KR102645123B1 - 2액형 내화 및 내열 우레탄 실란트 조성물 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 2액형 내화 및 내열 우레탄 실란트 조성물에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 이소시아네이트 프리폴리머인 주제와 폴리올을 포함하는 경화제의 2액형으로, 상기 경화제는 폴리올 100중량부, 산화철 10~80중량부, 수산화알루미늄 100~200중량부, 실리카 에어로겔 분말 10~20중량부 및 나노 그래핀 플레이크 10~20중량부를 포함하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 의하면, 방화성능이 요구되는 건축용 내, 외장재, 복층유리의 실링재, 글레이징 등으로 사용되어 건축 구조물의 방화성능을 월등히 향상시킬 수 있다는 장점이 있다.
Description
본 발명은 2액형 내화 및 내열 우레탄 실란트 조성물에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 산화철, 수산화알루미늄, 실리카 에어로겔 분말 및 나노 그래핀 플레이크 등을 경화제에 포함하는 2액형의 우레탄 실란트 조성물을 제조함으로써, 내열 및 내화성이 향상되어 방화성이 개선되는 2액형 내화 및 내열 우레탄 실란트 조성물에 관한 것이다.
일상생활에서 사용되고 있는 거의 모든 내·외장용 건축자재는 난연성이나 방화 특성을 요구하고 있다.
내외장용 건축자재로서, 흡음, 단열, 내화, 결로방지 등의 목적으로 가장 널리 사용되는 내·외장재용의 구성원료는 유리면, 암면, 세라믹 파이버, 셀룰로오스 등의 섬유상 물질과 목분을 이용한 합성목재, 기타 복합건축자재 등 그 종류가 매우 다양하며, 조립식 건축자재로 사용되는 패널로는 EPS, 우레탄, MDF, 그라스울, 콘크리트 PC, ALC 패널 등이 있다. 그러나 상기와 같은 건축자재의 내·외장재는 각각 환경오염, 화재에 대한 취약성, 연소에 의한 유독가스 발생 등의 문제점이 있는바, 이를 해소하기 위한 여러 소재가 개발되고 있다.
한편, 각종 접합부나 갈라진 틈에 대한 수밀, 기밀을 유지하기 위하여 충진되는 물질을 일반적으로 실링재라고 말하며, 이는 어느 정도 강도 및 탄성을 가지고 부재를 고정시켜 건축물의 내구성을 증진시키는 목적으로 사용된다. 그리고 실링재 중 특히 탄성 실링재를 실란트라고 한다.
이러한 실란트는 수밀, 기밀의 기능적인 목적만을 추구하였는바, 최근 이러한 실란트 역시 방화성능이 요구되며, 실링에 의한 유독가스 및 열기에 대한 확실한 차단 효과가 요구되고 있는 실정이다.
내화성 실란트의 선행문헌으로는 대한민국 등록특허 제10-0674035호 및 등록특허 제10-2039767호가 게시되어 있다.
상기 대한민국 등록특허 제10-0674035호는 교차결합 유기규소 화합물, 규회석 등을 포함하여 내화성을 개선하였고, 상기 대한민국 등록특허 제10-2039767호에서는 팽창 흑연, 난연제를 포함하여 방화재용 실란트 조성물을 제조하였다.
그러나 선행문헌들의 어디에서도 실리카 에어로겔을 이용하여 내열성 및 내화성을 개선한 예는 없었다.
따라서, 본 발명의 목적은 실리카 에어로겔 및 나노 그래핀 플레이크를 경화제에 포함하는 2액형의 실란트 조성물을 제공함으로써, 우수한 접착성, 기밀성을 가지면서도, 내열성 및 내화성이 우수하여 방화성능이 개선되도록 한다는 데 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 2액형 내화 및 내열 우레탄 실란트 조성물은, 이소시아네이트 프리폴리머인 주제와 폴리올을 포함하는 경화제의 2액형으로, 상기 경화제는 폴리올 100중량부에 대하여 산화철 10~80중량부, 수산화알루미늄 100~200중량부, 실리카 에어로겔 분말 10~20중량부 및 나노 그래핀 플레이크 10~20중량부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 주제는 폴리옥시프로필렌 글리세롤 트리에테르(α,α', α"-1,2,3-Propanetriyltris [ω-hydroxypoly[oxy(methyl-1,2-ethanediyl)]]) 100중량부, 폴리프로필렌 글리콜(polypropylene glycol) 50~80중량부, 톨루엔디이소시아네이트(Toluene diisocyanate) 15~30중량부 및 가소제 1~10중량부를 포함하고, 상기 경화제는 폴리올 100중량부, 가소제 25~80중량부, 무기 충전제 100~250중량부, 산화철 10~80중량부, 수산화알루미늄 100~200중량부, 실리카 에어로겔 분말 10~20중량부, 나노 그래핀 플레이크 10~20중량부, 경화촉진제 0.01~3중량부 및 반응촉매 0.01~2중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 2액형 내화 및 내열 우레탄 실란트 조성물.
