발생하였다.
특히 배전반과 분전반은 절연파괴, 접촉불량, 먼지 등에 의해 화재의 위험이 상시 내재되어 있다. 이러한 화재 위험소를 제거하기 위해서는 배전반과 분전반의 이상과열 온도제어 및 화재발생감지, 소화하는 기술과 전선 케이블의 난연화, 사용연한 제도화 등이 개선이 필요하다.
상기 배전반과 분전반에 대한 화재 위험소를 제거하기 위한 방법 중 하나로 제시되는 전선 케이블의 난연화를 위해서는, 연소방지도료가 이용될 수 있어, 해당 연구가 지속적으로 진행되고 있다.
본 발명은 배전반과 분전반에 사용될 수 있는 화재확산 방지용 무기질 불연성 도료가 도포된 내열 성능이 강화된 배전반, 또는 전동기 제어반, 또는 분전반, 또는 태양광 접속함의, 함체에 관한 것으로, 불연 성능 및 단열 성능뿐만 아니라 화재 발생 시 유독 가스 억제 효과가 우수하며 결로 방지 성능이 우수하다.
또한, 화재 발생 문제가 빈번히 발생하는 배전반의 화재 발생을 위한 기능성 도료로 사용이 가능하며, 일반적으로 밀폐되어 습도 조절이 용이하지 않은 배전반 시설 환경 내에서 습도 조절이 가능하며, 단열 성능도 우수하고, 도료를 이용한 도장 공정 후, 도료층의 형성으로 인해 유독가스 발생을 억제하며, 무취, 무독성 도료로의 제공을 가능하게 할 수 있다.
구체적으로 상기 실리카 입자는 표면이 실란 화합물과 결합하여 표면 개질된 것으로, 상기 실란 화합물은 디메틸디메톡시실란, 메틸트리메톡시실란, 메틸트리에톡시실란, 테트라에톡시실란 및 이들의 혼합으로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다.
상기 실리카 입자의 표면이 실란 화합물과 표면 개질된 상태로 혼합되는 경우, 도료 조성물 내 분산성이 개선되며, 실리카 입자를 포함함에 따라, 내산성, 내후성이 향상되며, 스크래치성이 향상될 수 있다. 상기 실리카 입자는 직경이 15 내지 25 nm이며, 상기 범위 값 미만의 직경 크기를 가지는 실리카 입자를 포함하는 경우, 내산성, 내후성 및 스크래치성 향상 효과가 미비하며, 상기 범위 값을 포함하는 직경 크기의 실리카 입자를 포함하는 경우에는 도장 공정 상에서 작업 효율이 떨어지는 문제가 있다.
상기 바인더는 하기 화학식 1로 표시되는 화합물일 수 있다:
[화학식 1]
Figure 112020077030799-pat00003
여기서,
n은 1 내지 100의 정수이며,
a는 1 내지 10의 정수이며,
R1 내지 R2는 서로 동일하거나 상이하며 각각 독립적으로 수소, 중수소, 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 탄소수 3 내지 10의 시클로알킬기, 탄소수 2 내지 10의 알케닐기 및 탄소수 6 내지 10의 아릴기로 이루어진 군으로부터 선택된다.
보다 구체적으로 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 하기 화학식 2로 표시되는 화합물일 수 있다:
[화학식 2]
Figure 112020077030799-pat00004
여기서,
n은 화학식 1에서 정의한 바와 같고,
Ad는 아다만틸기이다.
상기 바인더는 -OH기를 포함하여 수용성을 나타낼 수 있으며, 아다만틸기를 포함하는 바인더로, 내열성을 향상시킬 수 있다. 즉, 열에 의해 접착력이 저하되는 문제가 발생하지 않는다.
또한, 상기 무기질 불연성 도료 조성물은 포타슘실리케이트를 추가로 포함할 수 있고, 구체적으로 상기 포타슘실리케이트는 입자의 직경이 50 내지 100㎛이며, 미세기공의 부피가 0.8cc/g 이상이며, 미세기공의 직경는 2 내지 50nm이다.
도료 조성물에 포함되는 다공성 소재는 비표면적이 큰 경우 큰 흡착성능을 나타내지만, 한정된 부피 내에서 내부 표면적이 커지기 위해서는 흡착표면 사이에 대단히 많은 수의 미세기공이 생성되어야 하며, 미세기공은 흡착표면에 대한 흡착질 분자의 추진능력을 결정하므로, 미세기공의 크기분포(pore size distribution)는 다공성 소재의 흡착능력을 결정하는 주요 특성이 된다.
