KR20230040649A - Method for making enviromental heat insulating resin - Google Patents

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KR20230040649A
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주식회사 위델켐
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Abstract

The present invention relates to a method for manufacturing a heat-insulating resin, and more specifically, to a method for manufacturing an eco-friendly heat-insulating resin obtained by stirring a sodium silicate solution or colloidal silica, mixing an acid component, and mixing a silane compound for a reaction. According to the present invention, there is an effect of providing a raw material for a non-combustible and semi-non-combustible heat-insulating foaming agent and a binder for a heat insulating coating agent while imparting water resistance and film formation properties to a reactant.

Description

친환경 단열 수지의 제조방법{METHOD FOR MAKING ENVIROMENTAL HEAT INSULATING RESIN}Manufacturing method of eco-friendly insulation resin {METHOD FOR MAKING ENVIROMENTAL HEAT INSULATING RESIN}

본 발명은 단열 수지의 제조방법이며, 보다 구체적으로는 소듐 실리케이트 용액 또는 콜로이달 실리카를 교반하고, 산 성분을 혼합하고, 실란 화합물을 혼합하여 반응하여 얻어지는 친환경 단열 수지의 제조방법에 관한 것이다. The present invention relates to a method for producing a heat insulating resin, and more specifically, to a method for producing an eco-friendly heat insulating resin obtained by stirring a sodium silicate solution or colloidal silica, mixing an acid component, and mixing and reacting with a silane compound.

가연성 단열재의 화재 발생으로 인하여 유독가스 발생과 화상으로 인하여 많은 인원과 재산의 피해를 반복하고 있어서 불연성과 유독가스를 발생되지 않는 단열재의 필요성이 증폭되고 있다.Due to the occurrence of toxic gas and burns due to the occurrence of fire in combustible insulation materials, damage to many people and property is repeated, so the need for insulation materials that do not generate non-flammable and toxic gases is amplified.

최근 불연성과 유독가스를 극복하기 위하여 무기 화학물을 이용한 글라스울이 사용되고 있다. 그러나, 이러한 제품은 불연성은 우수하나 이동하거나 사용 시에 가루가 발생되어 인체에 흡수되어 축적되는 호흡기 질환을 불러 일으키는 치명적인 문제점이 있으며 이러한 문제를 극복하기 위하여 경제성과 불연 성능이 있는 액상 알칼리 실리케이트를 사용하여 시도하고 있다. 하지만, 액상 알칼리 실리케이트 자체가 내수력이 취약하여 발포 후 단열재를 생산했을 때 흡수성이 약하며 내후성이 떨어져 산업화에 적용할 수 없다. Recently, glass wool using inorganic chemicals has been used to overcome incombustibility and toxic gas. However, these products are excellent in incombustibility, but have a fatal problem of causing respiratory diseases that are absorbed and accumulated in the human body due to generation of powder during movement or use. are trying However, liquid alkali silicate itself has poor water resistance, so when it is produced as an insulation material after foaming, water absorption is weak and weather resistance is low, so it cannot be applied to industrialization.

이러한 알칼리 실리케이트의 단점을 극복하기 위하여 내수성 무기수지 제품을 활용하여 발포 제품의 산업화를 위하여 균일성과 내수력을 부여하는 방법의 개발이 필요하다. In order to overcome the disadvantages of these alkali silicates, it is necessary to develop a method for imparting uniformity and water resistance for industrialization of foam products by utilizing water-resistant inorganic resin products.

특히, 소듐 실리케이트 용액(Sodium silicate solution)은 무기 화합물이므로 내열성이 좋고 내화성은 우수한 장점이 있으나 내수력이 취약하여 단열재나 단열 코팅제로 사용할 수 없다. 또한, 콜로이달 실리카(Colloidal silica)는 내수력은 우수하나 가루로 형성되어 피막을 형성할 수 없어 단열 코팅제와 단열재 재료로 사용할 수 없다. 따라서, 반응물에 내수성과 피막형성을 부여하면서도 불연, 준불연 단열 발포제의 원료와 단열 코팅제의 바인더에 대한 연구 개발이 필요한 실정이다. In particular, since sodium silicate solution is an inorganic compound, it has good heat resistance and excellent fire resistance, but cannot be used as a heat insulating material or a heat insulating coating agent due to its weak water resistance. In addition, colloidal silica has excellent water resistance, but cannot be used as a heat insulating coating agent or heat insulating material because it is formed into powder and cannot form a film. Therefore, it is necessary to research and develop a raw material for a non-combustible and semi-non-combustible insulating foam agent and a binder for a heat insulating coating agent while imparting water resistance and film formation to a reactant.