상기 경화제는 붕소처리된 티타늄 10~20중량부 및 벤즈이미다졸론계 화합물 1~20중량부 및 반응촉매 0.1~10중량부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 실리카 에어로겔 분말은, 실리카 에어로겔 분말을 플라즈마 처리하고, 이를 인산염 수용액에 20~30℃의 온도에서 30~40분간 침지한 후, 건조하고 0.1~100㎛로 분쇄한 것임을 특징으로 한다.
상기 나노 그래핀 플레이크는, 상기 나노 그래핀 플레이크를 플라즈마 처리하고, 이를, n-아미노에틸-아미노프로필트리메톡시 실란 에멀션에 20~30℃의 온도에서 30~40분간 침지한 후, 건조하고 10~1000nm로 분쇄한 것임을 특징으로 한다.
본 발명의 2액형 내화 및 내열 우레탄 실란트 조성물에 의하면, 방화성능이 요구되는 건축용 내, 외장재, 복층유리의 실링재, 글레이징 등으로 사용되어 건축 구조물의 방화성능을 월등히 향상시킬 수 있다는 장점이 있다.
이하, 본 발명을 상세히 설명한다.
본 발명의 2액형 내화 및 내열 우레탄 실란트 조성물은, 내화 및 내열 첨가제로 산화철, 수산화알루미늄, 실리카 에어로겔 분말, 나노 그래핀 플레이크 등을 경화제에 투입하여 2액형의 실란트 조성물을 제조함으로써, 우수한 접착성 및 기밀성을 가지면서도 내화성이 향상되어, 방화성능이 요구되는 각종 건축 구조물, 복층유리 등에 실링재로서 사용될 수 있다는 데 가장 큰 특징이 있다.
구체적으로 본 발명에 의한 2액형 내화 및 내열 우레탄 실란트 조성물은, 이소시아네이트 프리폴리머인 주제와 폴리올을 포함하는 경화제의 2액형으로, 상기 경화제는 폴리올 100중량부에 대하여 산화철 10~80중량부, 수산화알루미늄 100~200중량부, 실리카 에어로겔 분말 10~20중량부 및 나노 그래핀 플레이크 10~20중량부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 2액형 우레탄 실란트 조성물의 이소시아네이트 프리폴리머인 주제는 이 기술이 속하는 분야에서 공지된 것을 사용할 수 있는바, 이소시아네이트 프리폴리머를 포함한다면 그 조성을 제한하지 않는다. 예시적으로, 본 발명의 주제는 폴리옥시프로필렌 글리세롤 트리에테르(α,α', α"-1,2,3-Propanetriyltris [ω-hydroxypoly[oxy(methyl-1,2-ethanediyl)]]) 100중량부, 폴리프로필렌 글리콜(polypropylene glycol) 50~80중량부, 톨루엔디이소시아네이트(Toluene diisocyanate) 15~30중량부 및 가소제 1~10중량부로 구성될 수 있는바, 이러한 주제는 인열강도 등의 물리적 특성이 우수하다. 상기 가소제로는 Bis(2-ethylhexyl)phthalate(cas no. 117-81-7)을 사용할 수 있다. 이때, 상기 주제의 '중량부'는 주제 내 폴리옥시프로필렌 글리세롤 트리에테르 100중량부를 기준으로 한 것이다.
그리고 상기 경화제는 폴리올을 포함한다. 이하, 상기 경화제의 '중량부'는 경화제 내 폴리올 100중량부를 기준으로 한다.
상기 폴리올로는 적어도 둘 이상의 히드록시를 갖는 것으로, 예시적으로 폴리에테르 폴리올일 수 있다. 그리고 상기 폴리에테르 폴리올로는 폴리프로필렌 글리콜, Methyloxirane polymer with oxirane, ether with 1,2,3-propanetriol (3:1)(cas no. 9082-00-2) 중 1종 이상을 사용할 수 있다.
