KR20210079115A - 코팅 조성물, 이를 적용한 난연성 및 내수성이 우수한 발포 폴리스티렌 및 코팅 조성물의 제조방법 - Google Patents

코팅 조성물, 이를 적용한 난연성 및 내수성이 우수한 발포 폴리스티렌 및 코팅 조성물의 제조방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20210079115A
KR20210079115A KR1020190171262A KR20190171262A KR20210079115A KR 20210079115 A KR20210079115 A KR 20210079115A KR 1020190171262 A KR1020190171262 A KR 1020190171262A KR 20190171262 A KR20190171262 A KR 20190171262A KR 20210079115 A KR20210079115 A KR 20210079115A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
flame retardant
coating composition
water resistance
mixture
improved water
Prior art date
Application number
KR1020190171262A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102359909B1 (ko
Inventor
박규환
정춘식
김종혁
Original Assignee
에이치디씨현대이피 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 에이치디씨현대이피 주식회사 filed Critical 에이치디씨현대이피 주식회사
Priority to KR1020190171262A priority Critical patent/KR102359909B1/ko
Priority to CN202011474660.5A priority patent/CN113004748B/zh
Publication of KR20210079115A publication Critical patent/KR20210079115A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102359909B1 publication Critical patent/KR102359909B1/ko

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D123/00—Coating compositions based on homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D123/02—Coating compositions based on homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Coating compositions based on derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C09D123/04—Homopolymers or copolymers of ethene
    • C09D123/08—Copolymers of ethene
    • C09D123/0846—Copolymers of ethene with unsaturated hydrocarbons containing other atoms than carbon or hydrogen atoms
    • C09D123/0853—Vinylacetate
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J9/00—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
    • C08J9/36—After-treatment
    • C08J9/365—Coating
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/02—Elements
    • C08K3/04—Carbon
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/02—Elements
    • C08K3/04—Carbon
    • C08K3/042—Graphene or derivatives, e.g. graphene oxides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/34—Silicon-containing compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K7/00—Use of ingredients characterised by shape
    • C08K7/02—Fibres or whiskers
    • C08K7/04—Fibres or whiskers inorganic
    • C08K7/06—Elements
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D129/00—Coating compositions based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by an alcohol, ether, aldehydo, ketonic, acetal, or ketal radical; Coating compositions based on hydrolysed polymers of esters of unsaturated alcohols with saturated carboxylic acids; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D129/02—Homopolymers or copolymers of unsaturated alcohols
    • C09D129/04—Polyvinyl alcohol; Partially hydrolysed homopolymers or copolymers of esters of unsaturated alcohols with saturated carboxylic acids
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D5/00—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
    • C09D5/18—Fireproof paints including high temperature resistant paints
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D7/00—Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
    • C09D7/40—Additives
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2325/00—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by an aromatic carbocyclic ring; Derivatives of such polymers
    • C08J2325/02—Homopolymers or copolymers of hydrocarbons
    • C08J2325/04—Homopolymers or copolymers of styrene
    • C08J2325/06—Polystyrene
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2423/00—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Derivatives of such polymers
    • C08J2423/02—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Derivatives of such polymers not modified by chemical after treatment
    • C08J2423/04—Homopolymers or copolymers of ethene
    • C08J2423/08—Copolymers of ethene

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)

Abstract

본 발명은 코팅 조성물 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 구체적으로 본 발명은 칼슘 함유 물질, 생석회, 탄소 함유 물질 및 바인더 등을 포함하는 코팅 조성물을 발포 폴리스티렌에 적용하여 상기 발포 폴리스티렌의 난연성 및 내수성을 향상시키는 것을 특징으로 한다.

