KR102643838B1 - 우수한 난연성을 보여주는 변성 실리콘 접착제 조성물 및 이들의 제조 - Google Patents

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Abstract

본원은 변성 실리콘 폴리머, 무기 충전제, 인계 난연제, 아민계 자외선 차단제, 및 실란계 흡수제를 포함하는, 접착제 조성물로서, 난연성 및 접착력이 우수한 접착제 조성물에 관한 것이다.

Description

우수한 난연성을 보여주는 변성 실리콘 접착제 조성물 및 이들의 제조{MODIFIED SILICONE ADHESIVE COMPOSITION WITH HIGH FLAME RETARDANCY AND METHOD OF PREPARING THE SAME}
본원은 변성 실리콘 폴리머, 무기 충전제, 인계 난연제, 아민계 자외선 차단제, 및 실란계 흡수제를 포함하는, 접착제 조성물로서, 난연성 및 접착력이 우수할뿐만 아니라 자외선 차단 효과도 있어 접착제 수명이 극대화된 접착제 조성물에 관한 것이다.
일반적으로 실리콘이 함유된 접착력이 있는 조성물은 화장실, 주방, 및 창틀 등에서 마감재의 빈 공간과 접합부를 메꾸거나 덮어서 물이나 공기가 새지 않도록 하는 건축 자재로 많이 사용되어 왔다. 최근에는, 자재의 접합 용도 이외에 인조대리석, 나무, 폴리우레탄, 폴리스티렌등 고분자, 및 금속 등의 접착에 사용하기 위한 변성실리콘 접착제가 개발되고 있다. 변성실리콘 접착제는 종래의 전용 접착제와 비교하여 경제성, 접착력, 및 내구성은 비슷하고, 작업성은 매우 우수하므로 개발이 활발히 이루어지고 있다.
또한, 최근, 내·외장용 건축자재의 고급화에 따라 화재에 취약하지 않고 유독가스의 발생을 차단할 수 있는 난연 실리콘 접착제의 수요가 크게 증가하였다. 그러나, 현재 개발된 난연 실리콘 접착제는 실효성에서 문제점이 있으며, 이를 해결하기 위한 연구가 더욱 필요한 상황이다. 대한민국 등록특허공보 제10-2039767호는 방화재용 실란트 조성물을 개시하고 있으나 난연제로 팽창흑연을 사용하므로 일반 건축용으로는 검은색 색상 때문에 사용이 어렵고, 중국 공개특허공보 제113861931호 및 제104726055호에서는 안티몬 트리옥사이드 등의 난연제를 사용하여 환경에 유해한 문제점이 있다. 이에, 친환경 난연제를 사용하면서, 접착력과 난연성 또한 우수한 난연성 실리콘 접착제에 대한 개발이 필요한 실정이다.
본원은 변성 실리콘 폴리머, 무기 충전제, 인계 난연제, 아민계 자외선 차단제, 및 실란계 흡수제를 포함하는, 접착제 조성물로서, 난연성 및 접착력이 우수한 접착제 조성물을 제공하고자 한다.
그러나, 본원이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본원의 일 측면은, 변성 실리콘 폴리머, 무기 충전제, 인계 난연제, 아민계 자외선 차단제, 및 실란계 흡수제를 포함하는, 접착제 조성물로서, 상기 접착제 조성물 100 중량부에 대하여, 상기 변성 실리콘 폴리머의 함량은 약 20 중량부 내지 약 45 중량부이고, 상기 무기 충전제의 함량은 약 10 중량부 내지 약 70 중량부이고, 상기 인계 난연제의 함량은 약 10 중량부 내지 약 40 중량부이고, 상기 아민계 자외선 차단제의 함량은 약 0.4 중량부 내지 약 4 중량부이고, 상기 실란계 흡수제의 함량은 약 1.5 중량부 내지 약 15 중량부이며, 상기 인계 난연제로 인하여 난연성을 갖는, 접착제 조성물을 제공한다.
본원의 구현예들에 따른 접착제 조성물은, 변성 실리콘 폴리머, 무기 충전제, 인계 난연제, 아민계 자외선 차단제, 및 실란계 흡수제를 적절한 함량으로 포함함으로써, 접착력 및 난연성이 우수할뿐만 아니라 자외선 차단 효과가 있어 접착제 수명이 극대화된 특징이 있다.
본원의 구현예들에 따른 접착제 조성물은 변성 실리콘 폴리머로서 실릴화된 폴리에테르를 포함함으로써 대기 중의 수분과 반응하여 경화되는 수분 경화형일 수 있다.
본원의 구현예들에 따른 접착제 조성물은, 친환경 인계 난연제를 포함하여 친환경적이며 난연성이 우수한 특징이 있다.
본원의 구현예들에 따른 접착제 조성물은 아민계 자외선 차단제를 포함하여 자외선 안정성이 우수한 특징이 있다.
도 1의 a 내지 c는, 본원의 일 실시예에 있어서, 접착제 조성물의 난연성 테스트 과정의 사진이다.
도 2의 a 내지 c는, 본원의 일 비교예 있어서, 접착제 조성물의 난연성 테스트 과정의 사진이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본원의 구현예 및 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본원은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 구현예 및 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부재가 다른 부재 "상에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
본 명세서에서 사용되는 정도의 용어 "약", "실질적으로" 등은 언급된 의미에 고유한 제조 및 물질 허용오차가 제시될 때 그 수치에서 또는 그 수치에 근접한 의미로 사용되고, 본원의 이해를 돕기 위해 정확하거나 절대적인 수치가 언급된 개시 내용을 비양심적인 침해자가 부당하게 이용하는 것을 방지하기 위해 사용된다.