한국공개특허공보 제10-2010-0037410호Korean Patent Publication No. 10-2010-0037410 한국등록특허공보 제10-1236553호Korean Patent Registration No. 10-1236553 한국등록특허공보 제10-0954903호Korea Patent Registration No. 10-0954903 한국등록특허공보 제10-2121210호Korean Registered Patent Publication No. 10-2121210 한국등록특허공보 제10-1964913호Korean Registered Patent Publication No. 10-1964913

본 발명은소듐 실리케이트 용액, 콜로이달 실리카가 갖는 수산화기와 메틸트리메톡시실란, 테트라메톡시실란의 메톡시기의 반응에 의한 망상 구조가 형성하여 단열 수지의 내수력을 향상할 수 있다. 특히, 반응물에서 생성된 알콜로 인하여 소듐 실리케이트 용액의 알콜 탈수반응으로 내수력은 증가할 수 있다. 또한, 소듐 실리케이트 용액과 산이 반응하여 나트륨염을 석출시킴으로 내수력을 증가시키는 친환경 단열 수지의 제조방법을 제공한다. In the present invention, a network structure is formed by the reaction of hydroxyl groups of sodium silicate solution and colloidal silica with methoxy groups of methyltrimethoxysilane and tetramethoxysilane, thereby improving water resistance of the insulating resin. In particular, water resistance may increase due to the alcohol dehydration reaction of the sodium silicate solution due to the alcohol generated from the reactant. In addition, a method for producing an eco-friendly heat insulating resin that increases water resistance by precipitating a sodium salt by reacting a sodium silicate solution with an acid is provided.

본 발명의 친환경 단열 수지의 제조방법은, 소듐 실리케이트 용액, 콜로이달 실리카에서 선택된 1종 또는 2종의 혼합물의 A 성분을 반응 용기에 투입한 후, 40℃ 내지 45℃에서 교반하는 제1 단계; 상기 제1 단계의 혼합물에 붕산(boric acid), 아세트산(acetic acid), 인산(phosphoric acid), 플루오르화 암모늄(ammonium fluoride)에서 선택된 1종 또는 2종 이상의 혼합물의 B성분을 혼합하고 30분 내지 90분 동안 반응시키는 제2 단계; 상기 제2 단계의 혼합물에 실란화합물의 C성분을 혼합하고, 40℃ 내지 45℃에서 교반하여 반응시키는 제3 단계; 상기 제3 단계의 반응물을 여과하는 제4 단계;를 포함한다. A method for producing an eco-friendly heat insulating resin of the present invention is a first step of stirring at 40 ° C. to 45 ° C. after introducing component A of one or two mixtures selected from a sodium silicate solution and colloidal silica into a reaction vessel; Mixing the B component of one or a mixture of two or more selected from boric acid, acetic acid, phosphoric acid, and ammonium fluoride with the mixture of the first step, and A second step of reacting for 90 minutes; A third step of mixing the C component of the silane compound with the mixture of the second step and reacting by stirring at 40 ° C to 45 ° C; and a fourth step of filtering the reactants of the third step.

상기 제1 단계의 A성분 100중량부에 대하여, 상기 제2 단계의 B성분 2.5중량부 내지 7.5중량부, 상기 제3 단계의 C성분 1중량부 내지 60중량부를 사용한다. 2.5 parts by weight to 7.5 parts by weight of the B component of the second step and 1 part by weight to 60 parts by weight of the C component of the third step are used with respect to 100 parts by weight of component A of the first step.

상기 제3 단계에서 실란 화합물은 메틸트리메톡시실란 및 테트라메톡시실란에서 선택된 1종 또는 2종인 것을 사용한다. In the third step, one or two silane compounds selected from methyltrimethoxysilane and tetramethoxysilane are used.

상기 A 성분은 콜로이달 실리카이며, 상기 B 성분은 아세트산이며, 상기 C 성분은 메틸트리메톡시실란인 것을 사용한다. The A component is colloidal silica, the B component is acetic acid, and the C component is methyltrimethoxysilane.