또한, 상기 경화제는 가소제 및 무기 충전제를 포함한다.
상기 가소제로는 Bis(2-ethylhexyl)phthalate(cas no. 117-81-7)을 사용할 수 있으며, 경화제 내 25~80중량부로 포함될 수 있다.
상기 무기 충전제로는 실란트의 강도, 경도 등을 적절하게 조절해주는 물질로서, 칼슘 카보네이트(Calcium carbonate)를 사용함이 바람직하다. 상기 칼슘 카보네이트는 실란트 조성물의 내화 특성을 개선하면서도, 결합력을 높여주는 역할을 한다.
상기 무기 충전제는 경화제 내 100~250중량부로 포함될 수 있다.
또한, 상기 경화제는 산화철 및 수산화알루미늄을 포함한다.
상기 산화철은 내열 첨가제로서, 조성물의 내열성을 현저히 개선해주는 역할을 한다. 상기 산화철로는 산화철(Ⅱ), 산화철(Ⅲ), 사산화삼철로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 사용할 수 있으며, 그 종류를 제한하지 않는다. 본 발명에서 상기 산화철의 입도는 0.1~500㎛인 것이 바람직하다.
상기 산화철은 경화제 내 10~80중량부로 포함됨이 바람직한데, 그 함량이 너무 적으면 내열성의 향상이 어렵고, 과량이 되면 전체적인 물성이 저하되기 때문이다.
상기 수산화알루미늄(aluminium trihyroxide)은 열에 의해 분해될 때 수증기를 배출하여 일부 연소 가스를 희석하고, 열을 흡수하는 성질을 포함하고 있어 연소의 확산을 방지하는 역할을 하기 때문에 내화 첨가제로서 사용된다.
상기 수산화알루미늄은 조성물 내 100~200중량부로 포함됨이 바람직한데, 그 함량이 상기한 범위를 벗어날 경우 충분한 내화성의 확보가 어렵거나, 실란트 조성물의 물성을 저해하기 때문이다.
상기 실리카 에어로겔 분말은 조성물의 내화 및 내열 특성을 개선해주는 것으로, 일반적으로 물유리 또는 TEOS(Tetra Ethyl Ortho Silicate), TMOS(Tetra Methyl Ortho Silicate)와 같은 알콕사이드(alkoxide)를 원료로 초임계 건조 및 상압 건조와 같은 에어로겔 합성 공정에 따라 제조된 것을 사용할 수 있으며, 공지된 다양한 제조방법에 의해 제조된 것을 모두 적용할 수 있다. 이때, 그 입도는 0.1~100㎛의 범위이고, 무정형 실리카 에어로겔 분말인 것이 바람직하나, 이를 반드시 제한하는 것은 아니다.
상기 실리카 에어로겔 분말은 경화제 내 10~20중량부로 포함됨이 바람직한데, 그 함량이 상기한 범위를 벗어날 경우 충분한 내화성의 확보가 어렵거나, 실란트 조성물의 물성을 저해하기 때문이다.
아울러, 상기 실리카 에어로겔 분말은, 실리카 에어로겔 분말을 플라즈마 처리하고, 이를 인산염 수용액에 침지한 후, 건조하고 분쇄한 것을 사용하는 것이 더욱 바람직한바, 이러한 실리카 에어로겔 분말을 사용할 경우 그 내화 특성이 더욱 개선되는 것은 물론, 실란트 조성물의 전체적인 물성 저하가 없기 때문이다.
더욱 구체적으로, 실리카 에어로겔 분말에 공기, 산소, 질소 또는 이들을 결합한 가스를 1~20cc/min으로 주입하고, 50~100W의 전압을 인가하여 0.1~5분간 플라즈마 처리하고, 이를 2~3부피배의 인산염 수용액에 20~30℃ 정도의 온도에서 30~40분간 침지한 후, 건조하고, 0.1~100㎛로 분쇄한 것을 사용함이 바람직하다. 이때, 상기 인산염 수용액으로는 3~10중량% 농도의 인산암모늄 수용액을 사용하면 족한바, 인산염의 종류 및 농도를 제한하지 않는다.
