KR20190066360A - Fire resistant coating composition - Google Patents

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KR20190066360A
KR20190066360A KR1020170166009A KR20170166009A KR20190066360A KR 20190066360 A KR20190066360 A KR 20190066360A KR 1020170166009 A KR1020170166009 A KR 1020170166009A KR 20170166009 A KR20170166009 A KR 20170166009A KR 20190066360 A KR20190066360 A KR 20190066360A
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김인선
엄경일
김준범
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주식회사 케이씨씨
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Abstract

The present invention relates to a water-based foamable refractory coating composition, which is capable of exhibiting refractory performance for two hours and exhibiting environment friendliness. The refractory coating composition comprises: a vinyl acetate copolymer; a cross-linked acrylic emulsion copolymer; a blowing agent; a catalyst; a carbonating agent; a pigment; a reinforcing agent; and a residual water-based solvent.

Description

내화 도료 조성물{FIRE RESISTANT COATING COMPOSITION}FIRE RESISTANT COATING COMPOSITION [0001]

본 발명은 수계 발포성 내화 도료 조성물에 관한 것이다. The present invention relates to a water-based foamable refractory coating composition.

내화 도료는 건축물 등을 화재로부터 보호하여 화재 발생 시 고온의 열이 접근하는 것을 강제로 차단하거나 지연시킴으로써 화재를 진압하고 인명을 구조할 수 있는 시간을 제공한다.Refractory paints protect buildings and other buildings from fire, and forcibly block or delay the approach of high temperature heat in the event of a fire, thereby providing time for suppressing fire and rescuing life.

전술한 내화 도료 중에서, 발포성 내화 도료는 열에 노출되면 건조 도막층이 발포하여 탄화층을 형성하는 도료이다. 형성된 탄화층은 최종적으로 연소되지만, 연소될 때까지 시간이 소요되므로, 일정시간 동안 피도체(예, 철골)를 화염 및 연소열로부터 보호하고 이로부터 받는 영향을 감소시키는 기능을 한다. 발포성 내화 도료는 대체로 유성 타입이나, 유성 타입의 내화 도료는 작업 시 유기용제로 인한 냄새로 작업환경이 좋지 않으며, 후도막 도장으로 수성 타입에 비해 건조가 느리다는 단점이 있다. Among the above-mentioned refractory paints, the foamable refractory paint is a paint which forms a carbonized layer by foaming the dry paint film layer when exposed to heat. The formed carbonized layer finally burns, but it takes time to burn, so that it protects the conductor (e.g., steel frame) from flame and heat of combustion for a certain period of time and functions to reduce the influence thereof. The foaming fire-resisting paint is generally oil-based type, but oil-based type fire-resisting paint has a disadvantage in that the working environment is poor due to the smell caused by the organic solvent during the operation and the drying is slower than the water-based type due to the back coating.

내화 성능을 발휘하기 위한 수계 발포성 내화 도료의 종래기술로는 대한민국 등록특허 제10-0368169호가 있다. 상기 종래기술의 내화 도료 조성물은 1 시간용 내화 피복재로 적용 가능한 것이며, 내수성이 비교적 우수하다는 장점이 있으나, 발포 시 균열이나 탈락에 대한 안정성이 떨어진다는 문제점이 있다. 또 다른 종래기술인 대한민국 공개특허 제2015-0131694호의 수계 발포성 내화 도료도 내화 성능이 1 시간에 불과하다. 따라서, 내화 성능이 1 시간을 초과하지 못하는 수성 내화 도료로의 한계를 개선할 필요가 있다. Korean Patent No. 10-0368169 discloses a water-based foamable fire-resistant paint for exhibiting fire resistance performance. The refractory coating composition of the prior art is applicable as a refractory coating material for one hour and has a relatively high water resistance. However, it has a problem in that the stability against cracking or peeling is low when foamed. Another prior art waterborne foamed firepower of Korean Patent Laid-Open Publication No. 2015-0131694 has a fire resistance performance of only one hour. Therefore, there is a need to improve the limit to an aqueous refractory coating in which the refractory performance does not exceed 1 hour.

또한, 종래의 수계 발포성 내화 도료는 고온에서 2 시간 노출하는 내화 시험에서 발포 도막이 탈락하거나 흘러내리는 현상이 발생하여 내화 성능을 확보하기가 어려웠다. 구체적으로, 건조 경화 도막(DFT)의 두께가 대략 1.0 mm 정도까지 내화 성능시험에서 양호한 성능 확보가 가능하나, 건조 경화 도막의 두께가 2.0 mm 이상인 후도막에서는 하부 탈리 등의 결함이 발생하여 2시간 내화성능 확보 자체가 불가하였다.In addition, in the conventional water-based foamable refractory coating, a phenomenon that the foamed coating film is dropped or flowed in the fire resistance test for 2 hours at high temperature is hard to ensure the fire resistance performance. Specifically, it is possible to secure good performance in the fire resistance performance test up to a thickness of the dry hard coating film (DFT) of about 1.0 mm. However, when the thickness of the dry hard coating film is 2.0 mm or more, It was impossible to secure fire resistance performance itself.

본 발명은 2 시간 내화 성능 뿐만 아니라 내화 도료로서의 물성이 전반적으로 우수한 수계 발포성 내화도료 조성물을 제공한다. The present invention provides a waterborne foamable refractory coating composition which is excellent in not only the refractory performance for 2 hours but also the physical properties as a refractory coating.

본 발명은 비닐아세테이트 공중합체, 가교 결합된 아크릴 에멀젼 공중합체, 발포제, 촉매제, 탄화제, 안료, 보강제 및 잔량의 수계 용매를 포함하는 수계 발포성 내화 도료 조성물을 제공한다.The present invention provides a water-based foamable refractory coating composition comprising a vinyl acetate copolymer, a crosslinked acrylic emulsion copolymer, a foaming agent, a catalyst, a carbonating agent, a pigment, a reinforcing agent and a residual water-based solvent.

본 발명에 따른 수계 발포성 내화 도료 조성물은 내화 성능 시험 중 발포 도막의 탈락 및 흐름 현상을 개선하고, 2 시간용 내화 성능과 친환경성을 발휘할 수 있다. 따라서, 본 발명의 수계 발포성 내화 도료 조성물은 한국공업규격 KSF 2257에 규정된 건축구조 부분의 내화 시험방법에 의한 공장 건축물과 위험물 저장 및 처리 시설에 대하여 2 시간용 내화 피복재용 도료로서 유용하게 적용될 수 있다.The water-based foamable refractory coating composition according to the present invention improves the dropout and flow phenomenon of the foamed coating film during the refractory performance test, and can exhibit the refractory performance and eco-friendliness for 2 hours. Accordingly, the water-based foamable refractory coating composition of the present invention can be usefully applied as a coating material for a fireproof coating material for a factory building and a hazardous material storage and treatment facility by a fire resistance test method of a building structure part specified in Korean Industrial Standard KSF 2257 have.

이하, 본 발명에 대하여 상세히 설명한다. 그러나, 하기 내용에 의해서만 한정되는 것은 아니며, 필요에 따라 각 구성 요소가 다양하게 변형되거나 선택적으로 혼용될 수 있다. 따라서, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. Hereinafter, the present invention will be described in detail. However, it should be understood that the present invention is not limited to the following embodiments, and various elements may be modified or selectively mixed according to need. Accordingly, it is to be understood that the invention includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention.

