KR20190059733A - 준불연 우레탄 접착제 - Google Patents

Abstract

이 발명은 우레탄 수지, 특히 우레탄 접착제에, 불연 내지 난연 특성을 제공하는 무기계와 건조가 아닌 수지의 경화에 따른 영구접착 특성을 제공하는 유기계를 혼합 첨가하여, 준불연 특성을 만족시키면서 접착 대상 간 가열 없이 상온에서의 가압공정만으로도 강한 결합력을 확보하면서 높은 생산성을 갖게, 무기계 난연제 30~70중량%와, 촉매 0.1~3중량%와, 분산제 0.01~3중량% 그리고 나머지에 분산매가 포함되어 전체 100중량%를 이루게 혼합한 준불연 첨가제를, 우레탄 접착제와 3:7~7:3의 중량비율로 첨가하여 혼합 제조한 것을 특징으로 하는 준불연 우레탄 접착제를 제공한다.

Description

준불연 우레탄 접착제{Non-flammable urethane adhesive}

이 발명은 준불연 우레탄 접착제에 관한 것으로, 보다 상세하게는 준불연 등급을 획득하면서 이를 사용하여 방화문 또는 차열방화문과 같은 건축자재를 제조할 때 생산성을 높일 수 있게 하는 준불연 우레탄 접착제에 관한 것이다.

방화문 또는 차열방화문과 같은 각종 건축자재(이하에서는, ‘방화문 또는 차열방화문’이라 함)는, 화재 시 화염과 연소 가스를 일정 시간 동안 차단해주는 기능을 가져야 한다.

따라서 방화문 또는 차열방화문은 밀봉성이 뛰어나며 부품의 소재들은 모두 난연성이 우수한 금속이나 방염 처리된 허니콤, 글라스 매트, 다공성 무기소재 등으로 구성되어 있다.

여기서 방화문은, 표면재가 강철판이나 알루미늄과 같은 금속판이며, 내부가 방염 허니콤, 글라스 울, 준불연 우레탄, 펄라이트와 같은 가볍고 내화성이 있는 재료들로 이루어진 판상 부품으로 구성된다.

또한 차열방화문은, 방화문의 내화, 내열성 외에도 단열성의 보강을 위해 각종 진공패드, 실리카 에어로 겔과 같은 고단열성 보강재를 추가한 다층 구조로 제작되기도 한다.

이러한 방화문 또는 차열방화문은 각 구성 부품들을 서로 접합하여 제품으로 제조하여야 하며, 이를 위해서는 내부 부품과 재질에 불문하고 이들 각 부품을 접착 결합시키는 접착제가 필요하게 된다.

이로부터 방화문 또는 차열방화문의 철판과 내부 자재를 접착할 때, 주로 아크릴과 더불어 접착제로 널리 사용되는 일액형 우레탄 접착제를 사용하게 되는데, 이러한 우레탄 접착제는 공기 중 수분을 촉매로 경화하며 일반적으로 상온에서는 완전 경화에 1시간 이상이 필요하고 가열시 경화속도가 빨라지므로, 방화문 또는 차열방화문의 제조 시에는 다단계 프레스를 이용하여 상온보다 높은 온도에서 열과 압력을 가해 30분 이내로 경화를 완료한다.

상기와 같은 우레탄 접착제는, 접착력과 밀봉성, 내충격성이 우수하고 수분과 반응하여 경화 시 부피가 팽창하는 특성으로 인해 방화문 또는 차열방화문의 접착제용으로 적합하며, 허니콤을 내부자재로 사용하는 경우에는 부피팽창이 없이 경화하는 에폭시, 아크릴 접착제에 비해 월등한 성능을 보인다.

그러나 방화문 또는 차열방화문에 대한 성능과 품질 기준이 준불연 등급이 요구되면서, 모두 석유로부터 제조되어 화재에 취약하여 불에 잘 타고 연소 시 다량의 유독가스가 발생하여 인명피해의 가장 큰 원인이 되는 고분자 수지나 플라스틱, 합성 유기계 접착제의 사용이 제한되었다.

이로부터 우레탄 접착제는 경화와 동시에 가교가 이루어지는 열경화성 수지이지만 가교밀도는 높지 않아 화재 시 문에 강력한 열기가 일정시간 지속되면 녹아 흘러내려 바닥에 고인 후 발화되어 연소한다는 문제가 있었다. 화재 시 화염을 차단해야 하는 방화문 또는 차열방화문이 오히려 화재가 확산되는 역할을 할 위험이 있게 되었다.