더 많은 미세기공을 확보하면서 흡착을 용이하게 하기 위해 원료 소재의 개질이 진행되고 있고, 본 발명의 경우, 포타슘실리케이트를 포함하여, 흡착 및 흡방습 성능을 향상시켰다.
상기 포타슘실리케이트는 구체적으로 입자의 평균 직경이 50 내지 100㎛이며, 미세기공의 부피가 0.8cc/g 이상이며, 미세기공의 직경는 2 내지 50nm이다.
상기 범위 내에서 사용하는 경우, 환경 습도를 자율적으로 유지할 수 있고, 미세 기공성의 특징인 항균 항취, 공기 정화기능을 최대한 상승시켜 오염된 실내 공기 정화시킬 수 있다.
상기 분산제는 분산성을 향상시키고, 미세한 도료 입자의 재응집을 방지하기 위한 것으로, 변성 아크릴레이트계 분산제; 변성 폴리우레탄 아크릴 코폴리머 분산제; 폴리아세탈계 분산제; 폴리카보네이트계 분산제; 스티렌계 분산제; 폴리에스테르계 분산제; 폴리페닐렌에테르계 분산제; 폴리올레핀계 분산제; 아크릴로니트릴-부타디엔- 스티렌 공중합체 분산제; 폴리아릴레이트계 분산제; 폴리아미드계 분산제; 폴리아미드이미드계 분산제; 폴리아릴설폰계 분산제; 폴리에테르이미드계 분산제; 폴리에테르설폰계 분산제; 폴리페닐렌 설피드계 분산제; 폴리이미드계 분산제; 폴리에테르케톤계 분산제; 폴리벤족사졸계 분산제; 폴리옥사디아졸계 분산제; 폴리벤조티아졸계 분산제; 폴리벤즈이미다졸계 분산제; 폴리피리딘계 분산제; 폴리트리아졸계 분산제; 폴리피롤리딘계 분산제; 폴리디벤조퓨란계 분산제; 폴리설폰계 분산제; 폴리우레아계 분산제; 폴리우레탄계 분산제 및 이들의 혼합으로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있으나, 상기 예시에 국한되지 않고 분산제로 역할할 수 있는 것은 제한 없이 모두 사용 가능하다.
상기 소포제는 무기질 도료내에 존재하는 유해한 기포를 제거하는데 사용되는 것으로 실리콘 소포제이지만, 상기 예시에 국한되지 않고 제한 없이 사용 가능하다.
상기 이산화티타늄은 광물의 일종으로 식품에도 첨가되는 인체에 무해한 물질로 점착성을 향상시키기 위하여 첨가됨에 따라 열원과 접촉하여 연소되더라도 유독가스를 발생시키지 않을 뿐만 아니라 탄화 흔적을 거의 나타내지 않으며 도료 자체에 투명감을 부여함과 동시에 내구성, 인장강도, 인렬강도 등을 향상시킬 수 있다.
상기 탄산칼슘은 칼슘의 탄산염으로 대리석, 방해석, 선석, 석회석, 백악, 빙주석, 조개껍질, 달걀껍질, 산호 등으로부터 산출되며, 도료의 중화제로 포함될 수 있다.
상기 용매는 물이며, 도료 조성물로 제조하기 위한 용매는 제한 없이 모두 사용 가능하다.
본 발명의 화재확산 방지용 무기질 불연성 도료가 도포된 내열 성능이 강화된 배전반, 또는 전동기 제어반, 또는 분전반, 또는 태양광 접속함의, 함체는 구체적으로 용매 100 중량부에 대하여, 실리카 입자; 20 내지 30 중량부; 분산제 1 내지 5 중량부; 소포제 1 내지 5 중량부; 이산화티타늄 5 내지 10 중량부; 탄산칼슘 5 내지 10 중량부; 바인더 30 내지 50 중량부 및 포타슘실리케이트 10 내지 15 중량부로 포함될 수 있다. 상기 범위 내에서 혼합하여 사용하는 경우, 불연 성능 및 단열 성능뿐만 아니라 화재 발생 시 유독 가스 억제 효과가 우수하며 결로 방지 성능도 나타낼 수 있고, 습도 조절이 가능하며, 무취, 무독성 도료로의 제공을 가능하게 한다.