Description

코팅 조성물, 이를 적용한 난연성 및 내수성이 우수한 발포 폴리스티렌 및 코팅 조성물의 제조방법{coating composition, expanded polystyrene having good flame retardancy and water resistant, and manufacturing method of the coating composition}
본 발명은 코팅 조성물 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 구체적으로 본 발명은 칼슘계 난연제, 탄소계 난연제 및 바인더 등을 포함하는 코팅 조성물을 발포 폴리스티렌에 적용하여 상기 발포 폴리스티렌의 난연성 및 내수성을 향상시키는 것을 특징으로 한다.
발포성 폴리스티렌은 우수한 가공성과 경량성, 단열성, 낮은 원가로 인해 건출물의 내외장재, 포장재료 등 다양한 산업분야에 걸쳐 널리 사용되고 있다.
최근에는 건축물의 에너지 절약 설계 기준이 강화됨에 따라 단열 성능이 우수한 유기 단열재 사용이 증가하는 추세이다. 이와 함께 단열성능이 우수한 외단열 시공법이 선호되는 상황이다. 외단열 시공법은 단열재가 건물 전체를 감싸는 시공법으로 단열성능에서는 우수하지만 화재 발생시 건물 전체로 불길이 빠르게 확산될 위험이 있기에 사용되는 단열재의 난연 성능이 매우 중요하게 다뤄진다. 그러나 발포 폴리스티렌이나 폴리우레탄폼은 불에 타기 쉽고 연소되는 동안 유독가스가 발생되는 단점이 있다.
한국 등록특허 제10-1345148호는 염소화파라핀이 첨부된 발포성 폴리스티렌 입자에 관한 것으로, 단열재를 이루는 고분자 수지에 난연제로 코팅을 한 뒤 발포 성형하는 방법을 제시하는 것이 특징이다. 하지만 상기와 같은 발포 및 성형 과정에서 코팅층이 탈락하여 분진이 발생하거나 단열 성능이 저하되는 문제가 있을 수 있다.
한국 등록특허 제10-1345148호
본 발명은 발포 폴리스티렌이 난연성을 향상시킬 수 있는 코팅 조성물을 제공할 목적이 있다.
본 발명은 발포 폴리스티렌에 적용할 코팅 조성물 제조하는데 있어서 경재성을 향상시킬 방법을 제공할 목적이 있다.
본 발명은 발포 폴리스티렌의 난연성 저하없이 내수성을 향상시킬 방법을 제공할 목적이 있다.
본 발명의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않는다. 본 발명의 목적은 이하의 설명으로 보다 분명해 질 것이며, 특허청구범위에 기재된 수단 및 그 조합으로 실현될 것이다.
본 발명에 따르면, 칼슘계 난연제; 탄소계 난연제; 바인더; 및 용매; 를 포함하는 내수성이 향상된 난연 코팅 조성물을 제공한다.
상기 칼슘계 난연제는 실리카(SiO2)를 포함하는 것일 수 있다.
상기 칼슘계 난연제는 평균 입도 80mesh 이하이고, 수소 이온 농도 지수가 pH5 이상인 것일 수 있다.
상기 칼슘계 난연제는 수분 함량이 10% 미만인 것일 수 있다.
상기 칼슘계 난연제의 함량은 상기 용매 100중량부를 기준으로 50 내지 500중량부 인 것일 수 있다.
상기 탄소계 난연제는 팽창 흑연; 및 코크스, 그래핀, 탄소섬유 및 그래핀옥사이드 중 적어도 어느 하나를 포함하는 보조 난연제;를 포함하는 것일 수 있다.
상기 팽창 흑연은 고정탄소 함량 80중량% 내지 90중량% 및 회분 10중량% 내지 20중량% 포함하는 것일 수 있다.
상기 보조 난연제는 고정탄소 92중량% 내지 95중량% 및 회분 5중량% 내지 8중량%를 포함하는 것일 수 있다.
상기 팽창 흑연의 함량은 상기 용매 100중량부를 기준으로 30 내지 400중량부 포함되는 것일 수 있다.
상기 보조 난연제의 함량은 상기 용매 100중량부를 기준으로 5 내지 50중량부 포함되는 것일 수 있다.
상기 바인더는 폴리비닐아세테이트(PVAc), 에틸렌비닐아세테이트(EVA) 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 것일 수 있다.
상기 바인더는 점도가 2000 내지 5000cps이고, 수소 이온 농도 지수가 pH4 내지 pH6인 것일 수 있다.
상기 바인더의 함량은 상기 용매 100중량부를 기준으로 20 내지 120중량부일 수 있다.
본 발명에 따르면, 발포체; 및 상기 발포체 상에 형성된 난연 코팅 조성물 층을 포함하고, 상기 난연 코팅 조성물 층은 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항의 코팅 조성물을 포함하는 것인 난연성 및 내수성이 우수한 발포 폴리스티렌을 제공한다.