따라서 방화문 또는 차열방화문 제조에 사용되는 접착제에는, 최근 강화된 내화 성능 기준을 만족할 수 있게 내화 특성이 충분하도록 난연 등급이 준불연 등급이어야 하고, 이러한 준불연 등급의 판정은 발열테스트와 마우스 테스트(mouse test)에 따르며, 그 기준은 총방출열량 8MJ/㎥ 이하, 기타 열방출률과 쥐의 평균 행동정지시간 9분 이상을 만족하여야 한다.

그러나 상기와 같은 기준을 만족하는 유기계 수지 또는 접착제는 존재하지 않으며, 준불연, 불연 등급을 만족하는 접착제로는 오래전부터 소개되어 왔던 무기계뿐인데, 대부분 수분산 또는 수계 분산제로서 소위 물유리를 주성분으로 하여 다양한 무기염, 무기물을 혼합한 것으로, 건조 상태에서 일정한 접착력을 발휘하고 내화성은 우수하지만 내충격성, 내구성은 취약하다.

대개 수용액인 무기계 바인더나 표면처리제는, 600~700℃ 이상의 고온에서 일정 시간동안 처리하여야 무기원소의 변화가 수반되어 매트릭스 자체의 화학적 변환이 이루어져 영구적으로 불용성인 구조로 변환된다.

이에 대해 방화문 또는 차열방화문은 제작 시 가해지는 가장 높은 온도는 300℃를 넘지 않는다. 그 결과 방화문 접착에 사용하는 무기계 접착제는, 단지 물이 건조되어 고형분이 남은 상태로 존재할 뿐 무기계 조성물이 결합하여 불용성의 네트워크를 형성하는 것이 아니어서, 습기에 노출되면 무기계 접착제가 습기를 빨아들여 가역적으로 용해되면서 접착력은 급격히 저하된다.

다만 상온에서 네트워크를 형성하여 비가역적인 영구 경화 구조를 만드는 것으로 알려진 실리콘 나이트라이드 계통 경화성 무기계 접착제가 소개되어 있기는 하나, 매우 고가여서 불연코팅용으로 소량 판매되고 있을 뿐이다.

따라서 무기계 접착제는 수십℃ 온도에서 가압 경화시키는 프레스 작업으로는 불용성 물질로 될 수 없으며, 설혹 재용해가 없는 조건에서 사용할 제품의 제조에 적용될지라도 건조에 많은 시간과 에너지가 소요되어 생산성에서 매우 불리하므로, 업계에서는 거의 사용되고 있지 못하는 문제점이 있었다.

이 발명은 위의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 우레탄 수지, 특히 우레탄 접착제에, 불연 내지 난연 특성을 제공하는 무기계와 건조가 아닌 수지의 경화에 따른 영구접착 특성을 제공하는 유기계를 혼합 첨가하여, 준불연 특성을 만족시키면서 접착 대상 간 가열 없이 상온에서의 가압공정만으로도 강한 결합력을 확보하면서 높은 생산성을 갖게 하는 준불연 우레탄 접착제의 제공을 과제로 한다.

상기의 과제를 해결하기 위해 이 발명은, 무기계 난연제 30~70중량%와, 촉매 0.1~3중량%와, 분산제 0.01~3중량% 그리고 나머지에 분산매가 포함되어 전체 100중량%를 이루게 혼합한 준불연 첨가제를, 우레탄 접착제와 3:7~7:3의 중량비율로 첨가하여 혼합 제조한 것을 특징으로 하는 준불연 우레탄 접착제를 제공한다.

바람직하게는, 상기 무기계 난연제는, 징크 보레이트(zinc borate), 수산화알루미늄, 수산화마그네슘과 같은 금속계 난연제, 인계 난연제 중 어느 하나 또는 이들의 혼합물이어도 좋다.

바람직하게는, 상기 분산매는, 우레탄에 첨가할 때 난연 효과가 있는 우레탄용 액상 난연제이어도 좋다.

바람직하게는, 상기 액상 난연제는, Tris(chloroisopropyl)phosphate(TCPP), Triethylphosphate(TEP), Tricresylphosphate(TCP), Trichloroethylphosphate(TCEP), 염화파라핀 중 어느 하나 또는 이들의 혼합물이어도 좋다.