<내화 도료 조성물>&Lt; Refractory coating composition >

본 발명의 내화 도료 조성물은 비닐아세테이트 공중합체, 가교 결합된 아크릴 에멀젼 공중합체, 발포제, 촉매제, 탄화제, 안료, 보강제 및 수계 용매를 포함한다. 이하, 상기 내화 도료 조성물의 조성을 구체적으로 살펴보면 다음과 같다. The refractory coating composition of the present invention includes a vinyl acetate copolymer, a crosslinked acrylic emulsion copolymer, a foaming agent, a catalyst, a carbonating agent, a pigment, a reinforcing agent and an aqueous solvent. Hereinafter, the composition of the refractory coating composition will be described in detail.

비닐아세테이트 공중합체Vinyl acetate copolymer

본 발명의 내화 도료 조성물에서, 주제인 수지는 건조 경화 도막이 상온에서는 내구성을 발휘하고, 고온의 열에 노출되었을 때는 도막을 유동상태로 변화시켜 가스가 발생될 때 적절하게 도막이 발포되도록 한다. In the refractory coating composition of the present invention, the resin as a main component exhibits durability at a room temperature of the dry cured coating film, and when exposed to high temperature heat, changes the coating film into a fluidized state so that the coating film is appropriately foamed when gas is generated.

본 발명에서는, 상기 역할을 하는 수지로서 비닐아세테이트 공중합체를 사용한다. 상기 비닐아세테이트 공중합체는 내약품성, 내후성, 유연성 등의 내구성이 양호하고, 도막형성온도가 0 내지 30℃ 범위이며, 특히 발포성이 우수한 수성계 수지이다. In the present invention, a vinyl acetate copolymer is used as the resin serving as the above-mentioned resin. The vinyl acetate copolymer is a water-based resin having good durability such as chemical resistance, weather resistance, flexibility and the like, a coating film forming temperature in the range of 0 to 30 ° C, and particularly excellent foamability.

상기 비닐아세테이트 공중합체는 유리전이온도(Tg)가 25 내지 45℃인 에멀젼 수지일 수 있다. 상기 비닐아세테이트 공중합체의 유리전이온도가 25℃ 미만일 경우 열에 의해 수지의 점도가 저하되는 시점이 너무 빨라 충분한 발포율을 얻을 수 없으며, 45℃를 초과할 경우 점도 저하 시점이 너무 늦어 충분한 발포율을 얻을 수 없게 된다. The vinyl acetate copolymer may be an emulsion resin having a glass transition temperature (Tg) of 25 to 45 ° C. If the glass transition temperature of the vinyl acetate copolymer is less than 25 ° C, the viscosity of the resin tends to be lowered by the heat too fast to obtain a sufficient foaming ratio. If the glass transition temperature is more than 45 ° C, Can not be obtained.

상기 비닐아세테이트 공중합체는 중량평균분자량(Mw)이 100,000 내지 300,000 이고, 고형분(NV) 함량이 40 내지 60%인 에멀젼 수지일 수 있다. 상기 비닐아세테이트 공중합체의 중량평균분자량이 100,000 미만일 경우 도막의 내마모성과 내수성이 불량해지고 고른 발포 도막을 얻을 수 없으며, 중량평균분자량이 300,000을 초과할 경우 도료의 작업성, 평활성 등이 불량해지며 발포 도막의 발포율이 떨어지게 된다.The vinyl acetate copolymer may be an emulsion resin having a weight average molecular weight (Mw) of 100,000 to 300,000 and a solid content (NV) of 40 to 60%. When the weight average molecular weight of the vinyl acetate copolymer is less than 100,000, the abrasion resistance and water resistance of the coating film become poor and a uniform foamed film can not be obtained. When the weight average molecular weight exceeds 300,000, workability and smoothness of the paint become poor, The foaming rate of the coating film is lowered.

상기 비닐아세테이트 공중합체는 비닐아세테이트 단량체와 적어도 1종의 공단량체를 사용하여, 당 분야에 알려진 통상적인 방법에 따라 중합시켜 제조될 수 있다. The vinyl acetate copolymer may be prepared by polymerizing vinyl acetate monomer and at least one comonomer according to a conventional method known in the art.

상기 공단량체로는 비닐아세테이트 단량체와 중합하여 공중합체를 형성할 수 있는 당 분야의 통상적인 단량체를 제한 없이 사용할 수 있다. 사용 가능한 공단량체의 비제한적인 예로는, 비닐 버사테이트(Vinyl versatate), 이소부틸 아크릴레이트(iso-butyl acrylate), n-부틸 아크릴레이트(n-Butyl acrylate), 에틸 아크릴레이트(Ethyl acrylate), 2-에틸헥실 아크릴레이트(2-Ethylhexyl acrylate), 라우릴 아크릴레이트(Lauryl acrylate), 에틸렌(Ethylene) 등이 있다. 전술한 성분을 단독으로 사용하거나, 2종 이상 혼용할 수 있다. 비닐아세테이트 단량체와 공단량체와의 사용 비율은 특별히 제한되지 않으며, 최종 제조되는 공중합체의 물성을 고려하여 적절히 조절할 수 있다. As the comonomer, a conventional monomer in the art capable of forming a copolymer by polymerization with a vinyl acetate monomer may be used without limitation. Non-limiting examples of comonomers that can be used include vinyl versatate, iso-butyl acrylate, n-butyl acrylate, ethyl acrylate, 2-Ethylhexyl acrylate, Lauryl acrylate, Ethylene, and the like. The above-mentioned components may be used alone or in combination of two or more. The ratio of the vinyl acetate monomer to the comonomer is not particularly limited and can be suitably adjusted in consideration of the physical properties of the copolymer to be finally produced.

또한, 상기 비닐아세테이트 공중합체는 화합물 내 일부가 알킬로 변성된 것일 수 있다. 이와 같이 알킬기로 변성될 경우 아세테이트기(-C-C=O)와 물과의 가수분해 반응을 어렵게 하여 도막의 내수성을 향상시킬 수 있다. 내수성이 향상된 내화 도료의 도막은 발포 시 수증기의 기화로 인한 발포 도막의 균열 및 조기 탈락을 방지하여 내화 성능을 지속적으로 향상시킬 수 있다. 알킬 변성율은 특별히 제한되지 않으며, 당 분야의 공지된 범위 내에서 적절히 조절될 수 있다. In addition, the vinyl acetate copolymer may be one in which a part of the compound is modified with an alkyl. When modified with an alkyl group, the hydrolysis reaction between the acetate group (-C-C = O) and water is difficult, and the water resistance of the coating film can be improved. The coating film of the refractory paint with improved water resistance can prevent cracking and early dropping of the foamed coating film due to vaporization of water vapor during foaming, thereby continuously improving the fire resistance performance. The rate of alkyl modification is not particularly limited and may be appropriately adjusted within the range known in the art.