본 발명에 따르면, 적어도 칼슘계 난연제 및 탄소계 난연제를 포함하는 제1 혼합물을 제조하는 단계; 바인더 및 용매를 포함하는 제2 혼합물을 제조하는 단계; 및 상기 제1 혼합물 및 제2 혼합물을 포함하는 제3 혼합물을 제조하는 단계; 를 포함하고, 상기 칼슘계 난연제는 실리카(SiO2) 입자를 포함하고, 상기 바인더 폴리비닐아세테이트(PVAc), 에틸렌비닐아세테이트(EVA) 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 내수성이 향상된 난연 코팅 조성물 제조방법을 제공한다.
상기 칼슘계 난연제 및 탄소계 난연제를 100 내지 400rpm의 속도로 5 내지 30분 동안 교반하여 제1 혼합물을 제조하는 것일 수 있다.
상기 바인더 및 용매를 100 내지 400rpm의 속도로 5 내지 30분 동안 교반하여 제2 혼합물을 제조하는 것일 수 있다.
상기 제1 혼합물 및 제2 혼합물을 100 내지 400rpm의 속도로 5 내지 30분 동안 교반하여 제3 혼합물을 제조하는 것일 수 있다.
상기 탄소계 난연제는 팽창 흑연; 및 코크스, 그래핀, 탄소섬유 및 그래핀옥사이드 중 적어도 어느 하나를 포함하는 보조 난연제; 를 포함하는 것일 수 있다.
상기 제3 혼합물 중 상기 팽창 흑연의 함량은 상기 용매 100중량부를 기준으로 30 내지 400중량부일 수 있다.
상기 제3 혼합물 중 상기 보조 난연제의 함량은 상기 용매 100중량부를 기준으로 5 내지 50중량부일 수 있다.
본 발명에 따르면 발포 폴리스티렌이 내수성을 향상시킬 수 있는 코팅 조성물을 제공할 수 있다.
본 발명에 따르면 발포 폴리스티렌에 적용할 코팅 조성물 제조하는데 있어서 경재성을 향상시킬 방법을 제공할 수 있다.
본 발명에 따르면 발포 폴리스티렌의 난연성 저하없이 내수성을 향상시킬 방법을 제공할 수 있다.
본 발명의 효과는 이상에서 언급한 효과로 한정되지 않는다. 본 발명의 효과는 이하의 설명에서 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 코팅 조성물 제조방법에 관한 순서도를 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 실시예1 내지 실시예3의 발포 폴리스티렌의 내수성 평가 결과를 나타낸 것이다.
이상의 본 발명의 목적들, 다른 목적들, 특징들 및 이점들은 첨부된 도면과 관련된 이하의 바람직한 실시예들을 통해서 쉽게 이해될 것이다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 통상의 기술자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.
각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "상에" 있다고 할 경우, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "하부에" 있다고 할 경우, 이는 다른 부분 "바로 아래에" 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다.
달리 명시되지 않는 한, 본 명세서에서 사용된 성분, 반응 조건, 폴리머 조성물 및 배합물의 양을 표현하는 모든 숫자, 값 및/또는 표현은, 이러한 숫자들이 본질적으로 다른 것들 중에서 이러한 값을 얻는 데 발생하는 측정의 다양한 불확실성이 반영된 근사치들이므로, 모든 경우 "약"이라는 용어에 의해 수식되는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 본 기재에서 수치범위가 개시되는 경우, 이러한 범위는 연속적이며, 달리 지적되지 않는 한 이러한 범 위의 최소값으로부터 최대값이 포함된 상기 최대값까지의 모든 값을 포함한다. 더 나아가, 이러한 범위가 정수를 지칭하는 경우, 달리 지적되지 않는 한 최소값으로부터 최대값이 포함된 상기 최대값까지를 포함하는 모든 정수가 포함된다.
본 발명은 코팅 조성물, 이를 적용한 난연성 및 내수성이 우수한 발포 폴리스티렌 및 상기 코팅 조성물의 제조방법에 관한 것이다.
본 발명의 코팅 조성물 제조방법은 칼슘계 난연제 및 탄소제 난연제를 포함하는 제1 혼합물을 제조하는 단계, 바인더 및 용매를 포함하는 제2 혼합물을 제조하는 단계 및 상기 제1 혼합물 및 제2 혼합물을 포함하는 제3 혼합물을 제조하는 단계를 포함하는 것이 특징이이며, 본 발명의 코팅 조성물은 칼슘계 난연제, 탄소계 난연제, 바인더 및 용매를 포함하는 것이 특징이다.
도 1에는 본 발명의 코팅 조성물의 제조방법에 관한 순서도가 나타나 있는데 이를 참고하여 코팅 조성물 제조방법의 각 단계별로 자세히 설명하고, 더불어 본 발명의 코팅 조성물에 관해 설명하도록 하겠다.
제1 혼합물 제조 단계
칼슘계 난연제 및 탄소계 난연제를 포함하는 제1 혼합물을 제조하는 단계이다.
상기 칼슘계 난연제는 탄산칼슘, 산화칼슘, 황산칼슘 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 하나의 칼슘 화합물을 포함한다.