상기 나노 그래핀 플레이크는 연기 발생을 억제하고, 절연층으로 작용하여 열의 이동을 방해하여 난연성을 확보하는 것은 물론, 실란트 조성물의 강도 및 내열성을 개선하는 역할을 한다. 상기 나노 그래핀 플레이크를 제조하는 방법은 이 기술이 속하는 분야에서 공지이므로, 이에 대한 추가 설명은 생략한다.
상기 나노 그래핀 플레이크는 경화제 내 10~20중량부로 포함됨이 바람직한데, 그 함량이 상기한 범위를 벗어날 경우 충분한 내화성의 확보가 어렵거나, 실란트 조성물의 물성을 저해하기 때문이다.
다만, 상기 나노 그래핀 플레이크를 그대로 사용할 경우 실란트 조성물의 접착성이 저하된다는 문제가 있다.
이를 위하여 본 발명에서는 상기 나노 그래핀 플레이크를 플라즈마 처리하고, 이를 n-아미노에틸-아미노프로필트리메톡시 실란 에멀션에 침지한 후, 건조하고, 분쇄한 것을 사용함이 바람직하다.
더욱 구체적으로, 실리카 에어로겔 분말에 공기, 산소, 질소 또는 이들을 결합한 가스를 1~20cc/min으로 주입하고, 50~100W의 전압을 인가하여 0.1~5분간 플라즈마 처리하고, 이를 2~3부피배의 n-아미노에틸-아미노프로필트리메톡시 실란 에멀션에 20~30℃ 정도의 온도에서 30~40분간 침지한 후, 건조하고, 10~1000nm의 입도로 분쇄한 것을 사용하는 것이다.
이때, 상기 n-아미노에틸-아미노프로필트리메톡시 실란 에멀션으로는 n-아미노에틸-아미노프로필트리메톡시 실란 5~70중량%, 에멀션화제 0.1~1중량% 및 잔부의 물을 균질기로 5,000~10,000rpm으로 30~60분간 교반하여서 되는 것을 사용한다. 상기 에멀션 내 n-아미노에틸-아미노프로필트리메톡시 실란의 직경은 0.1~1㎛일 수 있다. 그리고 상기 에멀션화제는 폴리옥시에틸렌 알킬 에테르, 폴리옥시에틸렌 알킬아릴 에테르, 폴리옥시에틸렌-옥시프로필렌 블록 공중합체, 소르비탄 지방산 에스테르, 폴리옥시에틸렌 소르비탄 지방산 에스테르, 폴리옥시에틸렌 소르비톨 지방산 에스테르, 글리세린 지방산 에스테르, 폴리옥시에틸렌 지방산 에스테르, 폴리옥시에틸렌알킬아민, 플루오로-함유 비이온성 에멀션화제, 알킬아민염, 4차 암모늄염, 알킬 피리디늄염, 알킬베타인, 알킬아민 산화물 및 포스파티딜클로린 중 1종 이상을 사용할 수 있다.
그리고 상기 경화제는 필요에 따라 경화촉진제 및 반응촉매를 더 포함할 수 있다.
상기 경화촉진제는 비스무트계를 이용할 수 있으며, 구체적으로는 Bismuth 2-ethylhexanoate(cas no. 67874-71-9)를 경화제 내 0.01~3중량부로 포함될 수 있다.
상기 반응촉매로는 2-Ethylhexanoic acid(cas no. 149-57-5)를 사용할 수 있으며, 경화제 내 0.01~2중량부로 포함될 수 있다.
또한, 본 발명의 경화제는 내화 및 방열 특성의 향상을 위해 붕소처리된 티타늄 10~20중량부를 더 포함하는 것이 바람직하다. 이때, 상기 붕소처리된 티타늄은, 티타늄을 용융시킨 후, 이에 붕소 또는 액상 붕소를 1:0.4~0.6 중량비로 혼합한 후, 실온 냉각하여 분쇄한 것인바, 우수한 내화 및 방열 특성을 갖는다.
본 발명의 경화제는 벤즈이미다졸론계 화합물 1~20중량부를 더 포함함이 바람직하다.
상기 벤즈이미다졸론계 화합물 고온에서 발생하는 열라디칼 등의 열분해의 원인이 되는 물질을 이 화합물이 흡수하거나, 억제함으로써, 우수한 내열 및 내화 특성을 나타낸다.