상기 비닐아세테이트 공중합체의 함량은 내화 도료 조성물의 전체 중량에 대하여 15 내지 30 중량%일 수 있으며, 예를 들어 15 내지 25 중량%일 수 있다. 상기 비닐아세테이트 공중합체의 함량이 15 중량% 미만이면 도막 형성이 불완전하여 건조 도막에 균열이 발생하게 되며, 30 중량%를 초과하면 건조 도막의 물성은 양호한 반면, 난연제(발포제, 탄화제, 촉매제)의 함량이 상대적으로 낮아져 발포율이 저하되어 정상적인 내화 성능을 발휘할 수 없게 된다.The content of the vinyl acetate copolymer may be 15 to 30% by weight, for example, 15 to 25% by weight based on the total weight of the refractory coating composition. If the content of the vinyl acetate copolymer is less than 15% by weight, the formation of the coating film is incomplete and cracks are generated in the dried coating film. If the content of the vinyl acetate copolymer is more than 30% by weight, the properties of the dried coating film are good, while the flame retardant (foaming agent, And the foaming ratio is lowered, so that normal fire resistance performance can not be exhibited.

가교 Bridging 결합된Combined 아크릴  acryl 에멀젼emulsion 공중합체 Copolymer

본 발명의 내화 도료 조성물에서, 가교 결합된 아크릴 에멀젼 공중합체(cross-linked acrylic emulsion copolymer)는 도장 작업 중 흐름성 방지제의 역할을 하며, 내화 시험 중 열간 흐름 방지 및 탈리를 방지한다.In the refractory coating composition of the present invention, the cross-linked acrylic emulsion copolymer serves as a flow inhibitor during the painting operation and prevents the prevention of hot flow and the desorption of the hot flow during the fire resistance test.

상기 아크릴 에멀젼 공중합체는 아크릴 레진(acrylic resin)이 가교 결합된 경화 공중합체(예, 폴리아크릴레이트)의 수성 에멀젼일 수 있다. 이러한 아크릴 에멀젼 공중합체는 내화 도료에 첨가되어 점도를 증가시키는 증점제(thickener) 역할을 하여 도장 작업 중 흐름성을 방지하고, 또한 가교 결합을 통해 경화 도막의 결합을 보다 견고하게 하여 안정성을 상승시킨다. 이에 따라, 내화 시험 중 건조 경화 도막의 열간 흐름을 방지하고 탈리를 방지하여 내화성능을 개선할 수 있다. The acrylic emulsion copolymer may be an aqueous emulsion of a cured copolymer (e.g., polyacrylate) crosslinked with an acrylic resin. These acrylic emulsion copolymers are added to refractory coatings to act as thickeners to increase viscosity, thereby preventing flow during painting and further strengthening the bonding of the cured coatings through crosslinking to enhance stability. Accordingly, it is possible to prevent the hot flow of the dried cured coating film during the fire resistance test and to prevent the desiccation, thereby improving the fire resistance performance.

상기 가교 결합된 아크릴 에멀젼 공중합체는 예를 들어, (메타)아크릴산의 하나 이상의 선형 또는 분지형 알킬 에스테르를 사용하여, 당 분야에 알려진 통상적인 방법에 따라 공중합하여 제조될 수 있다. 사용 가능한 (메타)아크릴산의 하나 이상의 선형 또는 분지형 알킬 에스테르의 비제한적인 예로는, 메틸 (메타)아크릴레이트, 에틸 (메타)아크릴레이트, n-프로필 (메타)아크릴레이트, 이소프로필 (메타)아크릴레이트, n-부틸 (메타)아크릴레이트, 이소부틸 (메타)아크릴레이트, t-부틸 (메타)아크릴레이트, n-아밀 (메트)아크릴레이트, 이소아밀 (메트)아크릴레이트 및 이들의 혼합물이 있다. 예를 들어, 알킬-2-프로피오네이트로 가교된 2-알킬-2-프로피온산 중합체, 예컨대 에틸-2-프로피오네이트로 가교된 2-메틸-2-프로피온산 중합체를 사용할 수 있다. The crosslinked acrylic emulsion copolymer may be prepared, for example, by copolymerizing with one or more linear or branched alkyl esters of (meth) acrylic acid according to conventional methods known in the art. Non-limiting examples of one or more linear or branched alkyl esters of (meth) acrylic acid that can be used include methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, n-propyl (meth) acrylate, (Meth) acrylate, n-butyl (meth) acrylate, isobutyl (meth) acrylate, t-butyl have. For example, 2-alkyl-2-propionic acid polymers crosslinked with alkyl-2-propionates such as 2-methyl-2-propionic acid polymers crosslinked with ethyl-2-propionate can be used.

상기 아크릴 에멀젼 공중합체는 고형분(NV) 함량이 25 내지 35%이고, pH가 2 내지 4일 수 있다. 상기 아크릴 에멀젼 공중합체는 음이온 특성을 나타낼 수 있다.The acrylic emulsion copolymer may have a solids (NV) content of 25 to 35% and a pH of 2 to 4. The acrylic emulsion copolymer may exhibit anionic properties.

상기 가교 결합된 아크릴 에멀젼 공중합체의 함량은 내화 도료 조성물의 전체 중량에 대하여 0.1 내지 7 중량%일 수 있으며, 예를 들어 0.5 내지 5 중량%일 수 있다. 상기 가교 결합된 아크릴 에멀젼 공중합체의 함량이 0.1 중량% 미만이면 발포 도막의 열간 흐름을 방지할 수 없어 발포 도막의 탈리가 발생하게 되며, 7 중량%를 초과하면 건조 도막의 가교도가 너무 높아 발포율이 저하되며, 도료 제조 시 점도 상승에 따른 유동성 저하로 작업성이 불량해지게 된다.The content of the crosslinked acrylic emulsion copolymer may be 0.1 to 7% by weight, for example, 0.5 to 5% by weight, based on the total weight of the refractory coating composition. If the content of the cross-linked acrylic emulsion copolymer is less than 0.1% by weight, hot flow of the foamed coating film can not be prevented and desorption of the foamed coating film occurs. When the content of the crosslinked acrylic emulsion copolymer is more than 7% by weight, And the workability is poor due to a decrease in fluidity due to an increase in viscosity at the time of producing the paint.

발포제blowing agent

본 발명의 내화 도료 조성물에서, 발포제는 고온에서 분해되어 탄화제 및 촉매제와 반응하여 탄화층을 형성하며, 반응 중에 가스를 발생시켜 탄화층이 적절하게 발포할 수 있도록 하는 역할을 수행한다. In the refractory coating composition of the present invention, the foaming agent is decomposed at a high temperature to react with the carbonizing agent and the catalyst to form a carbonized layer, and gas is generated during the reaction so that the carbonized layer can be foamed appropriately.

상기 발포제로는 당 분야에 알려진 통상적인 성분을 제한 없이 사용할 수 있으며, 일례로 질소 함유 발포제를 사용할 수 있다. 상기 질소 함유 발포제는 고온에서 화합물의 열 분해로 생성된 질소 함유 가스, 예컨대 암모니아 가스가 방출되면서 탄화제와 촉매제에 의해 생성된 탄화층을 발포시켜 단열 효과를 지속시킬 수 있다. 이 때, 내화 도료의 건조 도막으로부터 탄화층이 형성된 후에, 상기 질소 함유 발포제의 발포가 이루어질 수 있도록 적절한 분해온도가 요구된다.As the foaming agent, any conventional components known in the art may be used without limitation. For example, a nitrogen-containing foaming agent may be used. The nitrogen-containing blowing agent can sustain the adiabatic effect by foaming the carbonized layer formed by the carbonizing agent and the catalyst while releasing nitrogen-containing gas generated by thermal decomposition of the compound at a high temperature, for example, ammonia gas. At this time, a suitable decomposition temperature is required so that foaming of the nitrogen-containing foaming agent can be performed after the carbonized layer is formed from the dried coating film of the refractory paint.

