KR20020045218A

KR20020045218A - 난연제 조성물

Info

Publication number: KR20020045218A
Application number: KR1020000074590A
Authority: KR
Inventors: 김정만
Original assignee: 김종헌; 주식회사 리싸이텍
Priority date: 2000-12-08
Filing date: 2000-12-08
Publication date: 2002-06-19
Also published as: KR100366261B1

Abstract

본 발명은 난연제 조성물에 있어서, 물 1000중량부에 글리세린 10~20중량부, 암모니아수(35%) 5~10중량부, 가성카리(95%) 100~200중량부, 인산암모늄 10~20중량부로 조성하여서 된 난연제 조성물에 관한 것이다.

본 발명의 난연제 조성물은 용이하게 구득할 수 있는 저가의 원료를 사용하면서도 목재, 지류, 섬유 제품등에 난연처리제로 사용하게 되면 장기간에 걸쳐 우수한 난연효과를 유지할 수 있는 효과가 있다.

Description

난연제 조성물{Fire retardant composition}

본 발명은 난연제 조성물에 관한 것이다.

구체적으로는 목재, 지류(紙類) 또는 합성섬유나 천연섬유 등의 섬유제품을 난연처리하는데 유용한 난연제 조성물에 관한 것이다.

일반적으로 플라스틱, 고무, 섬유, 종이, 목재 등의 고분자 재료를 난연화(難燃化)하는데 사용되는 첨가제를 난연제라 한다.

난연제는 그 사용방법에 따라 "첨가형"과 "반응형"으로 구분되는데 고분자 재료에 첨가하여 고분자 재료를 난연화 시켜주는 것을 첨가형 난연제라 하고 고분자재료를 제조시 고분자 재료에 난연성 관능기를 도입시켜서 난연화 시켜주는 것을 반응형 난연제라 한다.

일반적으로 첨가형 난연재는 비교적 가격이 저가이면서 사용이 편리하다는 이점이 있으나 고분자 재료 물성에 변화를 줄 우려가 있고, 반응형 난연재는 고분자재료 물성에 변화를 주지 않는 장점이 있으나 난연화 시켜주는 조작이 어렵고 비교적 고가라는 단점이 있다.

난연제는 크게 할로겐계 난연제, 인계 난연제, 무기계 난연제 등으로 대별되는데 할로겐계 난연제로서는 테트라브로모비스페놀 A, 헥사플루오로벤젠, 데카브로모디페닐옥사이드, 염화파라핀 등이 있고 인계 난연제로서는 인산암모늄, 트리크레질포스페이트, 트리에틸포스페이트, 인산에스텔 등이 있으며, 무기계 난연제로서는 적린, 산화주석, 삼산화안티몬, 수산화지르코늄, 수산화알미늄, 메타붕산바륨 등이 알려져 있다.

현재 잘 알려져 있는 난연제들은 난연효과는 비교적 우수하나 가격이 비싸다는 문제 때문에 난연제의 사용이 보편화되지 못하고 있고 난연처리에도 크게 제약을 받고 있는 실정에 있다.

종래의 첨가형 난연제들은 난연처리하고자 하는 재료표면에 스프레이(Spray)하거나 표면 도장처리(Coating)하여 사용하는데 난연제가 재료내부 깊게 침투되기가 어렵고, 시간이 경과 함에 따라 쉽게 소실되게 되어 종래의 난연제들은 가격이 비싸다는 문제 이외에도 장기간에 걸쳐 난연성을 유지시켜 주기가 어렵다는 문제가 있다.

대부분의 나라에서는 위락시설, 공동주택, 호텔 등 다중이 사용하는 시설을 건축시 모든 가연성 건축자재에 난연처리를 하도록 의무화 하고 있으나 상기와 같은 가격 및 기능상의 제약 때문에 우리나라를 포함하는 개도국에서는 난연제의 사용이 일반화되지 못하고 있는 실정이다.

본 발명의 목적은 비교적 저가이면서 구득이 용이한 재료들을 원료로 하여 목재, 지류 및 섬유제품에 우수한 난연성을 부여할 수 있는 난연제 조성물을 제공하는데 있다.

본 발명은 목재, 지류 및 섬유제품등을 난연처리하는데 적합한 난연제 조성물에 관한 것이다.

이하 실시예를 들어 본 발명의 구성과 작용효과에 대하여 상세히 설명한다.

실시예 1.

<난연제 조성물의 제조>

물 1ℓ(1000중량부)에 글리세린 15g(15중량부)와 암모니아수(35%) 10g(10중량부)를 넣고 균일하게 혼합한 다음 여기에 가성카리(KOH, 95%) 150g(150중량부)와 인산암모늄[(NH₄)₃PO₄] 10g(10중량부)를 각각 첨가한 다음 약 24시간 숙성시키면 본 발명의 난연제 조성물을 얻을 수 있다.

실시예 2.

<폐지(廢紙)를 원료로한 판재에 대한 난연성 시험>

물 1ℓ에 폴리비닐알콜 100g을 녹인 용액에 폐지를 파쇄한 분말 1500g을 넣고 반죽한 다음 여기에 실시예 1에서 얻은 난연제 조성물 500g을 넣어 2차 반죽하였다.

균일하게 반죽이 된 이물질을 400㎜×700㎜×12㎜의 형틀에 넣고 가압하여 평판을 이루게 한 다음 통풍으로 5시간 건조시킨다. 예비건조된 평판을 형틀에서꺼낸 다음 65~75℃의 건조기에 넣고 4시간 건조시켰다. 건조된 판재의 무게는 1672g이었고, 판재내에 43g의 난연제 성분이 침투되게 하였다.