본원 명세서 전체에서 사용되는 정도의 용어 “~ 하는 단계” 또는 “~의 단계”는 “~를 위한 단계”를 의미하지 않는다.
본원 명세서 전체에서, 마쿠시 형식의 표현에 포함된 "이들의 조합(들)"의 용어는 마쿠시 형식의 표현에 기재된 구성 요소들로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 혼합 또는 조합을 의미하는 것으로서, 상기 구성 요소들로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 포함하는 것을 의미한다.
본원 명세서 전체에서, "A 및/또는 B"의 기재는, "A 또는 B, 또는 A 및 B"를 의미한다.
이하, 본원의 구현예를 상세히 설명하였으나, 본원이 이에 제한되지 않을 수 있다.
본원의 일 측면은, 변성 실리콘 폴리머, 무기 충전제, 인계 난연제, 아민계 자외선 차단제, 및 실란계 흡수제를 포함하는, 접착제 조성물로서, 상기 접착제 조성물 100 중량부에 대하여, 상기 변성 실리콘 폴리머의 함량은 약 20 중량부 내지 약 45 중량부이고, 상기 무기 충전제의 함량은 약 10 중량부 내지 약 70 중량부이고, 상기 인계 난연제의 함량은 약 10 중량부 내지 약 40 중량부이고, 상기 아민계 자외선 차단제의 함량은 약 0.4 중량부 내지 약 4 중량부이고, 상기 실란계 흡수제의 함량은 약 1.5 중량부 내지 약 15 중량부이며, 상기 인계 난연제로 인하여 난연성을 갖는, 접착제 조성물을 제공한다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 접착제 조성물은 상기 변성 실리콘 폴리머, 상기 무기 충전제, 상기 인계 난연제, 상기 아민계 자외선 차단제, 및 상기 실란계 흡수제를 각각 적절한 함량비로 포함함으로써 접착력 및 난연성이 극대화된 것일 수 있다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 변성 실리콘 폴리머는 실릴화된 폴리에테르일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다. 본원의 일 구현예에 있어서, 상기 접착제 조성물은 상기 실릴화된 폴리에테르로 인하여 대기 중의 수분과 반응하여 경화되는 수분 경화형일 수 있다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 접착제 조성물 100 중량부에 대하여 상기 변성 실리콘 폴리머의 함량은 약 20 중량부 내지 약 45 중량부, 약 20 중량부 내지 약 40 중량부, 약 20 중량부 내지 약 35 중량부, 약 20 중량부 내지 약 30 중량부, 약 25 중량부 내지 약 45 중량부, 약 25 중량부 내지 약 40 중량부, 약 25 중량부 내지 약 35 중량부, 약 25 중량부 내지 약 30 중량부, 약 30 중량부 내지 약 45 중량부, 약 30 중량부 내지 약 40 중량부, 또는 약 30 중량부 내지 약 35 중량부일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 무기 충전제는 탄산칼슘, 염화칼슘, 탄산칼륨, 황산마그네슘, 황산나트륨, 황산칼슘, 산화칼슘, 및 산화마그네슘에서 선택되는 하나 이상을 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 접착제 조성물 100 중량부에 대하여 상기 무기 충전제의 함량은 약 10 중량부 내지 약 70 중량부, 약 10 중량부 내지 약 60 중량부, 약 10 중량부 내지 약 50 중량부, 약 10 중량부 내지 약 45 중량부, 약 10 중량부 내지 약 40 중량부, 약 10 중량부 내지 약 35 중량부, 약 10 중량부 내지 약 30 중량부, 약 20 중량부 내지 약 70 중량부, 약 20 중량부 내지 약 60 중량부, 약 20 중량부 내지 약 50 중량부, 약 20 중량부 내지 약 45 중량부, 약 20 중량부 내지 약 40 중량부, 약 20 중량부 내지 약 35 중량부, 또는 약 20 중량부 내지 약 30 중량부일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 인계 난연제는 암모늄 아미노트리(메틸렌포스포네이트), 암모늄 (1-하이드록시에틸리덴)-1,1-디포스포네이트, 암모늄 (2-포스포노부탄-1,2,4-트리카르복실레이트), 암모늄 디에틸렌트리아민펜타(메틸렌포스포네이트), 암모늄 에틸렌디아민테트라(메틸렌포스포네이트), 및 암모늄 폴리포스페이트에서 선택되는 하나 이상을 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 인계 난연제는 상기 접착제 조성물의 난연성 및 불연성을 향상시키는 역할을 할 수 있다. 본원의 일 구현예에 있어서, 상기 인계 난연제는 친환경 인계 난연제일 수 있다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 인계 난연제는 아미노트리(메틸렌포스포닉산), 아미노트리(메틸렌포스포닉산), 2-포스포노부탄-1,2,4-트리카르복실산, 디에틸렌트리아민펜타(메틸렌포스포닉산), 및 에틸렌디아민테트라(메틸렌포스포닉산)을 각각 암모니아 또는 암모니아수와 반응하여 제조되는 암모늄 인산염을 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 접착제 조성물 100 중량부에 대하여 상기 인계 난연제의 함량은 약 10 중량부 내지 약 40 중량부, 약 10 중량부 내지 약 35 중량부, 약 10 중량부 내지 약 30 중량부, 약 15 중량부 내지 약 40 중량부, 약 15 중량부 내지 약 35 중량부, 약 15 중량부 내지 약 30 중량부, 약 20 중량부 내지 약 40 중량부, 약 20 중량부 내지 약 35 중량부, 약 20 중량부 내지 약 30 중량부, 