상기 벤즈이미다졸론계 화합물은, 그 골격에 벤즈이미다졸론 부위를 포함하고 있으면 되고, 벤즈이미다졸론계 화합물에는 벤즈이미다졸론계 안료도 포함된다. 벤즈이미다졸론계 안료로서는, 영국 염료 염색 학회 및 미국 섬유 과학 기술·염색 기술협회가 공동으로 존율하고 있는 컬러인덱스(CI)명과 번호로 나타내는, Pigment Yellow 120(이하 PY), PY151, PY154, PY175, PY180, PY181, PY194, Pigment Orange 36(이하 PO), PO60, PO62, PO72, Pigment Red 171, PR175, PR176, PR185, PR208, Pigment Violet 32, Pigment Brown 25 등을 예로 들 수 있다. 일례로서 Pigment Yellow 181는 4'-카르바모일-4-[1-(2,3-디하이드로-2-옥소-1H-벤즈이미다졸-5-일카르바모일)아세토닐아조]벤즈아닐리드로 나타내는 화합물이다.
한편, 본 발명에서 별다른 설명은 생략되었다면, 각 분말 재료의 입자 크기는 실란트 조성물의 물성을 고려할 때 0.1~500㎛ 정도임이 바람직하다.
또한, 상기 주제와 경화제는 1:1~3중량비 정도로 혼합하여 사용 가능한바, 주제 내 이소시아네이트의 양, 사용되는 폴리올의 종류에 따라 적절히 가감하여 사용한다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 2액형의 내열 및 내화 우레탄 실란트 조성물은, 내열 및 내화 특성이 우수하여, 방화성능이 요구되는 건축용 내, 외장재의 2차 실링재, 글레이징 등으로 사용되어 건축 구조물의 방화성능을 월등히 향상시킬 수 있다는 장점이 있다.
이하, 본 발명을 구체적인 실시예를 통해 상세히 설명한다.
(실시예 1)
하기 표 1과 같은 조성비로 통상의 방법에 따라 2액형의 실란트 조성물을 제조하였다.
| 구분 |
cas no. | 중량부 | |
| 주제 | α,α', α"-1,2,3-Propanetriyltris [ω-hydroxypoly[oxy(methyl-1,2-ethanediyl)]] | 25791-96-2 | 100 |
| Polypropylene glycol | 25322-69-4 | 60 | |
| Touene diisocyanate | 26471-62-5 | 20 | |
| Bis(2-ethylhexyl)phthalate | 117-81-7 | 2 | |
| 경화제 | α-Hydro-ω-hydroxypoly[oxy(methyl-1,2-ethanediyl)] | 25322-69-4 | 75 |
| Methyloxirane polymer with oxirane, ether with 1,2,3-propanetriol (3:1) | 9082-00-2 | 25 | |
| Bis(2-ethylhexyl)phthalate | 117-81-7 | 40 | |
| Calcium carbonate | 471-34-1 | 150 | |
| Bismuth 2-ethylhexanoate | 67874-71-9 | 0.5 | |
| 2-Ethylhexanoic acid | 149-57-5 | 0.5 | |
| Fe2O3 | 68186-94-7 | 30 | |
| Aluminium hydroxide | 21645-51-2 | 150 | |
| 실리카 에어로겔 분말 | 10 | ||
| 나노 그래핀 플레이크 | 10 | ||
여기서, 상기 실리카 에에로겔 분말은 물유리와 증류수를 혼합하여 5중량% 농도의 물유리 용액을 제조한 후, 아세트산과 에탄올을 각각 물유리 용액의 부피 기준으로 7부피%가 되도록 첨가하여, 혼합 용액을 제조하였다. 상기 혼합 용액의 부피 기준으로 헥산을 100부피%로 첨가하였고, 계면활성제 솔리탄 모노올리에이트(SPAN80)를 혼합 용액의 중량 기준으로 5중량% 첨가한 후 교반함으로써, 혼합 물유리 용액의 액적이 헥산에 균일하게 분산된 물유리/헥산 에멀션을 제조하였다. 상기 에멀션을 60℃로 가열하여 물유리 용액의 액적을 겔화하였고, 겔화가 완료된 습윤겔은 에탄올 중에 정치하여 용매를 치환하였다. 용매가 치환된 습윤겔을 110℃의 오븐에서 건조함으로써, 0.1~100㎛ 입도의 실리카 에어로겔 분말을 제조하였다.
