KR20220011384A - 단열재용 불연코팅제 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 규소무기물을 태워 발생되는 규소폐기물로 이루어진 불연코팅제를 제작하여 폐기되는 물질을 재사용하는 것으로 생산단가를 절감함과 동시에 폐기물로 인하여 환경이 오염되는 것을 방지하고, 벤토나이트와 광면분말을 사용하여 불연코팅제의 접착성을 향상시키며, 혼합시 열이 발생하는 석고분말을 사용하여 불연코팅제를 제작하여 불연코팅제의 건조시간을 단축시키고, 고무액을 사용하여 불연코팅제를 제작하여 단열재와 불연코팅제간의 접착력을 증가시키고, 탄성력을 통하여 단열제를 탄성적으로 보호할 수 있는 효과가 있다.

Description

단열재용 불연코팅제 및 그 제조방법 { Non-combustible coating agent for insulation materials and its manufacturing methods }

본 발명은 단열재용 불연코팅제 및 그 제조방법에 관한 것으로서 보다 상세하게는 폐기되는 물질을 재사용하는 것으로 생산단가를 절감함과 동시에 폐기물로 인하여 환경이 오염되는 것이 방지되도록 폐기되는 규소무기물을 태운 탄화규소로 이루어진 단열재용 불연코팅제 및 그 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 단열재는 건물 또는 배관에서 열이 바깥으로 나가거나 찬 공기가 안으로 들어오는 것을 막는 자재로서 그 종류로는 스티로폴(EPS:비드법단열재)과, 아이소핑크(XPS:압출법단열재)와, 그라스울 등 사용하려는 환경에 따라 다양한 종류의 단열재가 존재한다.

여기서, 가장 일반적으로 사용하는 스티로폴은 폴리스티렌 수지(EPS)에 탄화수소 가스와 같은 발포제를 주입한 상태에서 가열발포하고 압출 또는 사출성형 하는 플라스틱 제품으로 시공성이 좋고 가격이 저렴하며 시간의 경과에도 단열성능의 변화가 거의 없어 가장 널리 사용되는 단열재이다.

그러나, 종래의 스티로폴은 물을 흡수하는 단점이 있어 이 단점을 보완하기 위하여 아이소핑크라는 단열재가 개발되었다. 이러한 아이소핑크는 가격을 제외한 모든 성능이 종래의 스티로폴을 앞서고 습기에도 강해 차세대 단열재로 많이 사용되고 있는 상황이다.

한편, 종래의 스티로폴 또는 아이소핑크는 그 재질상 불에 약하여 건축물에 화재가 발생될 경우 화재의 확산을 증가시키며 연소시 유독성화학 물질이 배출되어 피난자의 호흡기사고 및 공기오염을 발생시키는 문제점이 있었다.

이를 방지하기 위하여 종래에는 스티로폴의 표면에 불연코팅제를 코팅시킨 단열재의 개발이 이루어졌고, 이에 관한 기술문헌으로 국내등록특허 제10-1809115호가 개시되었다.

그러나, 종래의 불연코팅제가 코팅된 단열재는 폴리스티렌 수지(EPS)로 제작된 스티로폴의 표면에만 접착되고, 표면이 매끄러운 아이소핑크로 이루어진 단열재에는 쉽게 접착되지 못하여 코팅층이 벗겨져 불연효과를 저하시키는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 창작된 것으로 본 발명의 목적은 규소무기물을 태워 발생되는 규소폐기물로 이루어진 불연코팅제를 제작하여 폐기되는 물질을 재사용하는 것으로 생산단가를 절감함과 동시에 폐기물로 인하여 환경이 오염되는 것을 방지하고, 벤토나이트와 광면분말을 사용하여 불연코팅제의 접착성을 향상시키며, 혼합시 열이 발생하는 석고분말을 사용하여 불연코팅제를 제작하여 불연코팅제의 건조시간을 단축시키고, 고무액을 사용하여 불연코팅제를 제작하여 단열재와 불연코팅제간의 접착력을 증가시키고, 탄성력을 통하여 단열제를 탄성적으로 보호할 수 있는 단열재용 불연코팅제 및 그 제조방법을 제공함에 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 단열재용 불연코팅제는 아이소핑크로 이루어진 단열재의 표면에 코팅되어 화재를 차단하는 단열재용 불연코팅제로서 규소무기물을 1300℃의 열로 가열하여 발생되는 규소폐기물로 제작된 탄화규소액 50중량%와, 광물형 무기물인 벤토나이트로 제작된 벤토나이트액 30중량%와, 고무액 5중량%와, 알루미늄분말 5중량%와, 석고분말 5중량%와, 광면분말 5중량%로 이루어진 것을 특징으로 한다.

상기 탄화규소액은 수산화나트륨 7.5~8중량%와, 탄화규소 12.5~13중량%와 나머지 물로 이루어진 것을 특징으로 한다.