제조예
도료 조성물의 제조
실리카 입자는 직경이 15 내지 25 nm이며, 메틸트리에톡시실란과 1:0.02의 중량 비율로 혼합하여 반응시켜 실리카 입자의 표면을 개질하였다.
물에 하기 화학식 2로 표시되는 바인더를 용해하고, 변성 아크릴레이트계 분산제를 용해한 후, 표면 개질된 실리카 입자, 실리카 소포제, 이산화티타늄, 탄산칼슘 및 포타슘실리케이트를 용해하였다.
상기 도료 조성물의 함량은 하기 표 1과 같고, 상기 포타슘실리케이트는 입자의 직경이 50 내지 100㎛이며, 미세기공의 부피가 0.8cc/g 이상이며, 미세기공의 직경는 2 내지 50nm인 것을 구매하여 사용하였다:
[화학식 2]
Figure 112020077030799-pat00005
여기서, n은 1 내지 100의 정수이며, Ad는 아다만틸기이다.
IO1 IO2 IO3 IO4 IO5
실리카입자 10 20 25 30 40
분산제 0.5 1 3 5 7
소포제 0.5 1 3 5 7
이산화티타늄 3 5 7 10 15
탄산칼슘 3 5 7 10 15
물 100 100 100 100 100
바인더 20 30 40 50 60
포타슘실리케이트 5 10 13 15 20
(단위 중량부) 실험예 1
흡방습 실험
상기 도료 조성물에 대해 불연성 시험 및 가스 유해성 실험을 진행하였다.
상기 도료 조성물은 석고보드 기판에 도포하고 건조시켜 도료층을 형성하고, 시험 기준은 흡방습 성능 시험방법인 ISO 24353:2008과 흡착 성능 시험방법인 ISO 16000-23:2009에 근거하여 실험을 진행하였으며, 그 결과는 하기 표 2와 같다.
IO1 IO2 IO3 IO4 IO5
Adsorption content 10.2 31.2 33.0 33.2 12.5
Desorption content 12.3 25.4 27.5 27.6 13.4
Difference of moisture content -2.1 4.6 5.1 5.3 1.2
Adsorption content(12h) 10.24 28.54 30.23 30.56 12.51
(단위 g/m3)상기 실험 결과에 따르면, 본 발명의 범위 내 도료 조성물을 이용하여 도료층을 형성하는 경우, 흡방습량이 우수함을 확인할 수 있고, 이는 도료 조성물 내 무기 입자의 미세 기공에 의한 것임을 확인할 수 있다.
실험예 2
난연 테스트
UL 94 시험(Underwriter Laboratories)을 사용하여 난연성에 대해 시험한 후 등급을 매겼다. UL 94 난연성 등급(fire class)은 하기와 같다:
V-0 잔염(afterflame): 시간이 결코 10초를 넘지 않고, 10회 화염 적용에 대한 총 잔염 시간이 50초를 초과하지 않으며, 불꽃 낙하(flaming drop)도 없고, 시편이 완전히 멸실되지 않으며, 화염 적용이 끝난 후 시편의 불똥 시간(afterglow time)이 결코 30초를 넘지 않음.
V-1: 화염 적용이 끝난 후에 잔염 시간이 결코 30초를 넘지 않고, 10회 화염 적용에 대한 총 잔염 시간이 250초를 초과하지 않으며, 화염 적용이 끝난 후 불똥 시간이 결코 60초를 넘지 않고, 다른 기준들은 V-0에 대한 것과 동일함.
V-2: 면 표시물(cotton indicator)이 불꽃 낙하에 의해 발화되고, 다른 기준들은 V-1에 대한 것과 동일함.
등급 매기지 않음(ncl): 난연성 등급 V-2에 부합하지 않음.
대조군으로 상기 IO3와 동일한 함량 범위 내에서 바인더를 폴리비닐알콜을 사용한 것을 제외하고 동일하게 제조하여 난열 실험을 진행하였다.
시험 결과는 하기 표 3과 같다.
대조군 IO1 IO2 IO3 IO4 IO5
UL 94 등급(1.5mm) V-2 ncl V-1 V-0 V-1 V-2
연소시간(초) 170 220 77 32 72 182
상기 실험 결과에 따르면 다른 종류의 바인더를 사용한 도료 조성물의 경우보다, 본 발명의 도료 코팅 조성물은 함량 범위 내에서 우수한 난연 특성을 나타냄을 확인하였다.
