KR20130067577A - 난연성 우레탄 조성물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 난연성 우레탄 조성물에 관한 것으로서, 포밍제 10~60 중량%와; 불로밍제 2~35 중량%와; 탄화제 3~25 중량%와; 결합제 10~55 중량%와; 용매 5~40 중량%; 및 안료 5~20 중량%로 이루어진 것을 특징으로 한다.
이와 같은 본 발명은 종래의 코팅된 재료의 기계적 특성과는 달리 가혹한 환경 조건에서 오랜 시간 연속적으로 유지된 1,200℃의 고온에서 견디는 보호막을 형성하여 아파트, 상업용 빌딩, 철도, 항공, 선박 등의 내부 및 외부, 및 열, 냉기, 습도가 중요한 가혹한 기후 조건, 또는 수중에서 탁월하게 사용될 수 있고, 방화벽, 선실, 배, 바닥, 공항 브릿지, 케이블, 캐비닛, 금고 등의 방화벽에도 사용될 수 있도록 하는 효과를 가지고 있다.

Description

난연성 우레탄 조성물{NONFLAMMABLE URETHANE COMPOSITION}

본 발명은 무수한 유기 및 무기 기질을 결합하여 화염 확산을 감소시키고 보온을 유지시킴으로 불로부터 보호할 뿐만 아니라 기후변화로부터 보호하도록 한 난연성 우레탄 조성물에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 고온에 노출되어 있거나 가혹한 추위에 오랜 시간 노출되어 있는 기질을 비교적 낮은 녹는점을 가진 기질과 발화점에 약한 복합제와 같은 기질에 사용할 목적으로 새로운 난연 및 발포성 조성물을 조합하여서 된 난연성 우레탄 조성물에 관한 것이다.

일반적으로 발포성 물질은 오랫동안 건축용 패널, 철, 알루미늄과 같은 금속과, 나무, PVC, 냉장고 등 기후변화에 영향을 받는 것에 사용되어 왔으나, 화제나 열, 그리고 독성으로부터 보호받지 못하였다.

그러나, 화제로부터 물리적, 환경 조건과 유기물질의 성장을 보호하는데 다음의 특징을 가지는 독보적인 발포성(우레탄) 난연 및 냉온(기후변화)에서의 보온물질은 없다.

1. 섬락시 불을 지연시키며, 불필요한 산소를 감소시킨다.

2. 건축물, 항공, 선박 등 중심부의 중량을 줄임으로 저비용 고소득을 보장하고, 화제 및 기후변화에도 전도율을 차단시킨다.

3. 마찰, 충격 및 가혹한 기후에 저항하는 기계적 기질과 내구성을 가진다.

4. 열에 노출되기 전에는 비독성이며, 열에 노출 후에도 연기가 나지 않는다.

또한, 일반적으로 발포성(intumescent)물질은 오래전부터 알려져 왔고 약 1,000℃ 까지 열적 보호를 제공하도록 코팅하여 사용되어 왔다. 나무와 같은 기질, 철, 알루미늄 등과 같은 금속 및 PVC, 열가소성 물질 및 에폭사이드와 같은 다양한 종류의 플라스틱이 더 난연성을 가지도록 하기 위하여 코팅된다.

그러나 전술한 기질들에 적용된 발포성 코팅은 가혹한 물리적, 환경적 조건에 놓일 때 비실용적이다. 또한, 나무와 나무 부산물의 사용 증가, 그리고 집과 사무실의 건설에 사용되는 새로운 타입의 나무 복합제, 플라스틱과 다른 유기물질의 복합체의 확산과 더불어, 현재의 발포성 난연 조성물은 오랜 시간 동안 불과 열로부터 적절히 보호되지 못하고 있다.

또한 발포성 난연 코팅을 나무, PVC, 열가소성 물질, 알루미늄 및 에폭사이드와 같은 기질에 적용하는 많은 경우에 있어서, 코팅들은 불로부터의 보호와는 다른 이유로 비실용적인데, 그것들이 내마모성, 내충격성, 방수성 및 다른 환경적 인자들에 대한 내성이 부족하기 때문이다. 이러한 인자들 때문에, 현재의 코팅은 화재에 충분한 시간 동안 불과 열로부터의 보호를 제공하지 못하고, 비용에 있어 효율적이라 할 정도로 충분히 오래 유지될 만큼 내구력이 좋지 않다.