상기 벤토나이트액은 물 83.5중량%와 벤토나이트분말 16.5중량%로 이루어진 것을 특징으로 한다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 단열재용 불연코팅제 및 그 제조방법은 수산화나트륨 7.5~8중량%와, 탄화규소 12.5~13중량%와 나머지 물을 혼합하여 탄화규소액을 제조하는 탄화규소액제조단계(S10)와; 상기 탄화규소액 50중량%에 벤토나이트액 30중량%와, 고무액 5중량%와, 알루미늄분말 5중량%와, 석고분말 5중량%와, 광면분말 5중량%를 투입하는 원료투입단계(S20)와; 상기 원료가 투입된 탄화규소액을 60℃의 온도로 가열하며 혼합하는 혼합단계(S30)로 이루어진 것을 특징으로 한다.

상기 광면분말은 규희석 또는 규석 또는 장석 중 어느 하나의 무기광물을 850℃ 내지 1000℃의 용광로에서 녹여 외부로 배출하고 배출시 고압에어를 분사하여 공기중으로 분산시켜 솜형태로 제작하는 것을 특징으로 한다.

이와 같이 본 발명에 따른 단열재용 불연코팅제 및 그 제조방법은 효과는 다음과 같다.

첫째, 규소무기물을 1300℃의 열로 가열하여 발생되는 규소폐기물로 제작된 탄화규소액을 사용하여 불연코팅제를 제작함으로써, 불연성질을 가지는 규소물질을 통하여 불연성을 증가시키고, 폐기되는 물질을 재사용하는 것으로 생산단가를 절감함과 동시에 폐기물로 인하여 환경이 오염되는 것을 미연에 방지할 수 있고,

둘째, 광물형 무기물인 벤토나이트와, 솜형태의 광면분말을 사용하여 불연코팅제를 제작함으로써, 벤토나이트의 특성인 점성력과 솜형태의 광면분말을 통하여 단열재에 도포되는 불연코팅제가 쉽게 떨어지는 것을 방지할 수 있으며,

셋째, 불연성이 뛰어난 소재인 알루미늄분말을 사용하여 불연코팅제를 제작함으로써, 불연코팅제의 불연성을 대폭 증가시킬 수 있고,

넷째, 혼합시 열이 발생하는 석고분말을 사용하여 불연코팅제를 제작함으로써, 불연코팅제의 건조시간을 대폭 단축시킬 수 있으며,

다섯째, 점성력과 탄성력을 지닌 고무액을 사용하여 불연코팅제를 제작함으로써, 단열재와 불연코팅제간의 접착력을 증가시키고, 탄성력을 통하여 단열제를 탄성적으로 보호할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 단열재용 불연코팅제의 제조방법을 나타내 보인 공정도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 단열재용 불연코팅제는 아이소핑크로 이루어진 단열재의 표면에 코팅되어 화재를 차단하는 단열재용 불연코팅제로서 규소무기물을 1300℃의 열로 가열하여 발생되는 규소폐기물로 제작된 탄화규소액 50중량%와, 광물형 무기물인 벤토나이트로 제작된 벤토나이트액 30중량%와, 고무액 5중량%와, 알루미늄분말 5중량%와, 석고분말 5중량%와, 광면분말 5중량%로 이루어진다.

한편, 상기 석고분말은 각종 어패류패기물을 정해진 크기로 분쇄한 패각분말 5중량%로 대체하는 것도 바람직하다.

그리고, 상기 탄화규소액은 수산화나트륨 7.5~8중량%와, 탄화규소 12.5~13중량%와 나머지 물로 이루어진다.

또한, 상기 벤토나이트액은 물 83.5중량%와 벤토나이트분말 16.5중량%로 이루어진다.

본 발명에 따른 단열재용 불연코팅제의 제조방법은 도 1에 도시된 바와 같이 수산화나트륨 7.5~8중량%와, 탄화규소 12.5~13중량%와 나머지 물을 혼합하여 탄화규소액을 제조하는 탄화규소액제조단계(S10)와; 상기 탄화규소액 50중량%에 벤토나이트액 30중량%와, 고무액 5중량%와, 알루미늄분말 5중량%와, 석고분말 5중량%와, 광면분말 5중량%를 투입하는 원료투입단계(S20)와; 상기 원료가 투입된 탄화규소액을 60℃의 온도로 가열하며 혼합하는 혼합단계(S30)로 이루어진다.

즉, 최초 혼합하려는 원료를 입고한 후 사일로를 통하여 상기 탄화규소액을 먼저 제조한 후 다른 원료를 상기 사일로에 투입하여 최총적으로 불연코팅제를 제작하게 된다.

이후, 상기 불연코팅제를 단열제의 표면에 분사하여 도포하고 이후 건조실로 이동시켜 건조하는 것으로 단열제의 표면에 본 발명의 불연코팅제를 코팅하게 된다.