상기 제3 단계에서 실란 화합물의 C성분을 혼합하여 반응시키는 단계는, 상기 C 성분을 30분 내지 60분 동안 동일한 양을 일정 주기로 드랍(drop)하고, 2시간 내지 4시간 동안 교반하면서 반응시키는 것을 사용한다. In the step of mixing and reacting component C of the silane compound in the third step, the same amount of component C is dropped at regular intervals for 30 to 60 minutes and reacted while stirring for 2 to 4 hours. use.

상기 제4 단계의 여과된 반응물을 100℃에서 1시간 건조시킨 후, 건조된 피막을 50℃의 온수에 1시간 침전시켰을 때, 건조된 피막에 대하여 남아있는 고형물의 비율을 내수력으로 정의하면, 상기 내수력은 100%인 것을 사용한다. When the filtered reactant of the fourth step is dried at 100 ° C. for 1 hour and the dried film is precipitated in 50 ° C. hot water for 1 hour, the ratio of remaining solids to the dried film is defined as water resistance, The water resistance is 100%.

상기 제4 단계의 여과된 반응물을 단열 발포제, 단열 코팅제, 내화 도료에서 선택되는 어느 하나에 사용된다. The reactant filtered in the fourth step is used for any one selected from a heat insulating foaming agent, a heat insulating coating agent, and a fireproof paint.

본 발명에 의하면, 반응물에 내수성과 피막형성을 부여하면서도 불연, 준불연 단열 발포제의 원료와 단열 코팅제의 바인더를 제공하는 효과가 있다. According to the present invention, there is an effect of providing a raw material for a non-combustible and semi-non-combustible heat insulating foaming agent and a binder for a heat insulating coating agent while imparting water resistance and film formation to a reactant.

도 1은 본 발명의 친환경 단열 수지의 제조방법의 플로우 차트를 나타낸다. 1 shows a flow chart of a method for manufacturing an eco-friendly insulating resin of the present invention.

하기에 나타난 도면에서 동일한 참조부호는 동일한 구성요소를 지칭하며, 도면상에서 각 구성요소의 크기는 설명의 명료성과 편의상 과장되어 있을 수 있다. 한편, 이하에 설명되는 실시예는 단지 예시적인 것에 불과하며, 이러한 실시예로부터 다양한 변형이 가능하다. 이하에서, 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. In the drawings shown below, the same reference numerals denote the same components, and the size of each component in the drawings may be exaggerated for clarity and convenience of description. Meanwhile, the embodiments described below are merely illustrative, and various modifications are possible from these embodiments. In the following, terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In addition, when a certain component is said to "include", this means that it may further include other components without excluding other components unless otherwise stated.

본 발명의 친환경 단열 수지의 제조방법은, 소듐 실리케이트 용액, 콜로이달 실리카에서 선택된 1종 또는 2종의 혼합물의 A 성분을 반응 용기에 투입한 후, 40℃ 내지 45℃에서 교반하는 제1 단계(S10); 상기 제1 단계의 혼합물에 붕산(boric acid), 아세트산(acetic acid), 인산(phosphoric acid), 플루오르화 암모늄(ammonium fluoride)에서 선택된 1종 또는 2종 이상의 혼합물의 B성분을 혼합하고 30분 내지 90분 동안 반응시키는 제2 단계(S20); 상기 제2 단계의 혼합물에 실란화합물의 C성분을 혼합하고, 40℃ 내지 45℃에서 교반하여 반응시키는 제3 단계(S30); 상기 제3 단계의 반응물을 여과하는 제4 단계(S40);를 포함한다. The method for producing an eco-friendly heat insulating resin of the present invention is a first step of stirring at 40 ° C. to 45 ° C. after introducing component A of one or two mixtures selected from a sodium silicate solution and colloidal silica into a reaction vessel ( S10); Mixing the B component of one or a mixture of two or more selected from boric acid, acetic acid, phosphoric acid, and ammonium fluoride with the mixture of the first step, and A second step (S20) of reacting for 90 minutes; A third step (S30) of mixing the C component of the silane compound with the mixture of the second step and reacting by stirring at 40 ° C to 45 ° C; and a fourth step (S40) of filtering the reactants of the third step.

