KR20030058460A

KR20030058460A - 투명방염도료 조성물

Info

Publication number: KR20030058460A
Application number: KR1020010088914A
Authority: KR
Inventors: 김태균
Original assignee: 주식회사 디피아이
Priority date: 2001-12-31
Filing date: 2001-12-31
Publication date: 2003-07-07
Also published as: KR100495159B1

Abstract

가연성 물질인 목재 및 합판 등에 도장가능한 투명방염도료 조성물 및 이를 사용하여 형성된 도막이 개시되어 있다. 상기 조성물은 염화고무계 수지 18-36 중량%, 페놀계 수지 7-14 중량%, 비닐계 공중합체 수지 0-18 중량%, 액상의 염화파라핀 5-10 중량%, 열안정제 및 소포제 0.5-1.0 중량% 및 유기 용제 40-50 중량%를 포함하여 이루어진다. 이러한 조성물을 기재상에 도장하되, 건조 도막의 두께가 약 80-100미크론이 되도록 도장 및 건조하여 도막을 형성하도록 한다. 화재 발생시 도장된 도막이 열이나 화염에 의하여 발포되어 단열층을 형성하기 때문에 열 및 화염을 차단하여 화재의 빠른 전파를 지연시킬 수 있게 된다.

Description

투명방염도료 조성물{Transparent And Fireproof Paint Composition}

본 발명은 발포성 투명방염도료 조성물 및 이를 도장하여 얻어지는 도막에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 염화고무계 수지를 주수지로 사용하고 페놀계 수지와 염화비닐/이소부틸이서계 비닐 공중합체를 부수지로 사용한 2성분계 또는 3성분계의 투명방염도료의 조성물에 관한 것이다.

화재의 발생시 화염에 잘 타지 않도록 하는 불연재로서는 석면이나 유리섬유를 함유한 석고보드 또는 고압으로 압착시킨 압축 보드등의 불연재가 있다. 그러나 이들은 일정한 규격으로 생산되는 공산품으로서 곡면을 요구하는 곳에는 사용하기 어려울 뿐 아니라 충격에 취약하다는 결점을 가지고 있다. 또한 소재 자체가 고급스럽지 못하여 고급을 요하는 실내 장식의 마감 재료로는 부적당하며, 이러한 처리를 위하여는 상당한 인력과 경제적인 부담이 추가로 발생하는 단점을 가지고 있다.

상술한 바와 같은 불연 내장재 외에 도료 타입의 불연재로서 인계 화합물등과 같은 난연제를 첨가하여 난연성을 부여한 도료가 있다. 이는 보드 타입에 비하여 처리가 용이하고 적용되는 대상의 형태에 구애를 받지 않으므로 유리한 면이 있다. 그러나 이어한 도료는 주로 고유의 색상을 가지고 있는 유색 도료이기 때문에,고급스러운 실내 장식을 위하여 원목이나 무늬목등의 가연성 소재를 사용한 건축물이나 고급목재 가구등과 같은 실내 장식물에는 적용하기가 적합하지 않다는 문제가 있다.

따라서 본 발명에서는 상기한 문제점을 해결하기 위하여 목재 및 합판등과 같은 가연성 물질을 소재로 하는 구조물이나 실내 장식물에 붓, 로라, 스프레이 등으로 3-4회 도장하여 적용하는 것이 가능하고 방염 성능을 가지면서도 목재의 미관상의 장점을 충분히 살려줄 수 있는 투명 방염 도료 조성물을 제공하고자 한다.

본 발명의 다른 목적은 상기한 조성물을 도장하여 건조 도막을 약 80-100 미크론 정도의 두께가 되도록 도장하여 얻어짐으로써 화재시 초기 발화를 지연시키는 방염 성능을 가진 도막을 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서는 염화고무계 수지 18-36중량%, 페놀계 수지 7-14중량%, 비닐계 공중합체 수지 0-20중량%, 액상의 염화파라핀 5-10중량%, 열안정제 및 소포제 0.5-1.0중량% 및 유기 용제 40-50중량%를 포함하는 투명방염도료 조성물을 제공한다.

상기한 본 발명의 다른 목적은 상기 조성물을 방염성능이 요구되는 재질상에 건조 도막 두께가 약 80-100㎛이 되도록 도장하여 형성된 방염투명 도막에 의해 달성된다.