사용 가능한 질소 함유 발포제의 비제한적인 예로는, 멜라민(melamine), 디시안디아마이드(dicyandiamide), 아멜라인(Ammeline), 멜람(Melam), 우레아(urea), 우레이도 멜라민(Ureido Melamine), 글리신(glycine) 등이 있다. 전술한 성분을 단독으로 사용하거나 2종 이상 혼용할 수 있다. Non-limiting examples of nitrogen-containing blowing agents that can be used include melamine, dicyandiamide, Ammeline, Melam, urea, Ureido Melamine, glycine and glycine. The above-mentioned components may be used alone or in combination of two or more.

상기 발포제의 함량은 내화 도료 조성물의 전체 중량에 대하여 5 내지 15 중량%일 수 있으며, 예를 들어 5 내지 10 중량%일 수 있다. 상기 발포제의 함량이 5 중량% 미만일 경우 생성되는 가스량이 적어 탄화층을 발포시키기에 미흡하여 발포율이 저조하게 되며, 15 중량%를 초과할 경우 탄화층의 발포 이전에 가스의 과량 분출로 인하여 균일한 탄화층 형성이 어려우며, 발포에 따른 발포 도막의 강도가 저하되어 내화성능이 동반 저하된다. The content of the foaming agent may be 5 to 15% by weight, for example, 5 to 10% by weight based on the total weight of the refractory coating composition. If the content of the foaming agent is less than 5% by weight, the amount of the produced gas is small and the carbonization layer is insufficient to foam, resulting in a low foaming ratio. If the content of the foaming agent is more than 15% by weight, It is difficult to form a carbonized layer and the strength of the foamed coating film due to foaming is lowered and the fire resistance performance is lowered together.

촉매제Catalyst

본 발명의 내화 도료 조성물에서, 촉매제는 고온에서 열 분해되어 가스를 방출하면서 탄화제 및 발포제의 반응을 촉진시킴과 동시에 반응에 참여하여 탄화층을 형성하는 역할을 수행한다. In the refractory coating composition of the present invention, the catalyst is thermally decomposed at a high temperature to release gas, thereby accelerating the reaction of the carbonizing agent and the foaming agent, and participating in the reaction to form a carbonized layer.

상기 촉매제로는 당 분야에 알려진 통상적인 성분을 제한 없이 사용할 수 있으며, 일례로 산 촉매제를 사용할 수 있다. 상기 산 촉매제는 열 분해 시 발포 가스인 암모니아의 생성과 탄화층을 생성하기 위한 탄화제의 수소이온(H+) 공여체 역할을 한다.As the catalyst, any conventional catalyst may be used without limitation. For example, an acid catalyst may be used. The acid catalyst acts as a hydrogen ion (H + ) donor of a carbonating agent to produce a foaming gas, ammonia, and a carbonized layer during thermal decomposition.

사용 가능한 촉매제의 비제한적인 예로는, 1급 암모늄 포스페이트(primary ammonium phosphate), 2급 암모늄 포스페이트(secondary ammonium phosphate), 암모늄 포스파이트(ammonium phosphite), 멜라민 포스페이트(melamine phosphate), 디멜라민 포스페이트(dimelamine phosphate), 멜라민 파이로포스페이트(melamine pyrophosphate), 멜라민 폴리포스페이트(Melaminepoly phosphate), 트리크레실 포스페이트(tricrecyl phosphate), 트리클로로알킬 포스페이트(Trichloroalkylphosphate), 폴리인산 암모늄(Ammonium poly phosphate), 모노암모늄 포스페이트(Mono ammonium phosphate), 니트로 폴리포스페이트(Nitropolyphosphate) 등을 들 수 있다. 전술한 성분을 단독으로 사용하거나 2종 이상 혼용할 수 있다. Non-limiting examples of catalysts that can be used include primary ammonium phosphate, secondary ammonium phosphate, ammonium phosphite, melamine phosphate, dimelamine phosphate, phosphate, melamine pyrophosphate, melaminepoly phosphate, tricrecyl phosphate, trichloroalkylphosphate, ammonium polyphosphate, monoammonium phosphate, Mono ammonium phosphate, Nitropolyphosphate, and the like. The above-mentioned components may be used alone or in combination of two or more.

상기 촉매제의 함량은 내화 도료 조성물의 전체 중량에 대하여 15 내지 35 중량%일 수 있으며, 예를 들어 20 내지 30 중량%일 수 있다. 상기 촉매제의 함량이 15 중량% 미만일 경우 탄화제 및 발포제와의 반응이 원활하지 못하여 탄화층 형성이 적어지며, 35 중량%를 초과할 경우 탄화층의 발포 효과를 저해시켜 발포율이 떨어져 내화성능이 저하된다. The content of the catalyst may be 15 to 35% by weight, for example 20 to 30% by weight, based on the total weight of the refractory coating composition. When the content of the catalyst is less than 15% by weight, the reaction with the carbonizing agent and the foaming agent is not smooth and the formation of the carbonized layer is reduced. When the content exceeds 35% by weight, the foaming effect of the carbonized layer is inhibited, .

탄화제Carbonating agent

본 발명의 내화 도료 조성물에서, 탄화제는 고온에서 발포제와 반응하여 내화성능을 발휘하는 탄화층을 형성하는 역할을 한다. In the refractory coating composition of the present invention, the carbonizing agent functions to react with the foaming agent at a high temperature to form a carbonized layer exhibiting the refractory performance.

상기 탄화제로는 당 분야에 알려진 통상적인 성분을 제한 없이 사용할 수 있다. 사용 가능한 탄화제의 비제한적인 예로는, 펜타에리트리톨(pentaerythritol), 디펜타에리트리톨(dipentaerythritol), 트리펜타에리트리톨(tripentaerythritol), 전분(starch), 페놀포름알데히드 수지(phenolform aldehyde resin), 설탕(sugar), 폴리우레탄(polyurethane), 소르비톨(sorbitol), 트리메틸올프로판(trimethylolpropane), 트리메틸올에탄 (trimethylolethane), 트리메틸올프로판(trimethylolpropane) 등을 들 수 있다. 전술한 성분을 단독으로 사용하거나 2종 이상 혼용할 수 있다. As the above-mentioned carbonizer, there can be used any of ordinary components known in the art without limitation. Non-limiting examples of usable carbonating agents include pentaerythritol, dipentaerythritol, tripentaerythritol, starch, phenolformaldehyde resin, for example, sugar, polyurethane, sorbitol, trimethylolpropane, trimethylolethane, trimethylolpropane, and the like. The above-mentioned components may be used alone or in combination of two or more.

상기 탄화제의 함량은 내화 도료 조성물의 전체 중량에 대하여 5 내지 15 중량%일 수 있으며, 예를 들어 5 내지 10 중량%일 수 있다. 상기 탄화제의 함량이 5 중량% 미만일 경우 발포 도막 형성이 미미하며, 15 중량%를 초과할 경우 적절한 발포 도막 형성이 안되고 발포 흐름 현상 등이 발생되며, 발포 효과를 현저히 저하시켜 내화성능을 기대할 수 없다.The content of the carbonizing agent may be 5 to 15% by weight, for example, 5 to 10% by weight based on the total weight of the refractory coating composition. When the content of the carbonizing agent is less than 5% by weight, formation of a foamed coating film is insignificant. When the content of the carbonating agent is more than 15% by weight, a proper foamed coating film is not formed and a foaming flow phenomenon occurs. none.