약 25 중량부 내지 약 40 중량부, 약 25 중량부 내지 약 35 중량부, 약 25 중량부 내지 약 30 중량부, 약 30 중량부 내지 약 40 중량부, 또는 약 30 중량부 내지 약 35 중량부일 수 있다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 접착제 조성물 100 중량부에 대하여 상기 인계 난연제의 함량은, 약 10 중량부 미만인 경우 상기 접착제 조성물의 난연성이 저하되는 문제점이 발생할 수 있고, 약 40 중량부 초과인 경우 상기 접착제 조성물의 접착력 및 접착 유지력이 저하되는 문제점이 발생할 수 있다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 접착제 조성물의 난연성과 접착력이 극대화되는 상기 인계 난연제의 함량은 상기 접착제 조성물 100 중량부에 대하여 약 20 중량부 내지 약 40 중량부, 약 25 중량부 내지 약 40 중량부, 또는 약 30 중량부 내지 약 40 중량부일 수 있다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 아민계 자외선 차단제는 비스(1,2,2,6,6-펜타메틸-4-피페리딜)데칸디오에이트 및 메틸(1,2,2,6,6-펜타메틸-4-피페리디닐)세바케이트에서 선택되는 하나 이상을 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 접착제 조성물은 상기 아민계 자외선 차단제를 포함하여 자외선 안정성이 우수한 것일 수 있다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 접착제 조성물 100 중량부에 대하여 상기 아민계 자외선 차단제의 함량은 약 0.4 중량부 내지 약 4 중량부, 약 0.4 중량부 내지 약 3 중량부, 약 0.4 중량부 내지 약 2 중량부, 약 0.4 중량부 내지 약 1.5 중량부, 또는 약 0.4 중량부 내지 약 1 중량부일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 실란계 흡수제는 비닐트리메톡시실란, 아미노프로필트리메톡시실란, 및 N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필트리메톡시실란에서 선택되는 하나 이상을 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다. 본원의 일 구현예에 있어서, 상기 실란계 흡수제는 수분을 흡수하는 것일 수 있다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 접착제 조성물 100 중량부에 대하여 상기 실란계 흡수제의 함량은 약 1.5 중량부 내지 약 15 중량부, 약 1.5 중량부 내지 약 10 중량부, 약 1.5 중량부 내지 약 7 중량부, 또는 약 1.5 중량부 내지 약 5 중량부일 수 있다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 접착제 조성물은 촉매 및 염료에서 선택되는 하나 이상을 추가 포함할 수 있다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 촉매는 디부틸비스(2,4-펜탄디오나토)틴 또는 디옥틸비스(2,4-펜탄디오나토)틴일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다. 본원의 일 구현예에 있어서, 상기 촉매는 접착제의 경화를 촉진하는 촉매일 수 있다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 염료는 백색염료, 흑색염료, 적색염료, 청색염료, 및 황색염료에서 선택되는 하나 이상을 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다. 본원의 일 구현예에 있어서, 상기 염료는 상기 접착제 조성물의 용도 및 사용되는 자재의 종류에 따라서 적절히 선택되는 것일 수 있다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 접착제 조성물 100 중량부에 대하여, 상기 촉매 및 상기 염료의 함량은 각각 약 0.1 중량부 내지 약 5 중량부일 수 있다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 접착제 조성물 100 중량부에 대하여 상기 촉매의 함량은 약 0.1 중량부 내지 약 5 중량부, 약 0.1 중량부 내지 약 4 중량부, 약 0.1 중량부 내지 약 3 중량부, 약 0.1 중량부 내지 약 2 중량부, 또는 약 0.1 중량부 내지 약 1 중량부일 수 있다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 접착제 조성물 100 중량부에 대하여 상기 염료의 함량은 약 0.1 중량부 내지 약 5 중량부, 약 0.1 중량부 내지 약 4 중량부, 약 0.1 중량부 내지 약 3 중량부, 약 1 중량부 내지 약 5 중량부, 약 1 중량부 내지 약 4 중량부, 또는 약 1 중량부 내지 약 3 중량부일 수 있다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 접착제 조성물은 건축 자재용 접착제로 사용되는 것일 수 있다. 비제한적인 예로서, 상기 건축 자재는 대리석, 인조 대리석, 금속, 고분자, 또는 목재일 수 있다. 본원의 일 구현예에 있어서, 상기 접착제 조성물은 상기 건축 자재를 견고하게 접착하고, 접착이 오랜 기간 동안 유지되는 것일 수 있다.
이하, 본원에 대하여 실시예를 이용하여 좀더 구체적으로 설명하지만, 하기 실시예는 본원의 이해를 돕기 위하여 예시하는 것일 뿐, 본원의 내용이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.