그리고, 코팅된 단열재를 포장실로 옮겨 포장후 출고하게 된다.

여기서, 상기 탄화규소는 규조토와 같은 규소무기물을 탄화시켜 발생되는 것으로 폐기용 규조토를 1300℃의 열로 가열하여 발생되는 폐기물을 사용하게 된다.

그리고, 상기 광면분말은 규희석 또는 규석 또는 장석 중 어느 하나의 무기광물을 850℃ 내지 1000℃의 용광로에서 녹여 외부로 배출하고 배출시 고압에어를 분사하여 공기중으로 분산시켜 솜형태로 제작하게 된다.

상기와 같은 구성 및 제조방법으로 이루어진 본 발명에 따른 단열재용 불연코팅제의 작용을 살펴보면 다음과 같다.

본 발명에 따른 단열재용 불연코팅제는 규소무기물을 1300℃의 열로 가열하여 발생되는 규소폐기물로 제작된 탄화규소액을 사용하여 불연코팅제를 제작함으로써, 불연성질을 가지는 규소물질을 통하여 불연성을 증가시키고, 폐기되는 물질을 재사용하는 것으로 생산단가를 절감함과 동시에 폐기물로 인하여 환경이 오염되는 것을 미연에 방지할 수 있게 된다.

또한, 광물형 무기물인 벤토나이트로 제작된 벤토나이트액을 사용하여 불연코팅제를 제작함으로써, 벤토나이트의 특성인 점성력을 증가시켜 단열재에 도포되는 불연코팅제가 쉽게 떨어지는 것을 방지할 수 있게 된다.

그리고, 불연성이 뛰어난 소재인 알루미늄분말을 사용하여 불연코팅제를 제작함으로써, 상기 불연코팅제의 불연성을 대폭 증가시킬 수 있게 된다.

또한, 혼합시 열이 발생하는 석고분말을 사용하여 불연코팅제를 제작함으로써, 발생된 열을 통하여 단열재에 도포하는 불연코팅제를 건조시간을 대폭 단축시키고, 불연성을 증가시킬 수 있게 된다.

그리고, 솜형태의 광면분말을 사용하여 불연코팅제를 제작함으로써, 솜형태의 광면을 통하여 입자를 상호 연결시키는 것으로 불연코팅제의 강도를 유지함과 동시에 광물성질을 통하여 불연성을 증가시킬 수 있게 된다.

또한, 점성력과 탄성력을 지닌 고무액을 사용하여 불연코팅제를 제작함으로써, 단열재와 불연코팅제간의 접착력을 증가시키고, 탄성력을 통하여 단열제를 탄성적으로 보호할 수 있게 된다.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호 설명>
S10 : 탄화규소액제조단계 S20 : 원료투입단계
S30 : 혼합단계

Claims (5)

1. 아이소핑크로 이루어진 단열재의 표면에 코팅되어 화재를 차단하는 단열재용 불연코팅제에 있어서,
   규소무기물을 1300℃의 열로 가열하여 발생되는 규소폐기물로 제작된 탄화규소액 50중량%와, 광물형 무기물인 벤토나이트로 제작된 벤토나이트액 30중량%와, 고무액 5중량%와, 알루미늄분말 5중량%와, 석고분말 5중량%와, 광면분말 5중량%로 이루어진 것을 특징으로 하는 단열재용 불연코팅제.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 탄화규소액은 수산화나트륨 7.5~8중량%와, 탄화규소 12.5~13중량%와 나머지 물로 이루어진 것을 특징으로 하는 단열재용 불연코팅제.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 벤토나이트액은 물 83.5중량%와 벤토나이트분말 16.5중량%로 이루어진 것을 특징으로 하는 단열재용 불연코팅제.
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항으로 이루어진 단열재용 불연코팅제를 제조하는 제조방법에 있어서,
   수산화나트륨 7.5~8중량%와, 탄화규소 12.5~13중량%와 나머지 물을 혼합하여 탄화규소액을 제조하는 탄화규소액제조단계(S10)와;
   상기 탄화규소액 50중량%에 벤토나이트액 30중량%와, 고무액 5중량%와, 알루미늄분말 5중량%와, 석고분말 5중량%와, 광면분말 5중량%를 투입하는 원료투입단계(S20)와;
   상기 원료가 투입된 탄화규소액을 60℃의 온도로 가열하며 혼합하는 혼합단계(S30)로 이루어진 것을 특징으로 하는 단열재용 불연코팅제의 제조방법.
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 광면분말은 규희석 또는 규석 또는 장석 중 어느 하나의 무기광물을 850℃ 내지 1000℃의 용광로에서 녹여 외부로 배출하고 배출시 고압에어를 분사하여 공기중으로 분산시켜 솜형태로 제작하는 것을 특징으로 하는 단열재용 불연코팅제의 제조방법.

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