바람직하게는, 상기 촉매는, 우레탄 경화촉매로 사용되는 아민계 또는 포타시움염계 화합물이어도 좋다.

바람직하게는, 상기 분산제는, 미세입자 분산에 사용할 수 있는 비이온성 계면활성제이어도 좋다.

상기의 해결 수단을 갖는 이 발명의 준불연 우레탄 접착제에 의하면, 우레탄 수지, 특히 우레탄 접착제에, 불연 내지 난연 특성을 제공하는 무기계와 건조가 아닌 수지의 경화에 따른 영구 접착 특성을 제공하는 유기계를 결합한, 유기-무기 결합계의 첨가제를 혼합 첨가하여, 일반 우레탄 접착제나 시판중인 우레탄 난연 접착제를 사용하면 불가능하였던 준불연 특성을 무기계로 만족시키면서 동시에 준불연 등급을 얻기 위해 방화문 또는 차열방화문의 제조에 사용하던 무기계 접착제의 접착력 부족을 유기계로 해소할 수 있게 함으로써, 이를 사용하여 방화문 또는 차열방화문을 제조할 때 가열프레스 공정을 상온프레스 공정으로 대체하여 빠르고 강하게 접착력을 확보하면서 생산에 필요한 에너지 절약 및 생산 속도를 높여 제조 단가를 낮추어 생산성 향상을 가져오는 효과가 있게 된다.

도 1은 이 발명의 실시 예에 따른 준불연 우레탄 접착제를 개략적으로 나타낸 것이고,
도 2는 이 발명의 실시 예에 따른 준불연 우레탄 접착제의 준불연 등급을 확인하는 공인 시험성적서를 나타낸 것이고,
도 3a 및 도 3b는 도 2의 공인 시험성적서에 제시된 이 발명의 실시 예에 따른 준불연 우레탄 접착제의 열방출률 시험 결과 데이터와 시험 전후의 시험체를 나타낸 것이고,
도 4a 및 도 4b는 도 2의 공인 시험성적서에 제시된 이 발명의 실시 예에 따른 준불연 우레탄 접착제의 가스유해성 시험 결과 데이터와 시험 전후의 시험체를 나타낸 것이다.

이하에서는, 이 발명의 바람직한 실시 예를 첨부하는 도면들을 참조하여 상세하게 설명하는데, 이는 이 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세하게 설명하기 위한 것이지, 이로 인해 이 발명의 기술적인 사상 및 범주가 한정되는 것을 의미하지는 않는다.

도 1은 이 발명의 실시 예에 따른 준불연 우레탄 접착제를 개략적으로 나타낸 것이다.

이 발명의 실시 예에 따른 준불연 우레탄 접착제는, 도 1에 나타낸 바와 같이, 우레탄 접착제에, 불연 내지 난연 특성을 제공하는 무기계와 수지의 경화에 따른 영구 접착 특성을 제공하는 유기계가 결합된 준불연 첨가제를 첨가 혼합하여 구성된다.

상기 우레탄 접착제는, 우레탄 일액형 또는 이액형 접착제로서, 예를 들어 삼호화성의 SFA-335를 사용할 수 있다.

상기 준불연 첨가제는, 무기계와 유기계의 결합에 의해 이루어지며, 무기계 난연제와, 분산매와, 촉매 그리고 분산제를 포함한다.

먼저 무기계 난연제는, 징크보레이트(zinc borate), 수산화알루미늄, 수산화마그네슘과 같은 금속계 난연제 또는 암모늄 포스페이트, 적인, 각종 인산염, 멜라민, 멜라민 사이누레이트 등 무기 인계 난연제가 사용될 수 있다.

그러나 가격 대비 성능이나 높은 온도의 가열 착화시 흘러내리지 않고 화염이 발생하지 않는 특성은 징크보레이트나 수산화알루미늄, 수산화마그네슘과 같은 금속계 난연제가 더 바람직하며, 인계 난연제 중에서는 차(char) 형성이 용이한 적인이 바람직하다. 브롬계나 산화안티몬계는 난연성이 우수하더라도 대부분 발암물질 또는 발암 의심물질로서 이 발명에서는 제외된다.