안료Pigment

본 발명의 내화 도료 조성물에서, 안료는 내화 도료에 색상을 부여함과 동시에 내화성능을 향상시키는 역할도 한다.In the refractory coating composition of the present invention, the pigment also imparts color to the refractory paint and improves the refractory performance.

상기 안료로는 내화 도료에 통상적으로 사용되는 유기 안료, 무기 안료, 메탈릭 안료, 알루미늄-페이스트(Al-paste), 펄(pearl), 체질 안료 등을 제한 없이 사용할 수 있다. 사용 가능한 안료의 비제한적인 예로는, 아조계, 프탈로시아닌, 산화철계, 코발트계, 탄산염계, 황산염계, 규산염계, 크롬산염계 유색안료 등이 있으며, 예컨대, 이산화티탄(TiO2), 징크 옥사이드, 비스무스 바나데이트, 시아닌 그린, 카본 블랙, 산화철적, 산화철황, 네이비 블루, 시아닌 블루로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 사용할 수 있다. Examples of the pigment include organic pigments, inorganic pigments, metallic pigments, aluminum-paste (Al-paste), pearl pigments, extender pigments and the like which are commonly used in refractory paints. Non-limiting examples of usable pigments include azo pigments, phthalocyanine pigments, iron oxide pigments, cobalt pigments, carbonate pigments, sulfate pigments, silicate pigments, chromate pigment pigments and the like. Examples of the pigments include titanium dioxide (TiO 2 ) , Bismuth vanadate, cyanine green, carbon black, iron oxide red, iron oxide yellow, navy blue and cyanine blue can be used.

상기 안료의 함량은 내화 도료 조성물의 전체 중량에 대하여 5 내지 20 중량%일 수 있으며, 예를 들어 8 내지 15 중량%일 수 있다. 상기 안료의 함량이 5 중량% 미만일 경우 도막의 착색 및 은폐가 떨어질 뿐만 아니라 고온의 발포과정에서 발포 도막 내부에 균일한 기공층의 형성이 어려워 발포 도막의 밀도 및 발포율이 저하된다. 반면, 20 중량%를 초과할 경우 탄화층 형성을 위한 난연제(발포제, 탄화제, 촉매제) 함량이 상대적으로 줄어들어 발포율이 저하되고 내화성능이 불량해지게 된다.The content of the pigment may be 5 to 20% by weight, for example 8 to 15% by weight, based on the total weight of the refractory coating composition. When the content of the pigment is less than 5% by weight, coloration and concealment of the coating film is not only lowered, but also the density and foaming ratio of the foamed coating film are lowered because it is difficult to form a uniform pore layer in the foamed coating film at high temperature. On the other hand, if it exceeds 20% by weight, the content of the flame retardant (foaming agent, carbonizing agent, catalyst) for forming a carbonized layer is relatively decreased and the foaming ratio is lowered and the fire resistance performance becomes poor.

보강제Reinforcing agent

본 발명의 내화 도료 조성물에서, 보강제는 건조 경화 도막이 고온에서 발포되어 탄화층을 가지는 발포 도막으로 형성되었을 때, 탄화층의 강도를 증가시켜 화염 등으로부터 발포 도막이 박리되거나 부분적으로 날리는 현상을 방지하여 내화성능을 향상시키는 역할을 한다. In the refractory coating composition of the present invention, when the dry cured coating film is formed into a foamed coating film having a carbonized layer formed by foaming at a high temperature, the strength of the carbonized layer is increased to prevent the foamed coating film from being peeled or partially blown from the flame, It improves performance.

상기 보강제로는 당 분야에 알려진 통상적인 성분을 제한 없이 사용할 수 있으며, 예컨대 금속산화물, 금속수산화물, 금속화합물, 유리, 규소계 안료 등의 무기물이 있다. 사용 가능한 보강제의 비제한적인 예로는, 규산염(탈크), 삼산화 몰리브덴, 이산화 지르코늄, 수산화 알루미늄, 아연 보레이트, 유리분말, 유리섬유 등이 있다. 전술한 성분을 단독으로 사용하거나 2종 이상 혼용할 수 있다. As the reinforcing agent, there can be used conventional components known in the art without limitation, and examples thereof include inorganic substances such as metal oxides, metal hydroxides, metal compounds, glass, and silicon pigments. Non-limiting examples of usable reinforcing agents include silicates (talc), molybdenum trioxide, zirconium dioxide, aluminum hydroxide, zinc borate, glass powder, glass fibers and the like. The above-mentioned components may be used alone or in combination of two or more.

상기 보강제의 함량은 내화 도료 조성물의 전체 중량에 대하여 2 내지 15 중량%일 수 있으며, 예를 들어 2 내지 10 중량%일 수 있다. 상기 보강제의 함량이 2 중량% 미만일 경우 발포 도막의 강도 보강 효과가 미미하며, 15 중량%를 초과할 경우 탄화층의 강도가 너무 단단해서 가스 발생 시 탄화층이 갈라지는 크랙이 발생하게 되고, 또한 발포율을 현저히 감소시켜 내화성능이 매우 불량해지게 된다.The content of the reinforcing agent may be 2 to 15% by weight, for example, 2 to 10% by weight based on the total weight of the refractory coating composition. When the content of the reinforcing agent is less than 2% by weight, the effect of reinforcing the strength of the foamed coating is insignificant. When the content of the reinforcing agent is more than 15% by weight, the strength of the carbonized layer is too hard, So that the fire resistance performance becomes very poor.

첨가제additive

본 발명의 내화 도료 조성물은 상기 조성물의 고유 특성을 해하지 않는 범위 내에서 내화 도료 분야에 통상적으로 사용되는 첨가제를 포함할 수 있다.The refractory coating composition of the present invention may contain additives conventionally used in refractory coatings to the extent that the inherent characteristics of the composition are not impaired.

사용 가능한 첨가제의 비제한적인 예를 들면, 소포제, 분산제, 방부제, 도막형성제, 가소제, 동결방지제, 증점제 및 pH 조절제로 구성된 군에서 선택된 1종 이상의 혼합물 등이 있다. Non-limiting examples of usable additives include a mixture of at least one selected from the group consisting of antifoaming agents, dispersants, preservatives, film formers, plasticizers, cryoprotectants, thickeners and pH regulators.

소포제는 도료 제조나 도장 시 발생하는 기포를 제거하기 위해 사용된다. 소포제로는 폴리디메틸실록산과 용매의 용액(Solution of polydimethyl siloxane and solvent) 등을 사용할 수 있다. Antifoaming agents are used to remove air bubbles during coating or painting. As the antifoaming agent, a solution of polydimethylsiloxane and a solvent (Solution of polydimethyl siloxane and solvent) can be used.

내화 도료는 일반 도료와 달리 파우더 성분이 많기 때문에, 습윤 분산성이 우수한 분산제를 첨가제로서 사용하게 된다. 분산제로는 폴리카르복실산의 알킬암모늄 염의 용액(Solution of an alkylammonium salt of a polycarboxylic acid) 등을 사용할 수 있다.Since the refractory coating material has many powder components unlike the general paint, a dispersant having excellent wetting and dispersing property is used as an additive. As the dispersing agent, a solution of an alkylammonium salt of polycarboxylic acid or the like may be used.