본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 종래의 코팅된 재료의 기계적 특성과는 달리 가혹한 환경 조건에서 오랜 시간 연속적으로 유지된 1,200℃의 고온에서 견디는 보호막을 형성하여 아파트, 상업용 빌딩, 철도, 항공, 선박 등의 내부 및 외부, 및 열, 냉기, 습도가 중요한 가혹한 기후 조건, 또는 수중에서 탁월하게 사용될 수 있고, 방화벽, 선실, 배, 바닥, 공항 브릿지, 케이블, 캐비닛, 금고 등의 방화벽에도 사용될 수 있도록 한 난연성 우레탄 조성물을 제공하는 데 있다.

본 발명의 난연성 우레탄 조성물은, 포밍제 10~60 중량%와, 불로밍제 2~35 중량%와, 탄화제 3~25 중량%와, 결합제 10~55 중량%와; 용매 5~40 중량%, 및 안료 5~20 중량%로 이루어진 것을 특징으로 한다.

상기 포밍제는, 암모늄 폴리포세이트(APP), 디암모늄, 트리폴리포세이트 및 포타슘 중 적어도 하나 이상 조합한 물질인 것을 특징으로 한다.

상기 불로밍제는 멜라민인 것을 특징으로 한다.

상기 탄화제는, 디펜타스리에스톨(DPE), 폴리올 및 파라핀 중 적어도 하나 이상 조합한 물질인 것을 특징으로 한다.

상기 결합제, 즉 유체조정 및 방향제는, 셀룰로오스, 필름형성 충진제인 MDI(Methylene diphenyl diisocyanate) 및 알루미늄 하이드레이트 중 적어도 하나 이상 조합한 물질인 것을 특징으로 한다.

상기 용매는 알콜, 폴리프로필렌글리콜(Polypropylene glycol), 폴리프로필렌옥사이드(Polypropylene Oxide), 오일, 블루엔 및 젤라틴 중 적어도 하나인 것을 특징으로 한다.

상기 안료는 내화섬유, 산화티탄, 산화아연, 규산, 카본블랙, 램프블랙, 버미쿨라이트, 펄라이트 및 바륨 중 적어도 하나 이상 조합한 물질인 것을 특징으로 한다.

본 발명의 난연성 우레탄 조성물에 의하면, 종래의 코팅된 재료의 기계적 특성과는 달리 가혹한 환경 조건에서 오랜 시간 연속적으로 유지된 1,200℃의 고온에서 견디는 보호막을 형성하여 아파트, 상업용 빌딩, 철도, 항공, 선박 등의 내부 및 외부, 및 열, 냉기, 습도가 중요한 가혹한 기후 조건, 또는 수중에서 탁월하게 사용될 수 있고, 방화벽, 선실, 배, 바닥, 공항 브릿지, 케이블, 캐비닛, 금고 등의 방화벽에도 사용될 수 있도록 하는 효과를 가지고 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다. 아울러 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.

[실시예]

본 발명의 난연성 우레탄 조성물은, 포밍제 10~60 중량%와, 불로밍제 2~35 중량%와, 탄화제 3~25 중량%와, 결합제 10~55 중량%와; 용매 5~40 중량%; 및 안료 5~20 중량%로 이루어진다.

상기 포밍제는, 암모늄 폴리포세이트(APP), 디암모늄, 트리폴리포세이트 및 포타슘 중 적어도 하나 이상 조합한 물질이다.

상기 불로밍제는 멜라민이다.

상기 탄화제는, 디펜타스리에스톨(DPE), 폴리올 및 파라핀 중 적어도 하나 이상 조합한 물질이다.

상기 결합제, 즉 유체조정 및 방향제는, 셀룰로오스, 필름형성 충진제인 MDI(Methylene diphenyl diisocyanate) 및 알루미늄 하이드레이트 중 적어도 하나 이상 조합한 물질이다.

상기 용매는 알콜, 폴리프로필렌글리콜(Polypropylene glycol), 폴리프로필렌옥사이드(Polypropylene Oxide), 오일, 블루엔 및 젤라틴 중 적어도 하나이다.

상기 안료는 내화섬유, 산화티탄, 산화아연, 규산, 카본블랙, 램프블랙, 버미쿨라이트, 펄라이트 및 바륨 중 적어도 하나 이상 조합한 물질이다.

상기 폴리프로필렌글리콜(Polypropylene glycol)는 그 자체를 상업적으로 사용하기 보다 반응 가능한 알콜기가 있기 때문에 TDI(Toluene diisocyannate)와 우레탄화 반응을 할 수 있어서, 폴리우레탄의 원료로 많이 사용한다.