상기의 무기계 난연제는 2종 이상 사용할 수 있으며, 예를 들어 징크보레이트와 수산화알루미늄 혼합물을 사용하면 난연 효과에 억연 효과를 더할 수 있다.

상기 분산매는, 대부분 미세입자 분말 형태로 판매되고 있는 난연제를 우레탄 접착제에 첨가하여 분산할 때, 분산을 용이하게 할 목적으로 사용되는데, 이 발명에서는 우레탄용 액상 난연제가 사용된다.

상기 액상 난연제로는, Tris(chloroisopropyl)phosphate(이하에서는, ‘TCPP’이라 함), Triethylphosphate(TEP), Tricresylphosphate(TCP), Trichloroethylphosphate(TCEP), 염화파라핀과 같은 우레탄 수지에 적합한 첨가형 액상 난연제가 바람직하다.

여기서 일반 용매는 우레탄 접착제와 상용성이 있더라도 접착제의 경화 후 강도를 떨어뜨리거나 경화 자체를 방해할 수 있어 바람직하지 않다.

상기와 같은 액상 난연제는, 서로 간 상용성이 우수하므로 혼합하여 사용하여도 무방하다.

상기 촉매는 현재 가열 가압과 상온에서 수 시간 후경화가 소요되는 접착 공정을 단축시키기 위한 성분이다. 현재 사용되는 일액형 우레탄 접착제는 수분 경화형으로, 완전한 경화를 위해서는 수분 접촉 후 일정시간이 필요하다.

또한 일단 봉인이 열린 우레탄 접착제는 경화가 시작되므로 방화문 또는 차열방화문의 제조업체는 일정시간 내에 접착제를 소비하여야 한다.

그럼에도 우레탄 접착제는 유통 또는 보관 과정에서의 보관성과 작업 시 가사시간의 확보를 위해 경화시간을 짧게 할 수 없다. 현재 제조 판매되는 일액형 우레탄 접착제는, 제조업체 입장에서는 용기 봉인 제거 후 작업시간이 생산성을 최적화하기에는 너무 긴 단점이 있다.

상기 촉매는 이 발명에서 일단 봉인 개방된 접착제의 경화시간을 제조업체의 생산 작업에 최적화되도록 첨가하는 것으로, 경화시간은 촉매 첨가량에 따라 수 분 내지 수십 분으로 조절할 수 있으며 프레스 작업 시 가열 필요 없이 상온 작업을 가능하게 하여 에너지 비용 절감과 생산성 향상을 가져 오게 한다.

상기 촉매는 일반적인 우레탄 수지 촉매류에 모두 적용이 가능하다. 우테탄 수지 촉매로는 각종 아민류가 사용되는데 여기에는 PMDETA(N,N,N,‘,N‘‘,N‘‘-Pentamethyldiethylenetriamine), DMCHA(N,N-Dimethylcyclohexylamine), DMDEE(2,2‘-Dimorpholinodiethylether), DMEA(N,N-Dimethylethanolamine), 트리에틸아민(Triethylenediamine), DEOA(Ethanolamine), N,N-bis(3-dimethylaminopropyl)-N-isopropanolamine, N,N,N'-trimethyl-N'-hydroxyethylbisaminoethylether, N,N,N'-trimethylaminoethylethanolamine 등이 있으며, Potassium Octate, Potassium acetate와 같은 염 화합물도 사용할 수 있고, 2종 이상의 촉매를 혼합하여 사용하여도 좋다.

상기 촉매의 양은, 전체 준불연 첨가제 조성물의 3% 미만으로 소량 첨가되나, 미량의 변화로도 첨가제 조성물과 일액형 접착제로부터 얻어지는 준불연 접착제의 경화속도에 크게 영향을 미친다. 따라서 촉매 첨가량은, 온도, 습도가 바뀌는 계절에 따라 업체의 작업조건에 따라 첨가량이 조절되어야 한다.

이 발명에서 우레탄 접착제에 첨가되는 준불연 첨가제는, 난연 분말이 액상 난연제에 분산되어 있는 불균일(heterogeneous) 시스템이다.

또한 무기계 난연제는 액상 난연제에 비해 비중이 높고 입자 크기가 수 ㎛ 수준으로 혼합물 제조 시 잘 혼합하여 액상 난연제 내부에 고르게 분산하여도 일정 시간이 지나면 침강하여 소위 바닥으로부터 엉켜 굳게 된다.