[실시예]
<실시예 1. 암모늄인계 난연제의 제조>
실시예 1-1
냉각기가 달린 500 mL 삼구 둥근바닥 플라스크에 아미노트리(메틸렌포스포닉산)(aminotri(methylenephosphonic acid); ATMP) 200 g (0.34 mol, 50% 수용액)을 첨가하고, 암모니아수 95.4 g (2.04 mol, 30% 수용액)을 2 시간 동안 천천히 첨가한다. 반응 완결 후 수분을 완전히 제거하고, 후드 안에서 24 시간 동안 건조한 후 몰타르를 이용하여 분쇄하여 하기 화학식 1로서 표시되는 암모늄 아미노트리(메틸렌포스포네이트)(99% 수율, 128 g)을 수득하였다.
[화학식 1]
실시예 1-2
실시예 1-1과 동일한 방법으로 제조하되, 1-하이드록시에틸리덴-1,1-디포스포닉산(1-hydroxyethylidene-1,1-diphosphonic acid; HEDP) 200g (0.49 mol, 50% 수용액)에 암모니아수 91.7g (1.96 mol, 30% 수용액)을 첨가하여 반응하여, 하기 화학식 2로서 표시되는 암모늄 (1-하이드록시에틸리덴)-1,1-디포스포네이트(99% 수율, 126 g)를 수득하였다.
[화학식 2]
실시예 1-3
실시예 1-1과 동일한 방법으로 제조하되, 2-포스포노-1,2,4-부탄트리카복실산(2-phosphonobutane-1,2,4-tricarboxylic acid; PBTCA) 200g (0.37 mol, 50% 수용액)에 암모니아수 86.5g (1.85 mol, 30% 수용액)을 첨가하여 반응하여, 하기 화학식 3으로서 표시되는 암모늄 (2-포스포노부탄-1,2,4-트리카르복실레이트)(99% 수율, 125 g)를 수득하였다.
[화학식 3]
실시예 1-4
실시예 1-1과 동일한 방법으로 제조하되, 디에틸렌트리아민펜타(메틸렌포스포닉산)(diethylenetriaminepenta(methylenephosphonic acid), DTPMP) 200g (0.17 mol, 50% 수용액)에 암모니아수 79.5g (1.7 mol, 30% 수용액)을 첨가하여 반응하여, 하기 화학식 4로서 표시되는 암모늄 디에틸렌트리아민펜타(메틸렌포스포네이트) (99% 수율, 123 g)를 수득하였다.
[화학식 4]
실시예 1-5
실시예 1-1과 동일한 방법으로 제조하되, 에틸렌디아민테트라(메틸렌포스포닉산)(ethylenediaminetetra(methylenephosphonic acid); EDTMP) 200g (0.23 mol, 50% 수용액)에 암모니아수 85.6g (1.83 mol, 30% 수용액)을 첨가하여 반응하여, 하기 화학식 5로서 표시되는 암모늄 에틸렌디아민테트라(메틸렌포스포네이트)(99% 수율, 125 g)을 수득하였다.
[화학식 5]
<실시예 2. 난연 접착제 조성물의 제조>
실시예 2-1
실릴 폴리에테르 폴리머 91.98g (30.7%, Kaneka, S303H), 탄산칼슘 147.42 g (49.14%), 비닐트리메톡시실란 9.0 g (3%), 아미노프로필트리메톡시실란 1.5g (0.5%), N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필트리메톡시실란 5.85 g (1.95%), 비스(1,2,2,6,6-펜타메틸-4-피페리딜)데칸디오에이트 1.35 g (0.45%), 메틸(1,2,2,6,6-펜타메틸-4-피페리딜)세바케이트 1.35 g (0.45%), 백색염료 9.87 g (3.29%), 디부틸비스(2,4-펜탄디오나토)틴 1.59 g (0.52%), 및 암모늄 아미노트리(메틸렌포스포네이트) 30g (10%)을 플레니터리 믹서 (planetary mixer)에 넣고 10 분간 혼합하여 균일한 조성물을 수득하였다.
실시예 2-2
실릴 폴리에테르 폴리머 91.98g (30.7%, Kaneka, S303H), 탄산칼슘 132.42g (44.14%), 비닐트리메톡시실란 9.0g (3%), 아미노프로필트리메톡시실란 1.5 g (0.5%), N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필트리메톡시실란 5.85 g (1.95%), 비스(1,2,2,6,6-펜타메틸-4-피페리딜)데칸디오에이트 1.35 g (0.45%), 메틸(1,2,2,6,6-펜타메틸-4-피페리딜)세바케이트 1.35 g (0.45%), 백색염료 9.87 g (3.29%), 디부틸비스(2,4-펜탄디오나토)틴 1.59 g (0.52%), 및 암모늄 아미노트리(메틸렌포스포네이트) 45g (15%)을 플레니터리 믹서에 넣고 10 분간 혼합하여 균일한 조성물을 수득하였다.
실시예 2-3
실릴 폴리에테르 폴리머 91.98g (30.7%, Kaneka, S303H), 탄산칼슘 117.42 g (39.14%), 비닐트리메톡시실란 9.0 g (3%), 아미노프로필트리메톡시실란 1.5 g (0.5%), N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필트리메톡시실란 5.85 g (1.95%), 비스(1,2,2,6,6-펜타메틸-4-피페리딜)데칸디오에이트 1.35 g (0.45%), 메틸(1,2,2,6,6-펜타메틸-4-피페리딜)세바케이트 1.35 g (0.45%), 백색염료 9.87 g (3.29%), 디부틸비스(2,4-펜탄디오나토)틴 1.59 g (0.52%), 및 암모늄 아미노트리(메틸렌포스포네이트) 60g (20%)을 플레니터리 믹서에 넣고 10 분간 혼합하여 균일한 조성물을 수득하였다.