또한, 상기 나노 그래핀 플레이크는 그 입도가 100~1000nm인 것을 사용하였다.
이때, 주제와 경화제는 1:1.5중량비로 혼합 사용토록 하였다.
(실시예 2)
실시예 1과 동일하게 실시하되, 경화제에 붕소처리된 티타늄 10중량부를 더 포함하는 실란트 조성물을 제조하였다.
상기 붕소처리된 티타늄은 티타늄을 1700℃로 용융한 후, 이에 붕소를 1:0.5중량비로 투입하고, 실온 냉각하여 1~500㎛로 분쇄하여 제조하였다.
(실시예 3)
실시예 2와 동일하게 실시하되, 경화제에 벤즈이미다졸론계 화합물로서, Pigment Yellow 181 10중량부를 더 포함하는 실란트 조성물을 제조하였다.
(실시예 4)
실시예 1과 동일하게 실시하되, 실리카 에어로겔 분말은, 제조된 실리카 에어로겔 분말에 공기를 1~20cc/min으로 주입하고, 60W의 전압을 인가하여 3분간 플라즈마 처리한 후, 이를 3부피배의 인산염 수용액에 25℃의 온도에서 30분간 침지한 후, 40℃로 건조하고, 0.1~100㎛로 분쇄하여 제조하였다.
또한, 나노 그래핀 플레이크는, 나노 그래핀 플레이크에 공기를 1~20cc/min으로 주입하고, 60W의 전압을 인가하여 3분간 플라즈마 처리한 후, 이를 3부피배의 n-아미노에틸-아미노프로필트리메톡시 실란 에멀션에 25℃의 온도에서 30분간 침지한 후, 40℃로 건조하고, 10~1000nm로 분쇄하여 제조하였다.
여기서, 상기 에멀션은 n-아미노에틸-아미노프로필트리메톡시 실란 30중량%, 에멀션화제 0.5중량% 및 잔부의 물을 균질기로 10,000rpm으로 60분간 교반하여 제조하였으며, 에멀션화제로는 폴리옥시에틸렌알킬아민과 알킬베타인을 1:1 중량비로 사용하였다.
(비교예 1)
실시예 1과 동일하게 실시하되, 경화제에 실리카 에어로겔 분말과 나노 그래핀 플레이크를 사용하지 않았다.
(시험예 1)
3장의 5mm 유리와 2층의 공간이 있는 복층 강화유리에 실란트 조성물을 7mm의 두께로 주입하고, 실온에서 10시간 경화시켜 방화유리 조립체를 제작하였다.
그리고 KS F 2845:2013에 따라 내화시험을 실시하였다. 차염성 및 차열성의 시험시간 기준은 60분이며, 60분에 시험이 자동 종료되므로 60분 미만이면 성능미달임을 의미한다. 그 결과는 하기 표 2에 나타내었다.
| 구분 | 차염성(60분) | 차열성(60분) |
| 실시예 1 | 60분 | 60분 |
| 실시예 2 | 60분 | 60분 |
| 실시예 3 | 60분 | 60분 |
| 실시예 4 | 60분 | 60분 |
| 비교예 1 | 38분 | 36분 |
상기 표 2에서와 같이, 본 발명의 실시예 1 내지 4는 모두 차염성 및 차열성 평가기준인 60분을 초과하여 그 성능이 우수하나, 비교예 1은 평가기준에 도달하지 못함을 확인하였다.
(시험예 2)
그리고 실시예 1 내지 4 및 비교예 1의 인장 강도, 접착성을 테스트하고, 그 결과를 하기 표 3에 나타내었다.
접착강도: 전착강판(폭 25 mm, 길이 150 mm) 두 장 사이에 실란트를 폭과 넓이를 각각 25mm 두께를 3mm로 하여 실온에서 7일간 경화한 후 만능인장시험기(UTM)로 접착강도를 구하였다.
인장강도: 실란트의 두께를 3mm로 하여 실온에서 7일간 경화한 후 아령형 3 호로 시험편을 만들고, 만능인장시험기(UTM)로 인장강도를 구하였다.
| 구분 | 인장 강도(kg/㎠) | 접착성(kg/㎠) |
| 실시예 1 | 38 | 27 |
| 실시예 2 | 40 | 27 |
| 실시예 3 | 40 | 27 |
| 실시예 4 | 43 | 30 |
| 비교예 1 | 34 | 28 |
상기 표 3에서와 같이, 본 발명의 실시예 1 내지 4는 비교예 1에 비해 인장강도가 우수함을 확인할 수 있었다. 다만, 접착성에 있어서는 큰 차이는 없었으나, 상대적으로 실시예 1 내지 3에 비하여 실시예 4의 접착성이 우수하였다.