이러한 케이킹(caking) 현상을 방지하기 위해, 이 발명의 준불연 첨가제에는 계면활성제 또는 분산제(dispersion agent)를 첨가하여 보관성과 작업성을 제고할 수 있게 한다.

이 발명에서는 일반적으로 사용되는 SDS(sodium dodecyl sulfate)와 같은 이온성 계면활성제를 사용할 수도 있으나, 혼합물에 상용성이 좋은 비이온성 계면활성제가 바람직하다.

이 발명에 적합한 계면활성제의 예는 Ethoxylated aliphatic alcohol, PEO(polyethylene oxide), Carboxylic ester, polyethylene glycol ester, fatty acid sorbitol ester, fatty acid glycol ester, fatty acid diethanolamine, alkyl monoglyceryl ether, carboxylic amide와 같은 지방산과 글리콜계 에스테르, 아마이드, 아민, 에테르 화합물이 있을 수 있고, 실리콘계 공중합체인 각종 실리콘 검 에멀젼(silicone gum emulsion), 실리콘 검 블렌드(silicone gum blend), 기타 실리콘계 계면활성제도 사용할 수 있다.

이 발명에서 준불연 첨가제는, 무기계 난연제 30~70중량%, 촉매 0.1~3중량%, 분산제 0.01~3중량% 그리고 나머지를 분산매로서 액상 난연제가 포함되어 전체 100중량%를 이루는 것이 바람직하다.

그리고 더욱 바람직하게는 무기계 난연제 45~55%와 나머지를 액상 난연제로 하여 이들의 합이 97~99중량%로 할 수 있으며, 1~3중량%는 촉매와 분산제의 합으로 구성할 수 있다.

상기와 같은 준불연 첨가제의 조성에서, 무기계 난연제가 액상 난연제에 비해 더 많을수록 준불연 특성이 우수하여 접착제의 발열량이 낮고 유해가스 방출이 적어진다.

다만, 무기계 난연제의 양이 70중량%가 넘으면 전체 점도가 높아져 제조에 어려움이 있고 접착제와 균일한 혼합도 쉽지 않으며, 30중량%보다 낮으면 무기계 난연제의 함량이 적어 준불연 첨가제 조성물을 우레탄 접착제에 첨가하더라도 만족스러운 준불연 효과를 발휘할 수 없게 된다.

또한 촉매 양이 0.1중량% 이하로 너무 적으면 공정시간 단축 효과가 없으며, 3중량% 이상 첨가되면 경화시간이 너무 빨라 제조 현장에서 다루기가 오히려 쉽지 않다.

그리고 분산제가 0.01중량% 이하이면 액상 난연제 내의 무기 난연제 분산이 불량하여 침강과 응집이 발생하므로 제품의 보관에 문제가 생기며, 접착제와 균일한 혼합도 쉽지 않다.

또한 분산제가 3중량% 이상이더라고 분산효과가 더 이상 좋아지는 것은 아니다.

이 발명의 준불연 첨가제 조성물과 우레탄 접착제의 혼합 중량비율은, 30:70 내지 70:30이 적합하며, 바람직하게는 약 40:60 내지 60:40이 좋다. 이러한 조성에서 첨가제 조성물과 접착제의 점도가 각각 1,500~3,000cps (25℃) 전후로 두 조성물의 혼합이 용이하여 현장작업 조건에 적합하게 된다.

이 발명의 준불연 우레탄 접착제 제조에 있어서, 준불연 첨가제 함량이 30% 보다 낮으면 혼합 후 얻어지는 난연성이 떨어져 준불연 성능이 구현되지 못할 수 있으며, 70% 이상이면 접착성이 떨어져 내구성이 우수한 제품 생산에 어려움이 따른다.

이하에서는 이 발명의 실시 예를 통해 이 발명을 보다 상세히 설명한다. 그러나 이 발명은 실시 예와 비교 예에 의해 제한받지 않는다.

먼저 준불연 첨가제는 다음과 같이 제조하였다.

실시 예 1 : 준불연 첨가제 제조

TCPP 498g에 DMEA 1.0g, Triton X-100^* 1.0g을 혼합, 교반하여 잘 섞은 후 혼합액에 수산화알루미늄(평균입자 크기 1.5㎛) 500g을 소분하여 조금씩 부가하며 강하게 교반하여 백색 현탁액인 준불연 첨가제를 제조하였다.