상기 칼슘계 난연제는 바람직하게 실리카(SiO2) 입자를 포함하며, 이때의 실리카 입자는 평균 입도 80mesh 이하이고, 수소 이온 농도 지수는 pH5 이상이다. 보다 바람직하게 상기 실리카 입자의 평균 입도는 100 내지 200 mesh이고, 수소 이온 농도 지수는 pH6 내지 pH9 이다.
상기 평균 입도는 시판의 레이저 회절 산란식 입도 분포 측정기, 예를 들어 마이크로 트랙 입도 분포 측정 장치를 이용하여 측정할 수 있다. 또한 전자현미경 사진에서 임의로 200개의 입자를 추출하고 평균 입자 지름을 산출해도 좋다.
상기 칼슘계 난연제는 수분 함유량이 10% 미만인 것이 바람직하다. 바람직하게 수분 함유량은 0 내지 8 % 이다.
상기 칼슘계 난연제는 제2 혼합물에 포함되는 용매를 기준으로 50 내지 500중량부 포함되고, 바람직하게 80 내지 400 중량부 포함된다.
상기 탄소계 난연제는 팽창 흑연을 포함하고, 코크스, 그래핀, 탄소섬유 및 그래핀옥사이드 중 적어도 어느 하나를 포함하는 보조 난연제를 포함한다.
상기 팽창 흑연은 제2 혼합물에 포함되는 용매를 기준으로 30 내지 400중량부 포함되는 것이 바람직하다.
상기 팽창흑연은 평균 입도 40 내지 200mesh 이고, 수소 이온 농도 지수는 pH5 내지 pH7이고, 고정탄소를 80중량% 내지 90중량% 포함하고, 회분은 10 내지 20중량% 포함한다.
상기 보조 난연제는 코크스, 그래핀, 그래핀 옥사이드, 탄소섬유 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 하나를 포함할 수 있다.
상기 보조 난연제는 제2 혼합물에 포함되는 용매를 기준으로 5 내지 100중량부 포함되는 것이 바람직하다.
상기 보조 난연제는 평균 입도 800mesh 이하이고, 수소 이온 농도 지수는 pH6.5 내지 pH7.5 이고, 고정탄소를 92중량% 내지 95중량% 포함하고, 회분은 5중량% 내지 8중량% 포함한다.
본 발명에서는 칼슘계 난연제 및 탄소계 난연제를 교반기에 투입하고 100 내지 400rpm의 속도로 5 내지 30분 동안 교반하여 제1 혼합물을 제조하는 것이 특징이다.
제2 혼합물 제조 단계
바인더 및 용매를 포함하는 제2 혼합물을 제조하는 단계이다.
제2 혼합물을 제조하는 단계는 상기 제1 혼합물을 제조하는 단계와 순서적으로 앞서서 진행될 수 있고, 또는 동시에 진행될 수 있으며, 본 발명에서 제1 혼합물 및 제2 혼합물을 제조하는 단계에 대한 시간적 우선순위는 중요하지 않다.
상기 용매는 물을 포함하고, 상기 바인더는 폴리비닐아세테이트(PVAc), 에틸렌비닐아세테이트(EVA) 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 하나를 포함한다. 바람직하게 폴리비닐아세테이트 및 에틸렌비닐아세테이트를 포함할 수 있다.
상기 바인더는 점도 2000 내지 5000cps 이고, 수소 이온 농도 지수는 pH4 내지 pH6 이다.
상기 바인더의 함량은 용매 100중량부 기준 20 내지 120중량부 포함되며, 바람직하게 30 내지 100 중량부 포함될 수 있다.
상기 바인더 및 용매를 교반기에 투입하고 100 내지 400rpm의 속도로 5 내지 30분 동안 교반하여 제2 혼합물을 제조할 수 있다.
제3 혼합물 제조 단계
앞서 제조된 제1 혼합물 및 제2 혼합물을 혼합하여 제3 혼합물을 제조하는 단계이다.
상기 제1 혼합물 및 제2 혼합물을 교반기에 각각 투입하고 100 내지 400rpm의 속도로 5 내지 30분 동안 교반을 수행하여 제3 혼합물을 제조하게 된다.
발포 폴리스티렌(EPS)
본 발명에서는 상기 코팅 조성물을 적용하여 난연성 및 내수성이 우수한 발포 폴리스티렌(EPS)을 제조할 수 있다.
구체적으로 발포 폴리스티렌(EPS)을 성형한 후 본 발명의 코팅 조성물을 성형체의 일면에 도포하여 코팅한 후 이를 건조하여 난연성 및 내수성이 우수한 발포 폴리스티렌을 제조할 수 있다.
상기 건조는 50℃ 이상의 온도에서 5 내지 50분 동안 진행되는 것이 바람직하며, 건조 방법은 적외선 건조 또는 열풍 건조 등 특별히 한정하지 않고 다양한 방법에 의해 수행될 수 있다.
이하, 본 발명을 구체적인 실시예를 통해 더욱 상세히 설명한다. 그러나 이들 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것으로 본 발명의 범위가 이들에 의해 한정되는 것은 아니다.
실시예1
SiO2 함량이 18중량%, 평균 입도 80mesh, 수분 함량 9% 및 수소 이온 농도 지수 pH8.0인 석고, 고정탄소 92%, 회분 8%, 평균 입도 80mesh 및 수소 이온 농도 지수 pH6.0을 갖는 팽창 흑연, 및 고정탄소 90%, 회분 10%, 평균 입도 10㎛ 및 수소 이온 농도 지수 pH7.0을 갖는 코크스를 교반기에 투입하고 400rpm으로 30분간 교반하여 제1 혼합물을 제조하였다.