실시예 2-4
실릴 폴리에테르 폴리머 91.98g (30.7%, Kaneka, S303H), 탄산칼슘 102.42 g (34.14%), 비닐트리메톡시실란 9.0 g (3%), 아미노프로필트리메톡시실란 1.5 g (0.5%), N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필트리메톡시실란 5.85 g (1.95%), 비스(1,2,2,6,6-펜타메틸-4-피페리딜)데칸디오에이트 1.35 g (0.45%), 메틸(1,2,2,6,6-펜타메틸-4-피페리딜)세바케이트 1.35 g (0.45%), 백색염료 9.87 g (3.29%), 디부틸비스(2,4-펜탄디오나토)틴 1.59 g (0.52%), 및 암모늄 아미노트리(메틸렌포스포네이트) 75g (25%)을 플레니터리 믹서에 넣고 10 분간 혼합하여 균일한 조성물을 수득하였다.
실시예 2-5
실릴 폴리에테르 폴리머 91.98g (30.7%, Kaneka, S303H), 탄산칼슘 87.42g (29.14%), 비닐트리메톡시실란 9.0g (3%), 아미노프로필트리메톡시실란 1.5g (0.5%), N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필트리메톡시실란 5.85g (1.95%), 비스(1,2,2,6,6-펜타메틸-4-피페리딜)데칸디오에이트 1.35g (0.45%), 메틸(1,2,2,6,6-펜타메틸-4-피페리딜)세바케이트 1.35g (0.45%), 백색염료 9.87g (3.29%), 디부틸비스(2,4-펜탄디오나토)틴 1.59g (0.52%), 및 암모늄 아미노트리(메틸렌포스포네이트) 90g (30%)을 플레니터리 믹서에 넣고 10 분간 혼합하여 균일한 조성물을 수득하였다.
실시예 2-6
실릴 폴리에테르 폴리머 91.98g (30.7%, Kaneka, S303H), 탄산칼슘 72.42g (24.14%), 비닐트리메톡시실란 9.0g (3%), 아미노프로필트리메톡시실란 1.5g (0.5%), N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필트리메톡시실란 5.85g (1.95%), 비스(1,2,2,6,6-펜타메틸-4-피페리딜)데칸디오에이트 1.35g (0.45%), 메틸(1,2,2,6,6-펜타메틸-4-피페리딜)세바케이트 1.35g (0.45%), 백색염료 9.87g (3.29%), 디부틸비스(2,4-펜탄디오나토)틴 1.59g (0.52%), 및 암모늄 아미노트리(메틸렌포스포네이트) 105g (35%)을 플레니터리 믹서에 넣고 10 분간 혼합하여 균일한 조성물을 수득하였다.
실시예 2-7
실릴 폴리에테르 폴리머 91.98g (30.7%, Kaneka, S303H), 탄산칼슘 57.42g (19.14%), 비닐트리메톡시실란 9.0g (3%), 아미노프로필트리메톡시실란 1.5g (0.5%), N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필트리메톡시실란 5.85g (1.95%), 비스(1,2,2,6,6-펜타메틸-4-피페리딜)데칸디오에이트 1.35g (0.45%), 메틸(1,2,2,6,6-펜타메틸-4-피페리딜)세바케이트 1.35g (0.45%), 백색염료 9.87g (3.29%), 디부틸비스(2,4-펜탄디오나토)틴 1.59g (0.52%), 및 암모늄 아미노트리(메틸렌포스포네이트) 120g (40%)을 플레니터리 믹서에 넣고 10 분간 혼합하여 균일한 조성물을 수득하였다.
실시예 2-8
실릴 폴리에테르 폴리머 91.98g (30.7%, Kaneka, S303H), 탄산칼슘 87.42g (29.14%), 비닐트리메톡시실란 9.0g (3%), 아미노프로필트리메톡시실란 1.5g (0.5%), N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필트리메톡시실란 5.85g (1.95%), 비스(1,2,2,6,6-펜타메틸-4-피페리딜)데칸디오에이트 1.35g (0.45%), 메틸(1,2,2,6,6-펜타메틸-4-피페리딜)세바케이트 1.35g (0.45%), 백색염료 9.87g (3.29%), 디부틸비스(2,4-펜탄디오나토)틴 1.59g (0.52%), 및 암모늄 (1-하이드록시에틸리덴)-1,1-디포스포네이트 90g (30%)을 플레니터리 믹서에 넣고 10 분간 혼합하여 균일한 조성물을 수득하였다.
실시예 2-9
실릴 폴리에테르 폴리머 91.98g (30.7%, Kaneka, S303H), 탄산칼슘 72.42g (24.14%), 비닐트리메톡시실란 9.0g (3%), 아미노프로필트리메톡시실란 1.5g (0.5%), N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필트리메톡시실란 5.85g (1.95%), 비스(1,2,2,6,6-펜타메틸-4-피페리딜)데칸디오에이트 1.35g (0.45%), 메틸(1,2,2,6,6-펜타메틸-4-피페리딜)세바케이트 1.35g (0.45%), 백색염료 9.87g (3.29%), 디부틸비스(2,4-펜탄디오나토)틴 1.59g (0.52%), 및 암모늄 (1-하이드록시에틸리덴)-1,1-디포스포네이트 105g (35%)을 플레니터리 믹서에 넣고 10 분간 혼합하여 균일한 조성물을 수득하였다.