이상에서 본 발명의 바람직한 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 (8)

  1. 실리카 입자;
    분산제;
    소포제;
    이산화티타늄;
    탄산칼슘;
    용매; 및
    바인더를 포함하며,
    상기 실리카 입자의 표면은 실란 화합물과 결합하여 표면 개질된 것으로,
    상기 실란 화합물은 디메틸디메톡시실란, 메틸트리메톡시실란, 메틸트리에톡시실란, 테트라에톡시실란 및 이들의 혼합으로 이루어진 군으로부터 선택되고,
    상기 바인더는 하기 화학식 1로 표시되는 화합물인 화재확산 방지용 무기질 불연성 도료가 도포된 내열 성능이 강화된 배전반, 또는 전동기 제어반, 또는 분전반, 또는 태양광 접속함의, 함체.

    [화학식 1]
    Figure 112022084989994-pat00006

    여기서,
    n은 1 내지 100의 정수이며,
    a는 1 내지 10의 정수이며,
    R1 내지 R2는 서로 동일하거나 상이하며 각각 독립적으로 수소, 중수소, 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 탄소수 3 내지 10의 시클로알킬기, 탄소수 2 내지 10의 알케닐기 및 탄소수 6 내지 10의 아릴기로 이루어진 군으로부터 선택된다.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 하기 화학식 2로 표시되는 화합물인 화재확산 방지용 무기질 불연성 도료가 도포된 내열 성능이 강화된 배전반, 또는 전동기 제어반, 또는 분전반, 또는 태양광 접속함의, 함체.

    [화학식 2]
    Figure 112023500150549-pat00007

    여기서,
    n은 제1항에서 정의한 바와 같고,
    Ad는 아다만틸기이다.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 무기질 불연성 도료 조성물은 포타슘실리케이트를 추가로 포함하는 화재확산 방지용 무기질 불연성 도료가 도포된 내열 성능이 강화된 배전반, 또는 전동기 제어반, 또는 분전반, 또는 태양광 접속함의, 함체.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 포타슘실리케이트는 입자의 직경이 50 내지 100㎛이며, 미세기공의 부피가 0.8cc/g 이상이며, 미세기공의 직경는 2 내지 50nm인 화재확산 방지용 무기질 불연성 도료가 도포된 내열 성능이 강화된 배전반, 또는 전동기 제어반, 또는 분전반, 또는 태양광 접속함의, 함체.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 분산제는 변성 아크릴레이트계 분산제; 변성 폴리우레탄 아크릴 코폴리머 분산제; 폴리아세탈계 분산제; 폴리카보네이트계 분산제; 스티렌계 분산제; 폴리에스테르계 분산제; 폴리페닐렌에테르계 분산제; 폴리올레핀계 분산제; 아크릴로니트릴-부타디엔- 스티렌 공중합체 분산제; 폴리아릴레이트계 분산제; 폴리아미드계 분산제; 폴리아미드이미드계 분산제; 폴리아릴설폰계 분산제; 폴리에테르이미드계 분산제; 폴리에테르설폰계 분산제; 폴리페닐렌 설피드계 분산제; 폴리이미드계 분산제; 폴리에테르케톤계 분산제; 폴리벤족사졸계 분산제; 폴리옥사디아졸계 분산제; 폴리벤조티아졸계 분산제; 폴리벤즈이미다졸계 분산제; 폴리피리딘계 분산제; 폴리트리아졸계 분산제; 폴리피롤리딘계 분산제; 폴리디벤조퓨란계 분산제; 폴리설폰계 분산제; 폴리우레아계 분산제; 폴리우레탄계 분산제 및 이들의 혼합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 화재확산 방지용 무기질 불연성 도료가 도포된 내열 성능이 강화된 배전반, 또는 전동기 제어반, 또는 분전반, 또는 태양광 접속함의, 함체.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 소포제는 실리콘 소포제인 화재확산 방지용 무기질 불연성 도료가 도포된 내열 성능이 강화된 배전반, 또는 전동기 제어반, 또는 분전반, 또는 태양광 접속함의, 함체.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 용매는 물인 화재확산 방지용 무기질 불연성 도료가 도포된 내열 성능이 강화된 배전반, 또는 전동기 제어반, 또는 분전반, 또는 태양광 접속함의, 함체.
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