상기 제1 단계에서 교반하는 단계(S10)는 소듐 실리케이트 용액(Sodium silicate solution), 콜로이달 실리카(Colloidal silica)에서 선택된 1종 또는 2종의 혼합물의 A 성분을 반응 용기에 투입한 후, 40℃ 내지 45℃에서 교반할 수 있다. 본 발명의 콜로이달 실리카의 표면은 실록산 결합(≡Si-O-Si≡)과 실라놀기(≡Si-OH)로 덮여 있고, 이는 콜로이달 실리카를 매우 친수성으로 만들고 많은 수소 결합을 형성할 수 있게 한다. 본 발명의 소듐 실리케이트 용액은 Na2O(SiO2)x·xH2O(여기서, x는 0.1 내지 5)으로 표기될 수 있다. In the step of stirring in the first step (S10), after injecting component A of one or two mixtures selected from sodium silicate solution and colloidal silica into a reaction vessel, 40 ° C. to 45°C. The surface of the colloidal silica of the present invention is covered with siloxane bonds (≡Si-O-Si≡) and silanol groups (≡Si-OH), which makes the colloidal silica very hydrophilic and can form many hydrogen bonds. do. The sodium silicate solution of the present invention may be expressed as Na 2 O(SiO 2 )x·xH 2 O (where x is 0.1 to 5).

본 발명의 A 성분으로서 하기 화학식 1 내지 5에서 선택된 1종 또는 2종 이상의 화합물을 추가로 더 포함할 수 있다. As component A of the present invention, one or two or more compounds selected from Formulas 1 to 5 may be further included.

Figure pat00001
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여기서, Na 원자를 포함하는 화학식 1의 화합물, 화학식 2의 화합물, 화학식 5의 화합물을 사용하게 되면, 제2 단계의 산 성분과 반응하여 Na 성분은 석출되어 단열 수지의 내수력은 더욱 증가하게 된다. Here, when the compound of Formula 1, the compound of Formula 2, or the compound of Formula 5 containing Na atoms is used, the Na component is precipitated by reacting with the acid component of the second step, thereby further increasing the water resistance of the insulating resin. .

상기 제2 단계(S20)에서 붕산(boric acid), 아세트산(acetic acid), 인산(phosphoric acid), 플루오르화 암모늄(ammonium fluoride)에서 선택된 1종 또는 2종 이상의 혼합물의 B성분을 추가로 혼합하는 단계는, 40℃ 내지 45℃에서 30분 내지 90분 동안 반응시켜 얻어질 수 있다. 더욱 바람직하게는 40℃ 내지 45℃에서 45분 내지 60분 동안 반응시켜 얻어질 수 있다. In the second step (S20), boric acid (boric acid), acetic acid (acetic acid), phosphoric acid (phosphoric acid), phosphoric acid (phosphoric acid), ammonium fluoride (ammonium fluoride) To additionally mix the component B of one or two or more mixtures The step may be obtained by reacting at 40° C. to 45° C. for 30 minutes to 90 minutes. More preferably, it can be obtained by reacting at 40°C to 45°C for 45 minutes to 60 minutes.

본 발명의 B 성분은 옥살릭 산(oxalic acid), 말로닉 산(malonic acid), 석시닉 산(succinic acid), 니트릴로트리아세틱 산(nitrilotriacetic acid), 이미노디아세틱 산(iminodiacetic acids)에서 선택된 1종 또는 2종 이상을 더욱 포함할 수 있다. Component B of the present invention is composed of oxalic acid, malonic acid, succinic acid, nitrilotriacetic acid, and iminodiacetic acid. One or more selected species may be further included.