본 발명에 따른 투명방염도료 조성물은 염화고무계 수지를 주수지로 사용하고 페놀계 수지와 염화비닐/이소부틸이서계 비닐 공중합체를 부수지로 사용한 2성분계 또는 3성분계로 이루어진 투명도료로서, 이를 가연성 물질인 목재 및 합판 등에 도장하여 화재 발생시 도장된 도막이 열이나 화염에 의하여 발포되어 단열층을 형성함으로써 열 및 화염을 차단하여 화재의 빠른 전파를 지연시킬 수 있게 된다.

이하, 본 발명을 더욱 상세히 설명하기로 한다.

본 발명의 조성물은 주요 전색제로서 염화고무계 수지를 포함한다. 이는 백색의 미세한 고형분말로서 염소기의 함량이 64-66%이다. 이러한 염화고무계 수지는 무색, 무취이며 내알칼리성 및 내산성을 지닌 불연성 물질로서 접착력 및 발포성이 우수한 물질이다. 상기 염화고무계 수지의 함량은 조성물 총량을 기준으로 할 때 18∼36 중량% 범위가 되도록 한다. 이는 만약 상기 수지의 함량이 18 중량% 미만이면 발포층이 미약하여 방염 성능이 떨어지므로 바람직하지 않고 36 중량%를 초과하면 건조 도막에 크랙이 심하게 발생되어 외관이 불량해져서 바람직하지 않기 때문이다.

본 발명의 조성물은 페놀계 수지를 포함한다. 상기 페놀계 수지는 부틸페놀포름알데하이드 성분으로 이루어진 고분자물로써 유리전이온도가 약 70℃이고 산값이 40-46인 고형편상형이다. 이러한 페놀계 수지는 일명 석탄산 수지라 호칭되며 접착력이 우수하고 염화고무계 수지의 경화성 및 발포성을 촉진 시켜주는 물질로서 화재시 발포하여 단열층을 생성한다. 상기 페놀계 수지의 함유량은 조성물 총량에 대하여 7∼14 중량% 범위가 되도록 한다. 이는 만약 상기 수지의 함량이 7 중량% 미만이면 건조 도막이 견고하지 못하므로 바람직하지 않고 14 중량% 보다 많으면방염성능이 현저히 떨어져 바람직하지 않기 때문이다.

본 발명의 조성물은 또한 선택적으로 비닐계 수지를 포함할 수 있다. 이는 염화비닐과 이소부틸이서 비닐 공중합체로서 유리전이온도가 약 80℃인 백색분말상의 수지이다. 비닐계 공중합체는 다른 수지와의 상용성을 높여주고 건조 도막에 유연성을 제공해 주는 역할을 한다. 상기 비닐계 수지는 조성물 총량을 기준으로 할 때 20 중량% 이하량으로 첨가하도록 한다. 만약 이의 함량이 20 중량%를 초과하면 자체 소화성이 떨어져 방염 성능을 현저히 저하시키는 요인이 되므로 바람직하지 않다.

본 발명의 조성물은 또한 액상 염화파라핀을 함유한다. 이는 건조 도막의 표면을 부드럽게 해주며 건조후 도막의 수축으로 인한 크랙 현상을 막아주는 역할을 한다. 이의 함량은 조성물 총량을 기준으로 할 때 5∼10 중량% 범위가 되도록 한다. 이는 만약 이의 함량이 5 중량% 미만이면 건조 도막의 유연성이 떨어져서 바람직하지 않고 10 중량%를 초과하면 도막의 건조 속도가 느려지고 표면에 텍키 현상이 남아서 바람직하지 않기 때문이다.

본 발명에 따른 조성물은 그 외에도 필요에 따라 다양한 첨가제를 포함할 수 있는데, 예컨대, 열안정제, 소포제 등을 포함할 수 있다.

이하, 본 발명에 따른 발포성 투명방염도료 조성물을 구체적인 실시예를 통하여 좀 더 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명의 범위가 이들 실시예에 국한되는 것은 아님을 밝혀 둔다. 하기 실시예에서 함량은 중량부를 의미한다.