*. Triton X-100 : Polyethylene glycol mono[4-(1,1,3,3-tetramethylbutyl)phenyl]ether

실시 예 2 : 준불연 첨가제 제조

TCPP 490g에 DMCHA 1.0g, 지방산 설페이트에스터 1.0g을 혼합, 교반하여 잘 섞은 후 혼합액에 수산화알루미늄(평균입자 크기 1.5㎛) 508g을 소분하여 조금씩 부가하며 강하게 교반하여 백색 현탁액인 준불연 첨가제를 제조하였다.

실시 예 3 : 준불연 첨가제 제조

TCPP 698g에 DMEA 1.0g, Triton X-100 1.0g을 혼합, 교반하여 잘 섞은 후 혼합액에 수산화알루미늄(평균입자 크기 1.5㎛) 300g을 소분하여 조금씩 부가하며 강하게 교반하여 백색 현탁액인 준불연 첨가제를 제조하였다.

실시 예 4 : 준불연 첨가제 제조

TCPP 298g에 DMEA 1.0g, 폴리알킬페놀 인산에스터 1.0g을 혼합, 교반하여 잘 섞은 후 혼합액에 수산화알루미늄(평균입자 크기 1.5㎛) 700g을 소분하여 조금씩 부가하며 강하게 교반하여 백색 현탁액인 준불연 첨가제를 제조하였다.

실시 예 5 : 준불연 첨가제 제조

실시 예 1의 방법과 동일하지만, 분산제인 Triton X-100을 첨가하지 않았다.

실시 예 6 : 준불연 첨가제 제조

실시 예 1과 동일하나 촉매인 DMEA를 첨가하지 않았다.

상기 실시 예들에서 얻어진 준불연 첨가제 혼합물은 모두 백색의 현탁액으로 점도는 1,500~3,000cpa(25℃)이었다.

여기서 모든 준불연 첨가제 혼합물은 실시 예 5의 경우를 제외하고 실온에서 4주간 방치하여도 용기의 바닥에 입자가 가라앉아 고화되는 케이킹 현상이 발생하지 않았다.

그리고 실시 예 5에서 제조한 준불연 첨가제 혼합물은 초기 점도가 다른 실시 예들에 비해 높으며, 불과 수일 후 약한 교반으로는 재분산이 어려울 만큼 용기의 바닥에 두터운 응집층이 생겼다.

다음으로 제조된 준불연 첨가제를 우레탄 일액형 접착제에 균일하게 혼합 첨가하여 준불연 우레탄 접착제를 다음과 같이 제조하였다.

실시 예 : 준불연 우레탄 접착제 제조

상기에서 제조한 준불연 첨가제는, 우레탄 일액형 접착제(삼호화성 SFA-335)와 4:6의 중량 비율로 균일하게 혼합하여 제조한 후, 상온 접착성, 경화시간, 난연성을, 일액형 우레탄 접착제와 비교하였다.

여기서 방화문에 사용하는 1.0㎜ 두께의 철판과 종이 허니콤을 대상으로 접착제를 헤라를 사용하여 150g/㎡로 고르게 도포하여 프레스로 10분간 압착한 후 상온에서 5시간 방치하여 경화를 완료하였다.

그리고 경화 완료 후 피착제를 박리하여 접착강도를 상대 비교하였다.

또한 경화속도 비교를 위해 접착제를 철판 위에 도포한 후 겔화시간(겔타임, gel time)을 분(min) 단위로 측정하였다.

그리고 난연성 측정은 우레탄 접착제를 철판에 도포하여 경화한 후 토치램프를 이용하여 직화를 가할 때, 착화 여부, 가스 발생 정도를 고려하여 상대 비교하였다.

준불연 첨가제의 실시 예 1을 기준으로 하여 특성을 상대 비교는 다음과 같다.

1) 삼호화성 SFA-335

2) 도 2의 공인 시험성적서

상기에서 알 수 있는 바와 같이, 첨가제:접착제 = 4:6 중량 비율의 혼합물인 준불연 우레탄 접착제의 특성을 살펴보면, 일액형 우레탄 접착제에 비해 대부분 준불연 특성을 보여주었다.

준불연 첨가제에 대한 실시 예 3은, 다른 실시 예들에 비해 난연성이 부족한데, 이는 무기계 난연제인 수산화알루미늄의 첨가함량이 조금 낮기 때문으로 판단할 수 있다.