(시험예 3)
TGA(Thermo-Gravimetric Analysis)를 이용하여 실시예 1 내지 4 및 비교예 1의 내열성을 평가하였다. 열분해 온도는 초기 무게의 5%가 감소되는 온도를 초기 분해온도로 하여 중량 감소율을 비교하였으며, 그 결과는 하기 표 4에 나타내었다.
| 구분 | TGA 중량감소율(%) |
| 실시예 1 | 0.1193 |
| 실시예 2 | 0.1082 |
| 실시예 3 | 0.1036 |
| 실시예 4 | 0.1121 |
| 비교예 1 | 0.1609 |
상기 표 4에서와 같이, 본 발명의 실시예 1 내지 4는 비교예 1에 비해 내열성이 우수함을 확인할 수 있었다.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허청구범위에 의해 정해져야만 할 것이다.
Claims (5)
- 이소시아네이트 프리폴리머인 주제와 폴리올을 포함하는 경화제의 2액형으로,
상기 경화제는 폴리올 100중량부, 산화철 10~80중량부, 수산화알루미늄 100~200중량부, 실리카 에어로겔 분말 10~20중량부 및 나노 그래핀 플레이크 10~20중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 2액형 내화 및 내열 우레탄 실란트 조성물.
- 제1항에 있어서,
상기 주제는 폴리옥시프로필렌 글리세롤 트리에테르(α,α', α"-1,2,3-Propanetriyltris [ω-hydroxypoly[oxy(methyl-1,2-ethanediyl)]]) 100중량부, 폴리프로필렌 글리콜(polypropylene glycol) 50~80중량부, 톨루엔디이소시아네이트(Toluene diisocyanate) 15~30중량부 및 가소제 1~10중량부를 포함하고,
상기 경화제는 폴리올 100중량부, 가소제 25~80중량부, 무기 충전제 100~250중량부, 산화철 10~80중량부, 수산화알루미늄 100~200중량부, 실리카 에어로겔 분말 10~20중량부, 나노 그래핀 플레이크 10~20중량부, 경화촉진제 0.01~3중량부 및 반응촉매 0.01~2중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 2액형 내화 및 내열 우레탄 실란트 조성물.
- 제1항에 있어서,
상기 경화제는,
벤즈이미다졸론계 화합물 1~20중량부 및 붕소처리된 티타늄 10~20중량부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 2액형 내화 및 내열 우레탄 실란트 조성물.
- 제1항에 있어서,
상기 실리카 에어로겔 분말은,
실리카 에어로겔 분말을 플라즈마 처리하고, 이를 인산염 수용액에 20~30℃의 온도에서 30~40분간 침지한 후, 건조하고 0.1~100㎛로 분쇄한 것임을 특징으로 하는 2액형 내화 및 내열 우레탄 실란트 조성물.
- 제1항에 있어서,
상기 나노 그래핀 플레이크는,
상기 나노 그래핀 플레이크를 플라즈마 처리하고, 이를, n-아미노에틸-아미노프로필트리메톡시 실란 에멀션에 20~30℃의 온도에서 30~40분간 침지한 후, 건조하고 10~1000nm로 분쇄한 것임을 특징으로 2액형 내화 및 내열 우레탄 실란트 조성물.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020230150095A KR102645123B1 (ko) | 2023-11-02 | 2023-11-02 | 2액형 내화 및 내열 우레탄 실란트 조성물 |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR102645123B1 true KR102645123B1 (ko) | 2024-03-08 |
Family
ID=90235814
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| Country | Link |
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| KR (1) | KR102645123B1 (ko) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100674035B1 (ko) | 1999-02-02 | 2007-01-24 | 다우 코닝 코포레이션 | 내화성 실란트 조성물 |
| KR102039767B1 (ko) | 2015-12-29 | 2019-11-01 | (주)탑프라 | 방화재용 실란트 조성물과 그 제조방법 |
-
2023
- 2023-11-02 KR KR1020230150095A patent/KR102645123B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (2)
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