<실시예 1>

유기 용제로서 크실렌 29부, 메틸에틸케톤 10부, 에틸아세테이트 10부에 염화고무계 수지 Superchlon 510(Sanyo Kokusaku PU사 제품) 32부를 투입하고 회전속도가 2000-3000RPM인 교반기로 완전히 용해될 때 까지 교반한 후, 페놀계 수지Beckacite 1001(강남화성사 제품) 11부를 투입 교반하여 용제에 용해시켰다. 이때 상기 페놀계 수지는 고형편상이므로 분쇄기로 미세하게 분쇄하여 용해함으로써 용해 시간을 단축시켰다. 상기 두 수지가 완전히 균일한 용액 상태가 되었을 때 가소제로 Chlorinated Parraffin 52(I.C.I. 사 제품) 7부, 열안정제로 Inbraflex A-6(INBRA사 제품) 0.5부, 소포제로 BYK-066(BYK사 제품) 0.5부를 혼합하여 투명방염도료 조성물을 제조하였다.

<실시예 2>

유기 용제로서 크실렌 29부, 메틸에틸케톤 10부, 에틸아세테이트 10부에 염화고무계 수지로 Superchlon 510(Sanyo Kokusaku PU사 제품) 29부를 투입하고 회전속도가 2000-3000RPM인 교반기로 완전히 용해될 때 까지 교반한 후, 페놀계 수지로 Beckacite 1001(강남화성사 제품) 14부를 투입 교반하여 용제에 용해시켰다. 상기 두 수지가 완전히 균일한 용액 상태가 되었을 때 가소제로 Chlorinated Parraffin 52(I.C.I. 사 제품) 7부, 열안정제로 Inbraflex A-6(INBRA사 제품) 0.5부, 소포제로 BYK-066(BYK사 제품) 0.5부를 혼합하여 투명방염도료 조성물을 제조하였다.

<실시예 3>

유기 용제로서 크실렌 29부, 메틸에틸케톤 10부, 에틸아세테이트 10부에 염화고무계 수지로 Superchlon 510(Sanyo Kokusaku PU사 제품) 27부를 투입하고 회전속도가 2000-3000RPM인 교반기로 완전히 용해될 때 까지 교반한 후, 페놀계 수지로 Beckacite 1001(강남화성사 제품) 7부를 투입 교반하여 용제에 용해시켰다. 완전히 용해된 후 비닐계 공중합체 수지로 Laroflex MP-45(BASF사 제품) 9부를 투입 교반하고 상기 세가지 수지가 완전히 균일한 용액 상태가 용액상태가 되면 가소제 Chlorinated Parraffin 52(I.C.I. 사 제품) 7부, 열안정제로 Inbraflex A-6(INBRA사 제품) 0.5부, 소포제로 BYK-066(BYK사 제품) 0.5부를 혼합하여 투명방염도료 조성물을 제조하였다.

<실시예 4>

유기 용제로서 크실렌 29부, 메틸에틸케톤 10부, 에틸아세테이트 10부에 염화고무계 수지로 Superchlon 510(Sanyo Kokusaku PU사 제품) 23부를 투입하고 회전속도가 2000-3000RPM인 교반기로 완전히 용해될 때 까지 교반한 후, 페놀계 수지로 Beckacite 1001(강남화성사 제품) 7부를 투입 교반하여 용제에 용해시켰다. 완전히 용해된 후 비닐계 공중합체 수지로 Laroflex MP-45(BASF사 제품)를 13부를 투입 교반하고 상기 세가지 수지가 완전히 균일한 용액상태가 되었을 때 가소제 Chlorinated Parraffin 52(I.C.I. 사 제품) 7부, 열안정제로 Inbraflex A-6(INBRA사 제품) 0.5부, 소포제 로 BYK-066(BYK사 제품) 0.5부를 혼합하여 투명방염도료 조성물을 제조하였다.

<실시예 5>

유기 용제로서 크실렌 29부, 메틸에틸케톤 10부, 에틸아세테이트 10부에 염화고무계 수지로 Superchlon 510(Sanyo Kokusaku PU사 제품) 18부를 투입하고 회전속도가 2000-3000RPM인 교반기로 완전히 용해될 때 까지 교반한 후, 페놀계 수지로 Beckacite 1001(강남화성사 제품) 7부를 투입 교반하여 용제에 용해시켰다. 완전히 용해된 후 비닐계 공중합체 수지로 Laroflex MP-45(BASF사 제품)를 18부를 투입 교반하고 상기 세가지 수지가 완전히 균일한 용액 상태가 되었을 때 가소제 Chlorinated Parraffin 52(I.C.I. 사 제품) 7부, 열안정제로 Inbraflex A-6(INBRA사 제품) 0.5부, 소포제로 BYK-066(BYK사 제품) 0.5부를 혼합하여 투명방염도료 조성물을 제조하였다.