수성 도료는 에멀전이나 증점제의 영향으로 곰팡이나 세균이 서식할 수 있는 환경을 제공하여 악취나 부패를 유발하게 되므로, 이를 방지하기 위해서 방부제를 사용한다. Water-based coatings provide an environment in which fungi or bacteria can habitat due to the influence of emulsions or thickeners, which causes odor or decay. To prevent this, preservatives are used.

도막형성제는 도막을 형성할 때 안료와 수지간의 융착과 도막 형성을 원활하게 하기 위해 사용된다. The film-forming agent is used to smooth the fusion between the pigment and the resin and the formation of the film when the film is formed.

동결방지제는 물을 용제로 사용하는 수성 내화 도료가 0℃ 이하의 온도에서 어는 것을 방지하기 위해 투입된다. 일례로, 글리콜계 동결방지제를 사용할 수 있다.Cryoprotectants are added to prevent waterborne refractory coatings that use water as a solvent from freezing at temperatures below 0 ° C. For example, a glycol-based cryoprotectant may be used.

증점제는 후도막 도장이 가능하도록 적당한 점성과 유동을 부여하기 위해 사용된다. 증점제로는 예를 들어 아마이드 왁스(amide wax) 등을 사용할 수 있다. Thickening agents are used to impart adequate viscosity and flowability to allow for backcoating. As the thickening agent, for example, amide wax may be used.

pH 조절제는 수성 도료의 pH 조절 뿐 아니라 증점제의 증점 작용을 원활하게 하기 위해 사용된다. The pH adjusting agent is used not only to control the pH of the aqueous coating material but also to smooth the thickening action of the thickening agent.

상기 첨가제는 당해 기술분야에 공지된 범위 내에서, 그 기능에 따라 적절한 양으로 첨가된다. 예컨대 상기 첨가제의 함량은 내화 도료 조성물의 전체 중량을 기준으로 하여 3 내지 10 중량%일 수 있다. The additive is added in an appropriate amount depending on its function, to the extent known in the art. For example, the content of the additive may be 3 to 10% by weight based on the total weight of the refractory coating composition.

수계 용매Aqueous solvent

본 발명의 내화 도료 조성물은 용매로서 물을 사용한다. 물은 도료의 점도 조정, 유동성 부여의 기능을 하며, 유기용제를 대체하여 작업환경과 대기질을 개선하여 친환경성을 제공한다.The refractory coating composition of the present invention uses water as a solvent. Water functions to adjust the viscosity of the paint and to provide fluidity. It replaces the organic solvent and improves the working environment and the air quality, thereby providing environment friendliness.

상기 물의 함량은 내화 도료 조성물 100 중량%를 만족시키는 잔량일 수 있다. 일례로, 내화 도료 조성물의 전체 중량에 대하여 5 내지 30 중량%일 수 있으며, 다른 예로 10 내지 20 중량%일 수 있다. 상기 물의 함량이 5 중량% 미만일 경우 도료 제조가 어려우며, 30 중량%를 초과할 경우 과량의 용제로 인해 작업성이 떨어지고, 탄화층 형성을 위한 난연제(탄화제, 발포제, 촉매제) 함량이 상대적으로 줄어들어 발포율이 저하되고 내화성능이 불량해지게 된다.The water content may be a balance satisfying 100 wt% of the refractory coating composition. For example, it may be 5 to 30% by weight based on the total weight of the refractory coating composition, and may be 10 to 20% by weight as another example. If the content of water is less than 5 wt%, the coating material is difficult to produce. If the content of water is more than 30 wt%, the workability is deteriorated due to an excessive amount of solvent and the content of flame retardant (carbonating agent, foaming agent, catalyst) The foaming ratio is lowered and the refractory performance becomes poor.

종래 발포성 내화 도료의 경우, 건조 경화 도막이 화재 등에 의하여 고온의 열에 노출되어 탄화층을 형성하게 되는데, 발포반응 중 불균일한 발포에 의하여 수축 및 크랙이 발생하여 발포 도막의 단열성을 떨어뜨리는 요인으로 작용한다. 이에 비해, 본 발명에 따른 수계 발포성 내화 도료 조성물은 가교 결합된 아크릴 에멀젼 공중합체가 도료 중에 적절한 비율로 혼합되어 있어, 발포 도막의 탈리 및 흐름 현상을 방지하여 우수한 내화성능을 장시간 동안 지속적으로 유지시켜줄 수 있다. 또한, 뛰어난 발포율과 도막의 균일성을 겸비함으로써, 낮은 건조 도막 두께로 효율적인 단열효과를 나타낼 수 있다. In the case of conventional foamed fireproof coatings, the dry cured coating film is exposed to high temperature heat by fire or the like to form a carbonized layer, which shrinks and cracks due to non-uniform foaming during the foaming reaction, thereby deteriorating the heat insulating property of the foamed coating film . On the contrary, the water-based foamable refractory coating composition according to the present invention is characterized in that the cross-linked acrylic emulsion copolymer is mixed in a proper proportion in the paint to prevent the desorption and flow phenomenon of the foamed coating film and maintain excellent fire resistance performance for a long time . Further, by having excellent foam ratio and uniformity of the coating film, it is possible to exhibit an effective heat insulating effect with a low dry film thickness.

본 발명에 따른 수계 발포성 내화 도료 조성물은 한국공업규격 KS F2257에 규정된 내화 시험방법에 따른 2 시간용 내화 성능을 가질 수 있다. 구체적으로, 2 시간(120 분) 동안 건조 도막을 가열 시 각 단면의 평균온도가 538℃ 이하이고, 전체 최고온도가 649℃ 이하를 지속적으로 유지할 수 있다. The water-based foamable refractory coating composition according to the present invention may have fire resistance for 2 hours according to the fire resistance test method prescribed in KS F2257. Specifically, when the dry film is heated for 2 hours (120 minutes), the average temperature of each cross section is 538 ° C or less, and the maximum total temperature can be kept constantly below 649 ° C.

상기 수계 발포성 내화 도료 조성물은 KU 점도가 95 내지 115 KU이며, 흐름저항성(SAG)이 60 내지 80mil이고, 비중이 1.3 내지 1.5이고, 고형분 함량(NV)이 65 내지 75%일 수 있다. 전술한 물성을 만족할 경우 수계 내화 도료로서의 작업성, 흐름성 및 건조 도막 형성 후 내마모성 등의 일반 도막물성 측면에서 바람직하다.The water-based foamable refractory coating composition may have a KU viscosity of 95 to 115 KU, a flow resistance (SAG) of 60 to 80 mils, a specific gravity of 1.3 to 1.5, and a solid content (NV) of 65 to 75%. It is preferable from the viewpoint of workability as a water-based refractory coating, flowability, and general coating film properties such as abrasion resistance after formation of a dry coating film.

상기 KU 점도는 STORMER 점도계를 이용하여 측정하고, 흐름저항성(SAG)는 하기와 같은 방법으로 측정한다.The KU viscosity is measured using a STORMER viscometer, and the flow resistance (SAG) is measured by the following method.

1. 시험용 도료를 균일하게 저어 준비한 후 온도를 23±2℃로 조절한다.1. Prepare test paint uniformly and adjust the temperature to 23 ± 2 ℃.

2. 유리판 위 적당한 위치에 ANTI SAGMETER를 놓는다.2. Place the ANTI SAGMETER in the proper position on the glass plate.