상기 제3 단계(S30)에서 실란화합물의 C성분을 혼합하는 단계는, 40℃ 내지 45℃에서 C 성분을 30분 내지 60분 동안 동일한 양을 일정 주기로 드랍(drop)하고, 2시간 내지 4시간 동안 교반하면서 반응시켜 얻어질 수 있다. 여기서, 실란 화합물은 메틸트리메톡시실란 및 테트라메톡시실란에서 선택된 1종 또는 2종인 것을 바람직하게 사용할 수 있다. 예를 들어, C 성분을 30분 내지 60분 동안 동일한 양을 일정 주기로 드랍하는 단계는, A 성분 100g 에 대하여 C 성분을 0.05g/min 내지 1g/min 의 속도로 드랍할 수 있고, 보다 바람직하게는 0.1g/min 내지 0.5g/min 의 속도로 드랍할 수 있다. 여기서, C 성분을 한번에 투입하지 않고, 일정 시간에 걸쳐 일정 양을 주입하여 반응시키는 것은 소듐 실리케이트 용액이나 콜로이달 실리카의 수산화기와 메틸트리메톡시실란 및 테트라메톡시실란의 메톡시기가 충분한 반응을 일으킬 수 있는 시간을 주어 불필요한 응집물의 생성을 막기 위한 것이다. In the step of mixing the C component of the silane compound in the third step (S30), the same amount of C component is dropped at a constant cycle for 30 to 60 minutes at 40 ° C. to 45 ° C., and 2 to 4 hours. It can be obtained by reacting while stirring. Here, as the silane compound, one or two selected from methyltrimethoxysilane and tetramethoxysilane can be preferably used. For example, in the step of dropping component C in the same amount for 30 to 60 minutes at regular intervals, component C can be dropped at a rate of 0.05 g/min to 1 g/min with respect to 100 g of component A, more preferably may be dropped at a rate of 0.1 g/min to 0.5 g/min. Here, the reaction by injecting component C in a certain amount over a certain period of time, rather than injecting component C at once, causes sufficient reaction between the hydroxyl group of the sodium silicate solution or colloidal silica and the methoxy group of methyltrimethoxysilane and tetramethoxysilane. This is to prevent the formation of unnecessary agglomerates by giving them as much time as possible.

본 발명의 C 성분으로서 하기 화학식 6 내지 8에서 선택된 1종 또는 2종 이상의 화합물을 추가로 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 화학식 6으로 표시되는 화합물은 아민기를 갖는 알콕시실란 분자로 성분 A의 표면을 기능화할 수 있고, 화학식 7로 표시되는 화합물은 메타크릴레이트기와 트리알콕시 그룹이 성분 A와의 결합 증진을 갖는다.As component C of the present invention, one or two or more compounds selected from Formulas 6 to 8 may be further included. For example, the compound represented by Formula 6 can functionalize the surface of Component A with an alkoxysilane molecule having an amine group, and the compound represented by Formula 7 has a methacrylate group and a trialkoxy group to enhance bonding with Component A. .

Figure pat00002
Figure pat00002

본 발명의 A성분, B성분, C성분은 특히 A 성분으로 콜로이달 실리케이트, B 성분으로 아세트산, C 성분으로 메틸트리메톡시실란을 사용하는 것이 내수성을 향상하는 관점에서 가장 바람직하다. 여기서, 아세트산은 붕산, 인산, 플루오르화 암모늄에 비하여 반응후에 내수력을 더욱 향상하는 효과를 갖는다. In terms of improving water resistance, it is most preferable to use colloidal silicate as component A, acetic acid as component B, and methyltrimethoxysilane as component C for components A, B and C of the present invention. Here, acetic acid has an effect of further improving water resistance after reaction compared to boric acid, phosphoric acid, and ammonium fluoride.

본 발명의 제1 단계의 A성분 100중량부에 대하여, 상기 제2 단계의 B성분 2.5중량부 내지 7.5중량부, 상기 제3 단계의 C성분 1중량부 내지 60중량부를 사용하는 것이 바람직하다. 소듐 실리케이트 용액이나 콜로이달 실리카의 수산화기와 메틸트리메톡시실란 및 테트라메톡시실란의 메톡시기가 충분한 반응을 얻는 관점에서 제1 단계의 A성분 100중량부에 대하여, 상기 제2 단계의 B성분 2.5중량부 내지 3.5중량부, 상기 제3 단계의 C성분 30중량부 내지 60중량부를 사용하는 것이 더욱 바람직하다. It is preferable to use 2.5 parts by weight to 7.5 parts by weight of the B component of the second step and 1 to 60 parts by weight of the C component of the third step with respect to 100 parts by weight of component A of the first step of the present invention. From the viewpoint of obtaining a sufficient reaction between the hydroxyl group of sodium silicate solution or colloidal silica and the methoxy group of methyltrimethoxysilane and tetramethoxysilane, 2.5 parts by weight of B component of the second stage with respect to 100 parts by weight of component A of the first stage. Part by weight to 3.5 parts by weight, it is more preferable to use 30 parts by weight to 60 parts by weight of the C component of the third step.