점도 약 3000cps 및 수소 이온 농도 지수 pH6.0을 갖는 에틸렌비닐아세테이트(EVA) 바인더를 용매인 물과 함께 교반기에 투입후 400rpm의 속도로 30분간 교반하여 제2 혼합물을 제조하였다.
상기 제조된 제1 혼합물 및 제2 혼합물을 하나의 교반기에 투입하여 400rpm의 속도로 30분간 교반하여 제3 혼합물(코팅 조성물)을 제조하였고, 이를 발포 폴리스티렌 성형품의 일면에 도포한 후 건조장치를 이용하여 60℃의 적외선 건조를 실행하였다.
이때 상기 칼슘계 난연제, 탄소계 난연제 및 바인더의 투입 함량은 용매(물) 100중량부 기준으로 각각 60중량부, 200중량부 및 60중량부가 되도록 조절하였다.
실시예2 내지 실시예10 , 비교예1 내지 비교예7
하기 표 1 및 표 2와 같이 칼슘계 난연제, 탄소계 난연제 및 바인더의 함량을 조절하여 코팅 조성물을 제조하였다. 이를 상기 실시예1과 동일하게 발포 폴리스티렌 성형품의 일면에 도포한 후 건조장치를 이용하여 적외선 건조를 실행하였다.
구분 실시예
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
용매 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100
칼슘계
난연제		 60 150 350 250 250 250 250 250 250 250
팽창
흑연		 200 200 200 60 150 350 200 200 200 200
보조 난연제 - - - - - - - - - 25
바인더 60 60 60 60 60 60 30 60 100 60
구분 비교예
1 2 3 4 5 6 7
용매 100 100 100 100 100 100 100
칼슘계
난연제		 30 530 250 250 250 250 250
팽창
흑연		 200 200 20 500 200 200 200
보조
난연제		 - - - - - - 100
바인더 60 60 60 60 10 200 60
실험예 (난연성 평가, 코팅성 및 내수성 평가)
상기 실시예1 내지 실시예10 및 비교예1 내지 비교예7에서 제조된 발포 폴리스티렌을 이용하여 난연성, 코팅성 및 내수성 등을 평가하여 하기 표3 및 표4에 나타내었다.
코팅성: 발포 폴리스티렌에 코팅 조성물을 도포하여 균일한 난연 코팅 조성물 층이 형성되는지 여부 확인.
건조: 60℃, 10분 동안 건조를 수행한 후, 완전 건조 여부 확인.
내수성: 발포 폴리스티렌(시편)을 물속에 24시간 동안 침지 후 흰 바탕의 기재상에 마찰시켜 난연 코팅 조성물 층의 탈락 발생 유무 관찰.
난연성: 콘칼로리미터 시험법을 적용하여 난연성을 측정.
구분 실시예
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
코팅성 정상 정상 정상 정상 정상 정상 정상 정상 정상 정상
건조 정상 정상 정상 정상 정상 정상 정상 정상 정상 정상
내수성(육안평가) 통과 통과 통과 통과 통과 통과 통과 통과 통과 통과
pH 6.7 7.1 7.7 7.3 6.8 6.6 6.8 6.6 6.4 6.7
난연성 육안평가 통과 통과 통과 통과 통과 통과 통과 통과 통과 통과
열방출률(MJ/m2) 3.9 3.8 3.4 3.3 3.2 2.5 3.6 3.5 4.1 2.1
구분 비교예
1 2 3 4 5 6 7
코팅성 정상 정상 정상 불량 정상 정상 불량
건조 정상 초과 정상 정상 정상 초과 정상
내수성(육안평가) 통과 불량 통과 불량 통과 불량 통과
pH 6.4 8.2 7.5 5.7 6.9 6.0 6.7
난연성 육안평가 통과 통과 불량 통과 통과 통과 통과
열방출률(MJ/m2) 4.5 3.9 10 2.3 3.7 5.1 2.0
상기 표 3의 실시예1 내지 실시예10의 결과를 참고하면, 코팅성, 건조, 내수성 및 난연성에 있어서 모두 본 발명이 목적하는 결과가 나왔음을 알 수 있다.
특히, 난연성에 있어서 열방출률은 2.1 내지 4.1MJ/m2 값을 보여줌으로써 비교적 난연성이 우수한 발포 폴리스티렌이 제조된 것을 확인할 수 있다.
내수성과 관련하여 도 2에는 상기 실시예1 내지 실시예3의 발포 폴리스티렌에 대한 내수성 평가 결과가 나타나 있다. 이를 참고하면, 24시간 침지 후 마찰 테스트에서도 난연 코팅 조성물 층 표면의 탄소계 난연제인 팽창흑연에 의한 연필 효과 외 코팅층의 탈락이 없음을 확인할 수 있다.
결과적으로 본 발명의 코팅 조성물을 적용할 경우 종래의 발포 폴리스티렌과 난연성에 큰 차이 없이 내수성이 향상된 발포 폴리스티렌을 제조할 수 있음을 확인할 수 있다.
이상으로 본 발명의 실시예에 대해 상세히 설명하였는바, 본 발명의 권리범위는 상술한 실시예에 한정되지 않으며, 다음의 특허청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 포함된다.