3. 준비된 시료를 일정한 속도(대개 150 ㎜/s)로 반듯하게 내려 긋는다.3. Straighten the prepared sample at a constant speed (usually 150 ㎜ / s).

4. 즉시 지지대에 도막 두께가 가장 얇은 부분이 위로 가도록 하여 수직으로 세워 건조 시킨다.4. Immediately dry the support vertically with the thinnest part of the support facing up.

5. 시험실 내의 온도 23±2℃, 상대습도 65±10%의 조건에서 시험한다.5. Test in a test room at a temperature of 23 ± 2 ° C and a relative humidity of 65 ± 10%.

6. 중앙부분을 평가하며, 아래의 줄무늬와 사이가 붙으려고 하는 가장 굵은 줄무늬를 선택한다.6. Evaluate the center section and select the thickest stripes that you want to fit between the stripes below.

전술한 바와 같이 구성되는 본 발명의 수계 발포성 내화 도료 조성물을 이용한 발포 과정은 하기와 같이 설명될 수 있다. 그러나, 하기 내용에 특별히 제한되는 것은 아니다. The foaming process using the water-based foamable refractory coating composition of the present invention constituted as described above can be explained as follows. However, the present invention is not particularly limited to the following contents.

(발포 1단계)(First stage of foaming)

건조 도막 면에 화재 발생 등에 의하여 열이 가해져 유기 성분(특히, 수지 등)의 연화점 이상이 되면 도막은 유동상태로 전환된다. 이 상태는 도막이 발포를 시작하기에 적합한 상태로 준비되어 있음을 의미한다.When heat is applied to the dry film surface due to a fire or the like, and the organic component (in particular, resin, etc.) has a softening point or more, the coating film is converted into a fluid state. This state means that the coating film is prepared in a state suitable for starting foaming.

(발포 2단계)(Second stage of foaming)

도막의 온도가 상승함에 따라 촉매제, 발포제, 탄화제 및 그 외 유기 성분들이 분해되면서 다양한 성분의 가스를 방출하게 된다. 이때 방출되는 가스는 도막 내에서 분해되어 발생하는 성분에 따라 상이하나, 일반적으로 수증기, 암모니아, 이산화탄소 등이다. 이러한 가스는 유동상태에 있는 수지 등의 성분을 밀고 나오게 됨으로써, 자연히 도막 내부에 발포층을 형성하면서 도막이 발포하기 시작한다.As the temperature of the coating increases, the catalyst, foaming agent, carbonizing agent and other organic components are decomposed to release various components of the gas. At this time, the emitted gas differs depending on the components generated by decomposition in the coating film, but generally, it is water vapor, ammonia, carbon dioxide, and the like. Such gas pushes out components such as resin in a flowing state, so that the coating film starts to foam while naturally forming a foam layer inside the coating film.

(발포 3단계)(Third stage of foaming)

도막의 발포가 계속됨과 동시에 발포 도막의 표면층은 탄화되기 시작한다. 초기에는 팽창과 탄화가 동시에 진행되지만, 시간이 경과함에 따라 탄화되는 부분이 많아지면서, 도막의 팽창도 서서히 둔화되어 시간이 더 경과하면 발포가 더 이상 진행되지 않고 탄화만 진행된다. 이와 같이 형성된 발포층의 두께는 초기 건조 도막 두께의 20 내지 150배가 되며, 발포의 결과로 탄화층의 밀도는 최초 도막보다 현저히 낮아지게 된다.The foaming of the coating film continues and the surface layer of the foam coating film begins to be carbonized. Initially, expansion and carbonization proceed at the same time, but as the time elapses, the carbonized portion increases, and the expansion of the coating gradually slows down. As time elapses, the foaming progresses only and carbonization proceeds. The thickness of the foam layer thus formed is 20 to 150 times the initial dry film thickness, and the density of the carbonized layer becomes significantly lower than that of the original coating film as a result of foaming.

(발포 4단계)(Fourth stage of foaming)

발포층은 최종적으로 전체가 하얗게 될 때까지 계속 탄화가 진행되어 외부의 열이 피도체까지 전달되는 것을 막는다. 상기와 같은 발포 과정을 통하여 발포율이 20 내지 150배이면서 수축으로 인한 손상이 거의 없는 발포 도막을 형성하게 되며, 부피가 팽창된 발포 도막은 화염에 의한 발포 도막의 탈락이나 날림이 없고 화재 등에 의한 주위의 고온의 열로부터 피도체(예, 철 구조물)로의 열 전달을 효과적으로 차단하는 주요한 인자가 된다.The foamed layer is continuously carbonized until the entire body is whitened, preventing external heat from being transferred to the conductor. Through the above-described foaming process, the foaming rate is 20 to 150 times, and the foaming coating film having almost no damage due to shrinkage is formed. The expanded foaming coating film is free from falling off or flaking of the foaming coating film by the flame, Is a major factor that effectively blocks heat transfer from the surrounding high temperature heat to the conductor (e.g., iron structure).

본 발명의 내화 도료 조성물은 우수한 내화성능과 친환경성을 겸비함으로써, 내화성능이 요구되는 다양한 용도에 적용될 수 있다. 일례로, 일반, 공장, 상업용 건축물에 사용 가능하며, 선박 및 해양구조물, 자동차, 항공기, 이동 가옥 등에도 적용 가능하다. 그 외, 광물면 보드, 케이블, 트레이, 콘트리트, 철강, 목재 등의 표면에 도포하여 내화성을 부여할 수 있다. The refractory coating composition of the present invention combines excellent fire resistance and environment friendliness, so that it can be applied to various applications requiring fire resistance performance. For example, it can be used for general buildings, factories, commercial buildings, ships and marine structures, automobiles, aircraft, mobile houses, and the like. In addition, it can be applied to the surfaces of mineral board, cable, tray, concrete, steel, wood, etc. to impart fire resistance.

이때, 건조된 피막의 두께는 특별히 제한되지 않으며, 당 분야에 공지된 범위 내에서 적절히 조절할 수 있다. 일례로 0.5 내지 3.0 mm 두께가 되도록 도포할 수 있다. 도장 방법은 당 분야에 알려진 통상적인 방법을 적용할 수 있으며, 일례로 붓 도장, 에어스프레이 도장, 에어리스 스프레이 도장, 롤러 도장 등의 방법 등을 사용할 수 있다.At this time, the thickness of the dried film is not particularly limited and can be appropriately adjusted within a range known in the art. For example, 0.5 to 3.0 mm in thickness. For example, brush coating, air spray coating, airless spray coating, roller coating, and the like can be used as a coating method.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다. 그러나, 하기 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 것일 뿐 어떠한 의미로든 본 발명의 범위가 실시예로 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described more specifically by way of examples. However, the following examples are provided to aid understanding of the present invention and are not intended to limit the scope of the present invention in any sense.

[[ 실시예Example 1-5] 1-5]

본 발명의 내화 도료 조성물을 구성하는 원료물질의 사양은 하기 표 1과 같다. The specifications of the raw materials constituting the refractory coating composition of the present invention are shown in Table 1 below.