실시예 2-10
실릴 폴리에테르 폴리머 91.98g (30.7%, Kaneka, S303H), 탄산칼슘 87.42g (29.14%), 비닐트리메톡시실란 9.0g (3%), 아미노프로필트리메톡시실란 1.5g (0.5%), N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필트리메톡시실란 5.85g (1.95%), 비스(1,2,2,6,6-펜타메틸-4-피페리딜)데칸디오에이트 1.35g (0.45%), 메틸(1,2,2,6,6-펜타메틸-4-피페리딜)세바케이트 1.35g (0.45%), 백색염료 9.87g (3.29%), 디부틸비스(2,4-펜탄디오나토)틴 1.59g (0.52%), 및 암모늄 (2-포스포노부탄-1,2,4-트리카르복실레이트) 90g (30%)을 플레니터리 믹서에 넣고 10 분간 혼합하여 균일한 조성물을 수득하였다.
실시예 2-11
실릴 폴리에테르 폴리머 91.98g (30.7%, Kaneka, S303H), 탄산칼슘 72.42g (24.14%), 비닐트리메톡시실란 9.0g (3%), 아미노프로필트리메톡시실란 1.5g (0.5%), N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필트리메톡시실란 5.85g (1.95%), 비스(1,2,2,6,6-펜타메틸-4-피페리딜)데칸디오에이트 1.35g (0.45%), 메틸(1,2,2,6,6-펜타메틸-4-피페리딜)세바케이트 1.35g (0.45%), 백색염료 9.87g (3.29%), 디부틸비스(2,4-펜탄디오나토)틴 1.59g (0.52%), 및 암모늄 (2-포스포노부탄-1,2,4-트리카르복실레이트) 105g (35%)을 플레니터리 믹서에 넣고 10 분간 혼합하여 균일한 조성물을 수득하였다.
실시예 2-12
실릴 폴리에테르 폴리머 91.98g (30.7%, Kaneka, S303H), 탄산칼슘 87.42g (29.14%), 비닐트리메톡시실란 9.0g (3%), 아미노프로필트리메톡시실란 1.5g (0.5%), N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필트리메톡시실란 5.85g (1.95%), 비스(1,2,2,6,6-펜타메틸-4-피페리딜)데칸디오에이트 1.35g (0.45%), 메틸(1,2,2,6,6-펜타메틸-4-피페리딜)세바케이트 1.35g (0.45%), 백색염료 9.87g (3.29%), 디부틸비스(2,4-펜탄디오나토)틴 1.59g (0.52%), 및 암모늄 디에틸렌트리아민펜타(메틸렌포스포네이트) 90g (30%)을 플레니터리 믹서에 넣고 10 분간 혼합하여 균일한 조성물을 수득하였다.
실시예 2-13
실릴 폴리에테르 폴리머 91.98g (30.7%, Kaneka, S303H), 탄산칼슘 72.42g (24.14%), 비닐트리메톡시실란 9.0g (3%), 아미노프로필트리메톡시실란 1.5g (0.5%), N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필트리메톡시실란 5.85g (1.95%), 비스(1,2,2,6,6-펜타메틸-4-피페리딜)데칸디오에이트 1.35g (0.45%), 메틸(1,2,2,6,6-펜타메틸-4-피페리딜)세바케이트 1.35g (0.45%), 백색염료 9.87g (3.29%), 디부틸비스(2,4-펜탄디오나토)틴 1.59g (0.52%), 및 암모늄 디에틸렌트리아민펜타(메틸렌포스포네이트) 105g (35%)을 플레니터리 믹서에 넣고 10 분간 혼합하여 균일한 조성물을 수득하였다.
실시예 2-14
실릴 폴리에테르 폴리머 91.98g (30.7%, Kaneka, S303H), 탄산칼슘 87.42g (29.14%), 비닐트리메톡시실란 9.0g (3%), 아미노프로필트리메톡시실란 1.5g (0.5%), N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필트리메톡시실란 5.85g (1.95%), 비스(1,2,2,6,6-펜타메틸-4-피페리딜)데칸디오에이트 1.35g (0.45%), 메틸(1,2,2,6,6-펜타메틸-4-피페리딜)세바케이트 1.35g (0.45%), 백색염료 9.87g (3.29%), 디부틸비스(2,4-펜탄디오나토)틴 1.59g (0.52%), 및 암모늄 에틸렌디아민테트라(메틸렌포스포네이트) 90g (30%)을 플레니터리 믹서에 넣고 10 분간 혼합하여 균일한 조성물을 수득하였다.
실시예 2-15
실릴 폴리에테르 폴리머 91.98g (30.7%, Kaneka, S303H), 탄산칼슘 72.42g (24.14%), 비닐트리메톡시실란 9.0g (3%), 아미노프로필트리메톡시실란 1.5g (0.5%), N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필트리메톡시실란 5.85g (1.95%), 비스(1,2,2,6,6-펜타메틸-4-피페리딜)데칸디오에이트 1.35g (0.45%), 메틸(1,2,2,6,6-펜타메틸-4-피페리딜)세바케이트 1.35g (0.45%), 백색염료 9.87g (3.29%), 디부틸비스(2,4-펜탄디오나토)틴 1.59g (0.52%), 및 암모늄 에틸렌디아민테트라(메틸렌포스포네이트) 105g (35%)을 플레니터리 믹서에 넣고 10 분간 혼합하여 균일한 조성물을 수득하였다.