Claims (21)

  1. 칼슘계 난연제;
    탄소계 난연제;
    바인더; 및 용매; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 내수성이 향상된 난연 코팅 조성물.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 칼슘계 난연제는 실리카(SiO2)를 포함하는 것인 내수성이 향상된 난연 코팅 조성물.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 칼슘계 난연제는 평균 입도 80mesh 이하이고, 수소 이온 농도 지수가 pH5 이상인 것인 내수성이 향상된 난연 코팅 조성물.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 칼슘계 난연제는 수분 함량이 10% 미만인 것인 내수성이 향상된 난연 코팅 조성물.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 칼슘계 난연제의 함량은 상기 용매 100중량부를 기준으로 50 내지 500중량부 인 것인 내수성이 향상된 난연 코팅 조성물.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 탄소계 난연제는 팽창 흑연; 및
    코크스, 그래핀, 탄소섬유 및 그래핀옥사이드 중 적어도 어느 하나를 포함하는 보조 난연제;를 포함하는 것인 내수성이 향상된 난연 코팅 조성물.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 팽창 흑연은 고정탄소 함량 80중량% 내지 90중량% 및 회분 10중량% 내지 20중량% 포함하는 것인 내수성이 향상된 난연 코팅 조성물.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 보조 난연제는 고정탄소 92중량% 내지 95중량% 및 회분 5중량% 내지 8중량%를 포함하는 것인 내수성이 향상된 난연 코팅 조성물.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 팽창 흑연의 함량은 상기 용매 100중량부를 기준으로 30 내지 400중량부 포함되는 것인 내수성이 향상된 난연 코팅 조성물.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 보조 난연제의 함량은 상기 용매 100중량부를 기준으로 5 내지 50중량부 포함되는 것인 내수성이 향상된 난연 코팅 조성물.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 바인더는 폴리비닐아세테이트(PVAc), 에틸렌비닐아세테이트(EVA) 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 것을 포함하는 내수성이 향상된 난연 코팅 조성물.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 바인더는 점도가 2000 내지 5000cps이고, 수소 이온 농도 지수가 pH4 내지 pH6인 것인 내수성이 향상된 난연 코팅 조성물.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 바인더의 함량은 상기 용매 100중량부를 기준으로 20 내지 120중량부인 내수성이 향상된 난연 코팅 조성물.
  14. 발포체; 및
    상기 발포체 상에 형성된 난연 코팅 조성물 층을 포함하고,
    상기 난연 코팅 조성물 층은 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항의 코팅 조성물을 포함하는 것을 특징으로 하는 난연성 및 내수성이 우수한 발포 폴리스티렌.
  15. 칼슘계 난연제 및 탄소계 난연제를 포함하는 제1 혼합물을 제조하는 단계;
    바인더 및 용매를 포함하는 제2 혼합물을 제조하는 단계; 및
    상기 제1 혼합물 및 제2 혼합물을 포함하는 제3 혼합물을 제조하는 단계; 를 포함하고,
    상기 칼슘계 난연제는 실리카(SiO2) 입자를 포함하고,
    상기 바인더 폴리비닐아세테이트(PVAc), 에틸렌비닐아세테이트(EVA) 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 내수성이 향상된 난연 코팅 조성물 제조방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 칼슘계 난연제 및 탄소계 난연제를 100 내지 400rpm의 속도로 5 내지 30분 동안 교반하여 제1 혼합물을 제조하는 것인 내수성이 향상된 난연 코팅 조성물 제조방법.
  17. 제15항에 있어서,
    상기 바인더 및 용매를 100 내지 400rpm의 속도로 5 내지 30분 동안 교반하여 제2 혼합물을 제조하는 것인 내수성이 향상된 난연 코팅 조성물 제조방법.
  18. 제15항에 있어서,
    상기 제1 혼합물 및 제2 혼합물을 100 내지 400rpm의 속도로 5 내지 30분 동안 교반하여 제3 혼합물을 제조하는 것인 내수성이 향상된 난연 코팅 조성물 제조방법.
  19. 제15항에 있어서,
    상기 탄소계 난연제는 팽창 흑연; 및
    코크스, 그래핀, 탄소섬유 및 그래핀옥사이드 중 적어도 어느 하나를 포함하는 보조 난연제; 를 포함하는 것인 내수성이 향상된 난연 코팅 조성물 제조방법.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 제3 혼합물 중 상기 팽창 흑연의 함량은 상기 용매 100중량부를 기준으로 30 내지 400중량부인 내수성이 향상된 난연 코팅 조성물 제조방법.
  21. 제19항에 있어서,
    상기 제3 혼합물 중 상기 보조 난연제의 함량은 상기 용매 100중량부를 기준으로 5 내지 50중량부인 내수성이 향상된 난연 코팅 조성물 제조방법.
KR1020190171262A 2019-12-19 2019-12-19 코팅 조성물, 이를 적용한 난연성 및 내수성이 우수한 발포 폴리스티렌 및 코팅 조성물의 제조방법 KR102359909B1 (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190171262A KR102359909B1 (ko) 2019-12-19 2019-12-19 코팅 조성물, 이를 적용한 난연성 및 내수성이 우수한 발포 폴리스티렌 및 코팅 조성물의 제조방법
CN202011474660.5A CN113004748B (zh) 2019-12-19 2020-12-14 涂覆组合物、发泡聚苯乙烯及涂覆组合物的制造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190171262A KR102359909B1 (ko) 2019-12-19 2019-12-19 코팅 조성물, 이를 적용한 난연성 및 내수성이 우수한 발포 폴리스티렌 및 코팅 조성물의 제조방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20210079115A true KR20210079115A (ko) 2021-06-29
KR102359909B1 KR102359909B1 (ko) 2022-02-08