상기 실시예 1 내지 5에 따라 제조된 조성물에 대한 방염 성능 및 도막 물성을 관찰하기 위하여 하기와 같은 실험을 수행하였다.

<실험예>

실시예 1-5에 따라 제조된 조성물을 합판상에 건조 도막 두께가 약 100미크론 정도 되도록 도장하고 건조하여 건조된 도막을 제조하였다. 도막의 방염 성능을 하기와 같은 방법으로 측정하였다. 방염 성능의 측정 항목으로 다음과 같은 네가지가 있다.

1) 잔염 시간: 버어너의 불꽃을 제거한 때부터 불꽃을 올리며 연소하는 상태가 그칠 때까지의 시간을 말하며, 기준치는 10초 이하이다.

2) 잔진 시간: 버어너의 불꽃을 제거한 때부터 불꽃을 올리지 아니하고 연소하는 상태가 그칠 때까지의 시간을 말하며, 기준치는 30초 이하이다.

3) 탄화 면적: 2분 동안 가열 시험후 합판이 연소되어 탄화된 면적을 말하며, 기준치는 50㎠ 이하이다.

4) 탄화 길이: 2분 동안 가열시험후 합판이 연소되어 탄화된 최장 길이를 말하며, 기준치는 20㎝ 이하이다.

각 조성물의 방염 성능은 KS F 3101(보통합판) 2급 합판(190㎜×90㎜, 4.4㎜t 이하)에 붓도장한 후 상온에서 7일 동안 건조하고 연소시험기로 2분 동안 가열 시험하여 측정하였으며, 탄화 면적은 최소 눈금 단위가 0.1㎠ 이하인 프라니메타를 사용하여 측정하였다. 시험 결과를 아래 표 1에 나타내었다.

투명방염도료 조성물의 방염 성능 측정 결과(건조도막두께 : 100㎛)

구분	실시예 1	실시예 2	실시예 3	실시예 4	실시예 5
잔염시간(초)	0	0	3	2	0
잔진시간(초)	0	0	0	0	0
탄화면적(cm²)	22	41.2	37.1	28.7	20.4
탄화길이(cm)	5.5	9.2	7.1	7.2	5.1

상기 표 1에 나타난 결과를 통하여 본 발명에 따른 방염도료 조성물은 주어진 네가지 항목 모두에서 기준치 이내의 값을 나타내어 방염 성능이 매우 우수한 것임을 확인할 수 있다.

이상과 같은 본 발명의 조성물은 염화고무계 수지를 주수지로 사용하고 페놀계 수지 및 선택적으로 염화비닐/이소부틸이서계 비닐 공중합체를 부수지로 사용하여 제조된 방염도료 조성물로서, 이를 가연성 물질인 목재에 건조 도막 두께 약80-100미크론이 되도록 도장하여 도막을 형성하면, 화재 발생시 상기 도막이 발포하여단열층을 형성함으로써 초기 발화를 지연시킬 수 있는 것이다. 이는 뛰어난 방염 성능을 나타낼 뿐 아니라 목재와 같은 가연성 물질이 가지는 미관상의 장점을 발휘할 수 있는 투명방염도료이다.

이상, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술분야의 숙련된 당업자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims

염화고무계 수지 18-36중량%, 페놀계 수지 7-14중량%, 비닐계 공중합체 수지 0-20중량%, 액상의 염화파라핀 5-10중량%, 열안정제 및 소포제 0.5-1.0 중량% 및 유기 용제 40-50중량%를 포함하는 투명방염도료 조성물.
제1항에 있어서, 상기 염화고무계 수지는 염소기의 함량이 64∼66% 범위인 것을 특징으로 하는 투명방염도료 조성물.
제1항에 있어서, 상기 페놀계 수지는 유리전이온도가 약 70℃ 이고 산값이 40∼60인 고형편상형 화합물로서, 부틸페놀포름알데하이드계 화합물인 것을 특징으로 하는 투명방염도료 조성물.
제1항에 있어서, 상기 비닐계 공중합체 수지는 유리전이온도가 약 80℃인 염화비닐/이소부틸이서 비닐 공중합체인 것을 특징으로 하는 투명방염도료 조성물.
청구항 1항에 따른 조성물을 방염성능이 요구되는 재질상에 건조 도막 두께가 약 80-100㎛이 되도록 도장하여 형성된 투명방염 도막.