실시예 2-16
실릴 폴리에테르 폴리머 91.98g (30.7%, Kaneka, S303H), 탄산칼슘 72.42g (24.14%), 비닐트리메톡시실란 9.0g (3%), 아미노프로필트리메톡시실란 1.5g (0.5%), N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필트리메톡시실란 5.85g (1.95%), 비스(1,2,2,6,6-펜타메틸-4-피페리딜)데칸디오에이트 1.35g (0.45%), 메틸(1,2,2,6,6-펜타메틸-4-피페리딜)세바케이트 1.35g (0.45%), 백색염료 9.87g (3.29%), 디부틸비스(2,4-펜탄디오나토)틴 1.59g (0.52%), 및 암모늄 폴리포스페이트(ammonium polyphosphate; APP) 105g (35%)을 플레니터리 믹서에 넣고 10 분간 혼합하여 균일한 조성물을 수득하였다.
실시예 2-17
실릴 폴리에테르 폴리머 91.98g (30.7%, Kaneka, S303H), 탄산칼슘 57.42g (19.14%), 비닐트리메톡시실란 9.0g (3%), 아미노프로필트리메톡시실란 1.5g (0.5%), N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필트리메톡시실란 5.85g (1.95%), 비스(1,2,2,6,6-펜타메틸-4-피페리딜)데칸디오에이트 1.35g (0.45%), 메틸(1,2,2,6,6-펜타메틸-4-피페리딜)세바케이트 1.35g (0.45%), 백색염료 9.87g (3.29%), 디부틸비스(2,4-펜탄디오나토)틴 1.59g (0.52%), 및 암모늄 폴리포스페이트 120g (40%)을 플레니터리 믹서에 넣고 10 분간 혼합하여 균일한 조성물을 수득하였다.
하기 표 1에 실시예 2-1 내지 2-17의 조성물의 함량비를 정리하여 나타냈다. 이때, 각각의 실시예에서, 변성 실리콘 폴리머인 실릴 폴리에테르 폴리머의 질량(함량비)는 91.98 g(30.7%); 아민계 자외선 차단제인 비스(1,2,2,6,6-펜타메틸-4-피페리딜)데칸디오에이트 및 메틸(1,2,2,6,6-펜타메틸-4-피페리딜)세바케이트의 질량(함량비)는 각각 1.35 g(0.45%); 실란계 흡수제인 비닐트리메톡시실란, 아미노프로필트리메톡시실란, 및 N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필트리메톡시실란의 질량(함량비)는 각각 9.0 g(3%), 1.5 g(0.5%), 및 5.85 g(1.95%); 촉매인 디부틸비스(2,4-펜탄디오나토)틴의 질량(함량비)는 1.59 g(0.52%); 및 백색염료의 질량(함량비)는 9.87g (3.29%)으로서 동일하므로 기재를 생략하고, 무기충전제인 탄산칼슘의 질량(함량비)과 인계 난연제의 종류 및 질량(함량비)만을 나타냈다.
탄산칼슘
질량(함량비)
인계 난연제
종류 질량(함량비)
실시예 2-1 147.42 g (49.14%) 암모늄 아미노트리(메틸렌포스포네이트) 30 g (10%)
실시예 2-2 132.42 g (44.14%) 45 g (15%)
실시예 2-3 117.42 g (39.14%) 60 g (20%)
실시예 2-4 102.42 g (34.14%) 75 g (25%)
실시예 2-5 87.42 g (29.14%) 90 g (30%)
실시예 2-6 72.42 g (24.14%) 105 g (35%)
실시예 2-7 57.42 g (19.14%) 120 g (40%)
실시예 2-8 87.42 g (29.14%) 암모늄 (1-하이드록시에틸리덴)-1,1-디포스포네이트 90 g (30%)
실시예 2-9 72.42 g (24.14%) 105 g (35%)
실시예 2-10 87.42 g (29.14%) 암모늄 (2-포스포노부탄-1,2,4-트리카르복실레이트) 90 g (30%)
실시예 2-11 72.42 g (24.14%) 105 g (35%)
실시예 2-12 87.42 g (29.14%) 암모늄 디에틸렌트리아민펜타(메틸렌포스포네이트) 90 g (30%)
실시예 2-13 72.42 g (24.14%) 105 g (35%)
실시예 2-14 87.42 g (29.14%) 암모늄 에틸렌디아민테트라(메틸렌포스포네이트) 90 g (30%)
실시예 2-15 72.42 g (24.14%) 105 g (35%)
실시예 2-16 72.42 g (24.14%) 암모늄 폴리포스페이트 105 g (35%)
실시예 2-17 57.42 g (19.14%) 120 g (40%)
<비교예 1: 난연제를 포함하지 않는 접착제의 제조>
폴리에테르 폴리머 91.98g (30.7%, Kaneka, S303H), 탄산칼슘 177.42g (59.14%), 비닐트리메톡시실란 9.0g (3%), 아미노프로필트리메톡시실란 1.5g (0.5%), N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필트리메톡시실란 5.85g (1.95%), 비스(1,2,2,6,6-펜타메틸-4-피페리딜)데칸디오에이트 1.35g (0.45%), 메틸(1,2,2,6,6-펜타메틸-4-피페리딜)세바케이트 1.35g (0.45%), 백색염료 9.87g (3.29%), 및 디부틸비스(2,4-펜탄디오나토)틴 1.59g (0.52%)을 플레니터리 믹서에 넣고 10 분간 혼합하여 균일한 조성물을 수득하였다.