상기한 바와 같은 난연성 우레탄 물질에 대한 사용예를 다음에서 설명한다.

[실시예 1]

본 발명의 조성물 20㎏이 건축법 기준(KS 2271)을 준수하여 철판의 표면에 40㎜의 두께로 도포된다. 시험은 난연기준에 따라 수행되었고, 5분 동안 코너에 노출되었고, 10분 동안 코너에 노출되었다. 15분을 초과하는 동안 방사열 방출 최대 순간 적용되는 온도와 열의 조건을 초과한다.

[실시예 2]

상기 실시예 1에서 사용된 조성물이 2㎜ 두께의 알루미늄판 표면에 40㎜의 두께로 도포하였다. 프로판 버너로 가열하였다. 15분을 초과하는 동안 휘거나 변색되지 않았고, 표준의 요구조건을 초과하였다.

[실시예 3]

상기 실시예 1, 2에서 사용한 조성물이 파티클보드로 만들어진 문의 일면에 35㎜의 두께로 도포하였다. 코팅된 문은 ASTM E512의 조건과 유사한 오븐에서 시험되었고, 60분 후에도 문의 반대편 온도는 100℃를 넘지 않았다.

이와 같은 본 발명의 난연성 우레탄 코팅 물질은 열, 냉기, 습도 및 부식되는 구조, 물체, 가혹한 기후적, 환경적 조건에서 사용될 수 있다. 예를 들면, 남극 또는 북극과 같은 가혹한 지역에 위치한 장치 등의 염수에 의한 화학적 부식에 적용된다.

이러한 본 발명의 조성물은 복합보드, 파티클 보드, 합판, 외부판넬, 내부, 지붕, 천정, 통과 장애물 등에 사용되며, 상업용 빌딩, 아파트, 천정, 캐비닛 등에 적용된다.

다른 응용예에는, 자동차, 버스, 화물선, 비행기 등의 무게를 줄여 수송에 효율성을 올릴 것이며, 방화벽, 케이블, 통신탑, 및 건설, 통신, 항공, 해양, 화학산업 분야에 적용된다.

따라서, 본 발명의 장점은 원래 재료의 기계적 정항을 줄이고, 가혹한 환경에서 오랜 시간 유지되며, 100℃ 이상의 온도와 영하 20℃ 이하의 기후 변화에서 효과적인 조성물을 제공하는 것이다.

이상에서와 같이, 본 발명의 상세한 설명에서 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 기술이 당업자에 의하여 용이하게 변형 실시될 가능성이 자명하며, 이러한 변형된 실시예들은 본 발명의 특허청구범위에 기재된 기술사상에 포함된다할 것이다.

Claims (7)

1. 포밍제 10~60 중량%와;
   불로밍제 2~35 중량%와;
   탄화제 3~25 중량%와;
   결합제 10~55 중량%와;
   용매 5~40 중량%; 및
   안료 5~20 중량%로 이루어진 것을 특징으로 하는 난연성 우레탄 조성물.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 포밍제는 암모늄 폴리포세이트(APP), 디암모늄, 트리폴리포세이트 및 포타슘 중 적어도 하나 이상 조합하여서 된 것을 특징으로 하는 난연성 우레탄 조성물.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 불로밍제는 멜라민인 것을 특징으로 하는 난연성 우레탄 조성물.
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 탄화제는, 디펜타스리에스톨(DPE), 폴리올 및 파라핀 중 적어도 하나 이상 조합하여서 된 것을 특징으로 하는 난연성 우레탄 조성물.
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 결합제는, 셀룰로오스, 필름형성 충진제인 MDI(Methylene diphenyl diisocyanate) 및 알루미늄 하이드레이트 중 적어도 하나 이상 조합하여서 된 것을 특징으로 하는 난연성 우레탄 조성물.
6. 제 5 항에 있어서,
   상기 용매는 알콜, 폴리프로필렌글리콜(Polypropylene glycol), 폴리프로필렌옥사이드(Polypropylene Oxide), 오일, 블루엔 및 젤라틴 중 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 난연성 우레탄 조성물.
7. 제 6 항에 있어서,
   상기 안료는 내화섬유, 산화티탄, 산화아연, 규산, 카본블랙, 램프블랙, 버미쿨라이트, 펄라이트 및 바륨 중 적어도 하나 이상 조합한 물질인 것을 특징으로 하는 난연성 우레탄 조성물.