경화속도의 경우 실시 예 6은 촉매를 사용하지 않은 것으로, 오히려 일액형 접착제 자체보다 경화속도가 조금 떨어지는 경향을 보였다.

한편, 준불연 첨가제와 우레탄 접착제의 혼합비율도 접착강도와 난연 특성에 영향을 줄 수 있는데, 준불연 첨가제의 함량이 클수록 난연 특성은 좋아지나 접착성이 떨어지고 함량이 너무 적으면 접착성은 우레탄 접착제 자체와 차이가 없으나 난연성이 떨어져, 여러 차례의 실험을 통해 준불연 첨가제:우레탄 접착제의 중량비율은 4:6 내지 5:5가 가장 바람직하다.

도 2는 이 발명의 실시 예에 따른 준불연 우레탄 접착제의 준불연 등급을 확인하는 공인 시험성적서를 나타낸 것이고, 도 3a 및 도 3b는 도 2의 공인 시험성적서에 제시된 이 발명의 실시 예에 따른 준불연 우레탄 접착제의 열방출률 시험 결과 데이터와 시험 전후의 시험체를 나타낸 것이고, 도 4a 및 도 4b는 도 2의 공인 시험성적서에 제시된 이 발명의 실시 예에 따른 준불연 우레탄 접착제의 가스유해성 시험 결과 데이터와 시험 전후의 시험체를 나타낸 것이다.

이 발명의 실시 예에 따른 준불연 우레탄 접착제의 준불연 등급 만족은 시험은, 도 2에 나타낸 바와 같이, 공인 시험성적서를 통해 확인되었다.

구체적으로 준불연 등급의 판정을 위한 발열 테스트는, 도 3a 및 도 3b에 나타낸 바와 같이, 준불연 우레탄 접착제의 열방출률 시험 결과 데이터와 시험 전후의 시험체로부터 확인할 수 있다.

그리고 준불연 등급의 판정을 위한 마우스 테스트는, 도 4a 및 도 4b에 나타낸 바와 같이, 준불연 우레탄 접착제의 가스유해성 시험 결과 데이터와 시험 전후의 시험체로부터 확인할 수 있다.

이 발명의 실시 예에 따른 준불연 우레탄 접착제는, 방화문 또는 차열방화문의 제조 뿐 아니라 각종 건축용 자재의 접합에 폭 넓게 적용할 수 있다.

이 발명은 상기의 실시 예들에 한정되지 않으며, 청구범위에 기재되는 발명의 범위 내에서 다양한 변형이 가능하고, 이러한 변형도 이 발명의 범위 내에 포함된다.

Claims (6)

1. 무기계 난연제 30~70중량%와, 촉매 0.1~3중량%와, 분산제 0.01~3중량% 그리고 나머지에 분산매가 포함되어 전체 100중량%를 이루게 혼합한 준불연 첨가제를, 우레탄 접착제와 3:7~7:3의 중량비율로 첨가하여 혼합 제조한 것을 특징으로 하는 준불연 우레탄 접착제.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 무기계 난연제는, 징크 보레이트(zinc borate), 수산화알루미늄, 수산화마그네슘과 같은 금속계 난연제, 인계 난연제 중 어느 하나 또는 이들의 혼합물인 것을 특징으로 하는 준불연 우레탄 접착제.
3. 제 1항에 있어서,
   상기 분산매는, 우레탄에 첨가할 때 난연 효과가 있는 우레탄용 액상 난연제인 것을 특징으로 하는 준불연 우레탄 접착제.
4. 제 3항에 있어서,
   상기 액상 난연제는, Tris(chloroisopropyl)phosphate(TCPP), Triethylphosphate(TEP), Tricresylphosphate(TCP), Trichloroethylphosphate(TCEP), 염화파라핀 중 어느 하나 또는 이들의 혼합물인 것을 특징으로 하는 준불연 우레탄 접착제.
5. 제 1항에 있어서,
   상기 촉매는, 우레탄 경화촉매로 사용되는 아민계 또는 포타시움염계 화합물인 것을 특징으로 하는 준불연 우레탄 접착제.
6. 제 1항에 있어서,
   상기 분산제는, 미세입자 분산에 사용할 수 있는 비이온성 계면활성제인 것을 특징으로 하는 준불연 우레탄 접착제.

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