<실험예: 난연 접착제의 난연성 테스트>
실시예 2에서 제조된 난연 접착제 및 비교예 1의 접착제의 난연성을 테스트하였다. 각 실시예의 시편을 약 30 초간 화염에 노출시키고, 인화 여부를 관찰하였다. 하기 표 2에 접착제의 점도, 접착력, 초기 접착력, 및 난연성을 평가하여 매우 높음(4), 높음(3), 보통(2), 및 낮음(1)으로 표시하였다.
점도 접착력 난연성 초기 접착력 난연제 함유량(%)
실시예 2-1 4 4 2 3 10
실시예 2-2 4 3 2 4 15
실시예 2-3 3 3 2 4 20
실시예 2-4 2 3 3 4 25
실시예 2-5 2 3 4 4 30
실시예 2-6 2 3 4 4 35
실시예 2-7 4 3 4 3 40
실시예 2-8 3 3 4 4 30
실시예 2-9 4 3 4 3 35
실시예 2-10 3 3 4 4 30
실시예 2-11 4 3 4 3 35
실시예 2-12 3 4 4 4 30
실시예 2-13 4 4 4 3 35
실시예 2-14 3 4 4 3 30
실시예 2-15 4 3 4 4 35
실시예 2-16 3 3 3 3 35
실시예 2-17 4 3 4 3 40
비교예 1 4 4 1 4 0
상기 표 2를 참조하여 설명하면, 각각의 실시예에서, 점도, 접착력, 및 초기 접착력과 난연성 사이의 연관성은 나타나지 않았다. 실시예 2-1 내지 2-4의 접착제는 난연제를 10% 내지 25%로 포함하는 것으로서, 난연성이 상대적으로 낮았으며, 난연제를 30% 이상 포함하는 실시예 2-5부터 난연성이 더욱 우수한 것을 확인할 수 있다.
도 1의 a 내지 c는, 실시예 2-12의 난연성 테스트 과정의 사진으로서, 화염에 노출되어도 인화되지 않아 난연성이 매우 높은 것을 확인할 수 있다. 또한, 실시예 2-12는 난연성뿐만 아니라 접착력 및 초기 접착력이 우수하다. 도 2의 a 내지 c는, 비교예 1의 난연성 테스트 과정의 사진으로서 화염에 노출되었을 때 매우 잘 인화되는 것을 확인하였다.
전술한 본원의 설명은 예시를 위한 것이며, 본원이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본원의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수도 있다.
본원의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위, 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본원의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (10)

  1. 변성 실리콘 폴리머, 무기 충전제, 인계 난연제, 아민계 자외선 차단제, 및 실란계 흡수제를 포함하는, 접착제 조성물로서,
    상기 접착제 조성물 100 중량부에 대하여,
    상기 변성 실리콘 폴리머의 함량은 20 중량부 내지 45 중량부이고,
    상기 무기 충전제의 함량은 10 중량부 내지 70 중량부이고,
    상기 인계 난연제의 함량은 10 중량부 내지 40 중량부이고,
    상기 아민계 자외선 차단제의 함량은 0.4 중량부 내지 4 중량부이고,
    상기 실란계 흡수제의 함량은 1.5 중량부 내지 15 중량부이며,
    상기 인계 난연제로 인하여 난연성을 갖는 것이고,
    상기 인계 난연제는 암모늄 아미노트리(메틸렌포스포네이트), 암모늄 (1-하이드록시에틸리덴)-1,1-디포스포네이트, 암모늄 (2-포스포노부탄-1,2,4-트리카르복실레이트), 암모늄 디에틸렌트리아민펜타(메틸렌포스포네이트), 및 암모늄 에틸렌디아민테트라(메틸렌포스포네이트)에서 선택되는 하나 이상을 포함하는 것인,
    접착제 조성물.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 변성 실리콘 폴리머는 실릴화된 폴리에테르인 것인, 접착제 조성물.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 무기 충전제는 탄산칼슘, 염화칼슘, 탄산칼륨, 황산마그네슘, 황산나트륨, 황산칼슘, 산화칼슘, 및 산화마그네슘에서 선택되는 하나 이상을 포함하는 것인, 접착제 조성물.
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 아민계 자외선 차단제는 비스(1,2,2,6,6-펜타메틸-4-피페리딜)데칸디오에이트 및 메틸(1,2,2,6,6-펜타메틸-4-피페리디닐)세바케이트에서 선택되는 하나 이상을 포함하는 것인, 접착제 조성물.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 실란계 흡수제는 비닐트리메톡시실란, 아미노프로필트리메톡시실란, 및 N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필트리메톡시실란에서 선택되는 하나 이상을 포함하는 것인, 접착제 조성물.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 접착제 조성물 100 중량부에 대하여 상기 인계 난연제의 함량은 30 중량부 내지 40 중량부인 것인, 접착제 조성물.
  8. 제 1 항에 있어서,
    촉매 및 염료에서 선택되는 하나 이상을 추가 포함하는, 접착제 조성물.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 접착제 조성물 100 중량부에 대하여,
    상기 촉매 및 상기 염료의 함량은 각각 0.1 중량부 내지 5 중량부인 것인, 접착제 조성물.
  10. 제 1 항에 있어서,
    건축 자재용 접착제로 사용되는 것인, 접착제 조성물.
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