하기 표 2에 기재된 조성에 따라, 수지, 가교제, 발포제, 촉매제, 탄화제, 안료, 보강제, 첨가제 및 물을 사용하여 실시예 1-5의 내화 도료 조성물을 제조하였다. 하기 표 2에서 각 조성물의 사용량 단위는 중량%이다. 최종 조성물 내 고형분 함량은 약 70 중량%이며, 비중은 약 1.4이며, KU 점도는 약 105 KU이고, 흐름저항성은 약 70 mil이었다.The refractory coating compositions of Examples 1-5 were prepared using resins, crosslinking agents, blowing agents, catalysts, carbonating agents, pigments, reinforcing agents, additives and water according to the compositions shown in Table 2 below. In Table 2, the usage unit of each composition is% by weight. The solids content in the final composition was about 70 wt.%, Specific gravity was about 1.4, KU viscosity was about 105 KU, and flow resistance was about 70 mil.

Figure pat00001
Figure pat00001

Figure pat00002
Figure pat00002

[[ 비교예Comparative Example 1-4] 1-4]

하기 표 3에 기재된 조성에 따라, 수지, 가교제, 발포제, 촉매제, 탄화제, 안료, 보강제, 첨가제 및 물을 사용하여 비교예 1-4의 내화 도료 조성물을 각각 제조하였다. Resin, crosslinking agent, foaming agent, catalyst, carbonating agent, pigment, reinforcing agent, additive and water were used according to the composition shown in Table 3 below to prepare refractory coating compositions of Comparative Examples 1-4, respectively.

Figure pat00003
Figure pat00003

[[ 실험예Experimental Example . 내화 도료 조성물의 물성 평가]. Property Evaluation of Refractory Coating Composition]

상기 실시예 1-5 및 비교예 1-4에서 제조된 각 발포성 내화도료 조성물을 사용하여 이들의 물성을 측정하였으며, 그 결과를 하기 표 4에 나타내었다.The physical properties of each of the foamable refractory coating compositions prepared in Examples 1-5 and Comparative Examples 1-4 were measured and the results are shown in Table 4 below.

<물성측정방법>&Lt; Method for measuring physical properties &

(1) 내화 성능(1) Fire resistance performance

KS F2257에 근거하여 내화 성능시험을 수행하였다. Fire resistance performance test was performed based on KS F2257.

(2) 발포율 (2) Expansion ratio

상기 내화 성능 시험을 완료한 후, 발포 도막(발포된 탄화층)의 발포 정도를 확인하여 하기 수학식 1에 따라 발포율을 각각 측정하였다. After completion of the above fire resistance test, the degree of foaming of the foamed coating film (foamed carbonized layer) was checked, and the foaming ratio was measured according to the following equation (1).

[수학식 1] [Equation 1]

발포율(배) = 발포 두께 / 시험 전 건조 도막 두께Foaming ratio (times) = Foam thickness / Dry film thickness before test

(3) 발포 도막 외관(3) Foamed film appearance

상기 내화 성능 시험을 완료한 후, 발포 도막(탄화층)의 크랙 발생 여부를 육안으로 판정하였다. After completion of the above fire resistance test, the occurrence of cracks in the foamed coating film (carbonized layer) was visually determined.

(4) 발포 도막 강도(4) Foam film strength

상기 내화 성능 시험을 완료한 후, 발포 도막(탄화층)의 강도를 손가락으로 눌러 측정하여 판정(지촉 관찰)하였다.After completing the above fire resistance test, the strength of the foamed coating film (carbonized layer) was measured by pressing with the finger and judged (touched).

Figure pat00004
Figure pat00004

상기 표 4에 나타난 바와 같이, 본원 발명에 따른 내화 도료 조성물을 구성하는 필수 성분이 포함되지 않거나(비교예 1, 3, 4), 구성 성분의 함량 범위가 본원 발명의 범위를 벗어나는 경우(비교예 2), 2 시간 내화성능을 나타내지 못하였을 뿐만 아니라 전반적으로 발포 도막의 물성이 열악하게 나타났다. 특히, 비교예 2는 가교 결합된 아크릴 에멀젼 공중합체를 함유함에도 불구하고 과량을 사용함에 따라 발포율 및 내화성능이 저조하게 나타났다. As shown in Table 4, when the essential components constituting the refractory coating composition according to the present invention are not included (Comparative Examples 1, 3 and 4), and the content ranges of the constituent components are outside the scope of the present invention 2), it did not show the fire resistance performance for 2 hours, and the physical properties of the foam coating film were poor overall. Particularly, Comparative Example 2 showed that although the crosslinked acrylic emulsion copolymer was contained, excessive use of the crosslinked acrylic emulsion copolymer resulted in poor foamability and fire resistance.

이에 비해, 본 발명의 내화 도료 조성물의 경우, 2 시간 내화성능을 나타낼 뿐만 아니라 발포율, 발포 외관 및 발포 도막 강도 면에서 모두 우수하다는 것을 확인할 수 있었다.In contrast, the refractory coating composition of the present invention showed not only excellent fire resistance for 2 hours but also excellent foamability, foam appearance and foam strength.

Claims (5)

비닐아세테이트 공중합체 수지, 가교 결합된 아크릴 에멀젼 공중합체, 발포제, 촉매제, 탄화제, 안료, 보강제 및 잔량의 수계 용매를 포함하는 내화 도료 조성물. Vinyl acetate copolymer resin, cross-linked acrylic emulsion copolymer, blowing agent, catalyst, carbonating agent, pigment, reinforcing agent and residual water based solvent. 제1항에 있어서, 상기 비닐아세테이트 공중합체는 유리전이온도(Tg)가 25 내지 45℃이고, 중량평균분자량(Mw)이 100,000 내지 300,000이고, 고형분(NV) 함량이 40 내지 60%인 에멀젼 수지인 내화 도료 조성물. The vinyl acetate copolymer according to claim 1, wherein the vinyl acetate copolymer has a glass transition temperature (Tg) of 25 to 45 占 폚, a weight average molecular weight (Mw) of 100,000 to 300,000, and a solid content (NV) / RTI &gt; 제1항에 있어서, 상기 가교 결합된 아크릴 에멀젼 공중합체는 고형분(NV) 함량이 25 내지 35%이고, pH가 2 내지 4인 내화 도료 조성물.The refractory coating composition according to claim 1, wherein the cross-linked acrylic emulsion copolymer has a solid content (NV) content of 25 to 35% and a pH of 2 to 4. 제1항에 있어서, 비닐아세테이트 공중합체 15 내지 30 중량%, 가교 결합된 아크릴 에멀젼 공중합체 0.1 내지 7 중량%, 발포제 5 내지 15 중량%, 촉매제 15 내지 35 중량%, 탄화제 5 내지 15 중량%, 안료 5 내지 20 중량%, 보강제 2 내지 15 중량% 및 잔량의 수계 용매를 포함하는 내화 도료 조성물.The composition according to claim 1, which comprises 15 to 30 wt% of a vinyl acetate copolymer, 0.1 to 7 wt% of a crosslinked acrylic emulsion copolymer, 5 to 15 wt% of a foaming agent, 15 to 35 wt% of a catalyst, 5 to 15 wt% 5 to 20% by weight of a pigment, 2 to 15% by weight of a reinforcing agent, and a residual amount of an aqueous solvent. KU 점도가 95 내지 115 KU이며, 흐름저항성(SAG)이 60 내지 80 mil이고, 비중이 1.3 내지 1.5이고, 고형분 함량(NV)이 65 내지 75%인 내화 도료 조성물.A KU viscosity of 95 to 115 KU, a flow resistance (SAG) of 60 to 80 mil, a specific gravity of 1.3 to 1.5, and a solid content (NV) of 65 to 75%.
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