Family

ID=76383350

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020190171262A KR102359909B1 (ko) 2019-12-19 2019-12-19 코팅 조성물, 이를 적용한 난연성 및 내수성이 우수한 발포 폴리스티렌 및 코팅 조성물의 제조방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102359909B1 (ko)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100650931B1 (ko) * 2005-04-28 2006-12-01 한우섭 단열재용 난연화 조성물 및 그 제조방법
KR20080089812A (ko) * 2007-04-02 2008-10-08 문영준 난연 발포플라스틱 성형물 제조방법
KR20130136625A (ko) * 2012-06-05 2013-12-13 (주)실빅스 난연 코팅 조성물, 이의 제조방법, 및 이를 사용한 난연성 발포폴리스티렌 폼
KR101345148B1 (ko) 2011-07-01 2013-12-26 주식회사 에스에이치에너지화학 염소화파라핀이 침투된 발포성 폴리스티렌 입자 및 그 제조방법
KR20140100147A (ko) * 2013-02-05 2014-08-14 현대자동차주식회사 난연성 폴리아미드 수지 조성물
WO2016136896A1 (ja) * 2015-02-25 2016-09-01 積水化学工業株式会社 耐火性樹脂組成物
KR20170133410A (ko) * 2015-03-31 2017-12-05 사빅 글로벌 테크놀러지스 비.브이. 난연성 조성물, 이의 제조 방법 및 이를 포함하는 물품