이 판재를 "건축물의 내장재료 및 공법의 난연성 시험방법"(한국공업규격 KSF 2271호)에 규정된 방법에 따라 난연성을 시험하고 그 결과를 표 1에 기재하였다.

실시예 3.

<폐지를 원료로한 판재에 대한 난연성 시험>

실시예 2에서 난연제 조성물 500g 대신 물을 500g 사용한 것을 제외하고는 실시예 2의 방법과 같은 방법으로 판재를 제조하였다.

이 판재를 실시예 1에서 얻은 난연제 조성물에 5분간 침지(沈漬)시킨 후 통풍으로 건조시켰다. 판재에는 약 40g의 난연제 성분이 흡수된 것으로 확인되었다.

이 판재를 한국공업규격 KSF 2271호에 규정된 방법에 따라 난연성을 시험하고 그 결과를 표 1에 기재하였다.

실시예 4.

<폐 섬유를 원료로 한 판재에 대한 난연성 시험>

물 1ℓ에 폴리비닐알콜 100g을 용해시킨 용액에 폐아크릴섬유를 파쇄한 섬유분말 1000g을 넣고 반죽한 다음 여기에 실시예 1에서 얻은 난연제 조성물 500g을 넣어 2차 반죽하였다. 균일하게 반죽된 이물질을 400㎜×700㎜×12㎜의 형틀에 넣고 가압하여 평판을 이루게 한 다음 통풍으로 5시간 건조시킨다.

예비건조된 평판을 형틀에서 꺼낸다음 65~75℃의 건조기에 넣고 4시간 건조시켰다. 건조된 판재의 무게는 1173g이었고 판재내에는 40g의 난연제 성분이 흡수되었음을 확인할 수 있었다.

실시예 5.

<합판에 대한 난연성 시험>

300㎜×300㎜×12㎜ 규격의 합판(무게 831.3g)을 실시예 1에서 얻은 난연제 조성물에 10분간 침지시킨 다음 통풍으로 3시간 동안 건조시켰다.

건조후 합판에는 43g의 난연제 성분이 흡수된 것으로 확인되었으며, 이 합판을 한국공업규격 KSF 2271호에 규정된 방법에 따라 난연성을 시험하고 그 결과를 표 1에 기재하였다.

KSF 2271호에 규정에 의한 난연성 시험결과

구분	온도시간면적(℃.분)	발연개수(C_A)	잔류불꽃시간	판정
실시예 2	92.0	34.2	없음	3급
실시예 3	80.0	30.0	없음	3급
실시예 4	96.0	32.0	없음	3급
실시예 5	80.0	30.2	없음	3급

KSF 2271호에 규정된 건축물 내장재료의 난연성 시험방법은 다음과 같다.

시험편을 3개를 750±10℃에서 30분간 계속 가열한 전기가열로에 일정시간넣고 온도시간면적, 발연개수, 잔류불꽃시간을 측정하여 난연성을 판단한다. 표준온도 곡선을 넘는 온도시간면적(℃분)이 150이하이고 단위면적당 발연개수(C_A)가 60이하이고 잔류불꽃시간이 90초를 넘지 않는 것을 합격으로 하고 전기로내 잔류시간 10분 이상인 것은 1, 2급, 6분 이상인 것은 3급으로 판정한다.

합격한 것 중 단위면적당 발연개수가 30이하인 것은 난연 1급, 60이하인 것은 난연 2급, 120이하인 것은 난연 3급으로 판정한다.

상기 실시예에서 설명한 바와같이 본 발명의 난연제 조성물은 판재를 제조하는 과정에서 판재내에 함유시켜 줄수도 있고 완성된 판재를 난연제 조성물에 침지시켜 난연제 조성물에 침지시켜 난연제가 침투되도록 하여 사용할 수도 있다.

본 발명의 난연제 조성물을 조성함에 있어서, 물 1000중량부에 글리세린 10~20중량부, 암모니아수(35%) 5~10중량부, 가성카리(95%) 100~250중량부, 인산암모늄 10~20중량부를 첨가하여 조성시켜 주는 것이 좋다.

본 발명 조성물에서 난연효과를 발휘하는 성분은 주로 인산암모늄과 가성카리이다.

암모니아수는 섬유제품에 대하여 침투력이 큰 특성이 있다.

인산암모늄이나 가성카리를 단독으로 사용하는 경우 폐지나 폐섬유 및 합판에 대한 침투력이 약하여 단순히 침지 또는 첨가하는 것만으로는 장기간 난연효과를 유지시켜 줄수 없다는 문제가 따른다.

암모니아수는 휘발성이 강하여 쉽게 휘발되는 성질이 있다.

따라서 여기에 글리세린을 첨가해 주게 되면 난연제 조성물이 종이나 섬유로 된 판재내에 침투된 후 글리세린과 가성가리가 검화(비누화) 반응을 일으켜 점주성 물질로 전환되므로 가성가리나 인산암모늄이 휘발되거나 소실되는 것을 억제해 줄수 있어 장기간 난연효과를 유지할 수 있게 하는 것으로 추정된다.

Claims

난연제 조성물에 있어서,

물 1000중량부에 글리세린 10~20중량부, 암모니아수(35%) 5~10중량부, 가성카리(95%) 100~250중량부, 인산암모늄 10~20중량부로 조성하여서 된 난연제 조성물.