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100650931B1 (ko) * 2005-04-28 2006-12-01 한우섭 단열재용 난연화 조성물 및 그 제조방법
KR20080089812A (ko) * 2007-04-02 2008-10-08 문영준 난연 발포플라스틱 성형물 제조방법
KR101345148B1 (ko) 2011-07-01 2013-12-26 주식회사 에스에이치에너지화학 염소화파라핀이 침투된 발포성 폴리스티렌 입자 및 그 제조방법
KR20130136625A (ko) * 2012-06-05 2013-12-13 (주)실빅스 난연 코팅 조성물, 이의 제조방법, 및 이를 사용한 난연성 발포폴리스티렌 폼
KR20140100147A (ko) * 2013-02-05 2014-08-14 현대자동차주식회사 난연성 폴리아미드 수지 조성물
WO2016136896A1 (ja) * 2015-02-25 2016-09-01 積水化学工業株式会社 耐火性樹脂組成物
KR20170133410A (ko) * 2015-03-31 2017-12-05 사빅 글로벌 테크놀러지스 비.브이. 난연성 조성물, 이의 제조 방법 및 이를 포함하는 물품

Also Published As

Publication number Publication date
KR102359909B1 (ko) 2022-02-08
CN113004748A (zh) 2021-06-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5005694B2 (ja) 難燃性及び疎油性／疎水性特性を有する連続気泡フォーム及びその製造方法
CN110387186A (zh) 一种防污阻燃涂料及其施工方法
JP2002540285A (ja) 膨張性防火シーリング組成物
KR102113031B1 (ko) 에어로겔이 포함된 무기질 결로 방지 불연 도료 조성물의 제조 방법 및 상기 방법에 의해 제조되는 에어로겔이 포함된 무기질 결로 방지 불연 도료 조성물
CA2257745C (en) Thermal duct lining insulation
CN109694630A (zh) 水性环保隔热阻燃涂料及其制备方法
KR101489583B1 (ko) 발포 폴리스타이렌 폼 난연성 조성물 및 그 제조방법
KR102359909B1 (ko) 코팅 조성물, 이를 적용한 난연성 및 내수성이 우수한 발포 폴리스티렌 및 코팅 조성물의 제조방법
CN113004748B (zh) 涂覆组合物、发泡聚苯乙烯及涂覆组合物的制造方法
KR102216615B1 (ko) 난연성 코팅 조성물, 이를 포함하는 준불연성 구조체 및 이의 제조방법
KR100499095B1 (ko) 선박용 난연성 경량 실란트 조성물
JP3163414B2 (ja) 複合耐火被覆用組成物並びに複合耐火被覆層及びその形成方法
JPH02172847A (ja) 膨張型耐火被覆組成物
KR20220021801A (ko) 난연성 eps 비드 제조용 유무기복합 난연성조성물, 상기 조성물로 코팅된 난연성 eps 비드 및 상기 난연성 eps 비드 제조방법
KR101648855B1 (ko) 글라스파우더를 포함하는 발포 폴리스타이렌 폼 제조용 난연성 코팅 조성물
WO2020163980A1 (en) Fire retardant thermally insulating laminate
JP7439010B2 (ja) 被覆材、及び被膜形成方法
JPH10120813A (ja) 不燃性耐火組成物及び不燃性耐火発泡プラスチック
JP2009167326A (ja) 難燃性発泡合成樹脂材およびその成型方法
JPS623947A (ja) 不燃性繊維シ−ト材料
JP2005060458A (ja) 不燃塗料組成物、およびそれを用いた不燃化方法
JPS5945690B2 (ja) 発泡性耐火成形品
JP4602696B2 (ja) 無機質系発泡体の製造方法
KR101797538B1 (ko) 내수성과 난연성을 갖는 복합단열보드
JPS60202163A (ja) 発泡性防火組成物

Legal Events

Date Code Title Description
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
AMND Amendment
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
X701 Decision to grant (after re-examination)
GRNT Written decision to grant