본 발명의 친환경 단열 수지의 제조방법에 의하여 제조된 단열 수지는, 단열 발포제, 단열 코팅제, 내화 도료에서 선택되는 어느 하나에 바람직하게 사용될 수 있다. The heat-insulating resin prepared by the method for manufacturing an eco-friendly heat-insulating resin of the present invention may be preferably used as any one selected from a heat-insulating foaming agent, a heat-insulating coating agent, and a fire-resistant paint.

(내수력 테스트)(water resistance test)

단열 수지의 내수력은 여과된 반응물을 100℃에서 1시간 건조시킨 후, 건조된 피막을 50℃의 온수에 1시간 침전시켰을 때, 건조된 피막에 대하여 남아있는 고형물의 비율을 내수력으로 정의할 수 있다. 수지를 성분 별로 내수력을 테스트하여 비교함으로써 단열 수지에서 내수력의 비교 데이터를 얻을 수 있다. 내수력의 수치가 높을수록 내수성은 우수한 것이다. 본 발명의 친환경 단열 수지의 내수력은 80%이상, 보다 바람직하게는 90% 이상, 가장 바람직하게는 100%이다.The water resistance of the insulating resin is defined as water resistance by the ratio of remaining solids to the dried film when the filtered reactant is dried at 100℃ for 1 hour and then the dried film is precipitated in hot water at 50℃ for 1 hour. can Comparative data on water resistance in insulating resins can be obtained by testing and comparing the water resistance of each component. The higher the numerical value of the water resistance, the better the water resistance. The water resistance of the eco-friendly insulating resin of the present invention is 80% or more, more preferably 90% or more, and most preferably 100%.

(실시예 1)(Example 1)

소듐 실리케이트 용액 100g을 반응 용기에 투입한 후, 40℃ 내지 45℃에서 교반하고, 테트라메톡시실란 1g을 30분 동안 드랍하고, 40℃ 내지 45℃에서 4시간 반응시킨 후 여과하였다. After putting 100g of the sodium silicate solution into the reaction vessel, stirring at 40°C to 45°C, dropping 1g of tetramethoxysilane for 30 minutes, reacting at 40°C to 45°C for 4 hours, and filtering.

(실시예 2)(Example 2)

소듐 실리케이트 용액 50g을 반응 용기에 투입한 후에 교반하면서 콜로이달 실리카 50g을 추가로 반응 용기에 투입한 후, 테트라메톡시실란 1g을 30분 동안 드랍하고, 40℃ 내지 45℃에서 4시간 반응시킨 후 여과하였다. After adding 50 g of the sodium silicate solution to the reaction vessel, while stirring, 50 g of colloidal silica was additionally added to the reaction vessel, and then 1 g of tetramethoxysilane was added dropwise for 30 minutes and reacted at 40 ° C to 45 ° C for 4 hours. filtered.

(실시예 3)(Example 3)

콜로이달 실리카 100g을 반응 용기에 투입한 후, 40℃ 내지 45℃에서 교반하고, 아세트산 2.5g을 혼합하여 1시간 동안 반응시키고, 메틸트리메톡시실란 60g을 30분 동안 드랍하고, 40℃ 내지 45℃에서 4시간 반응시킨 후 여과하였다. After putting 100 g of colloidal silica into a reaction vessel, stirring at 40 ° C to 45 ° C, mixing 2.5 g of acetic acid and reacting for 1 hour, dropping 60 g of methyltrimethoxysilane for 30 minutes, and stirring at 40 ° C to 45 ° C. After reacting for 4 hours at ° C., it was filtered.

(실시예 4)(Example 4)

소듐 실리케이트 용액 30g을 반응 용기에 투입한 후에 교반하면서 콜로이달 실리카 70중량부를 추가로 반응 용기에 투입한 후, 테트라메톡시실란 5g을 30분 동안 드랍하고, 40℃ 내지 45℃에서 4시간 반응시킨 후 여과하였다. After adding 30 g of the sodium silicate solution to the reaction vessel, 70 parts by weight of colloidal silica was additionally added to the reaction vessel while stirring, and then 5 g of tetramethoxysilane was dropped for 30 minutes and reacted at 40 ° C to 45 ° C for 4 hours. After filtering.

(실시예 5)(Example 5)

소듐 실리케이트 용액 100g을 반응 용기에 투입한 후, 40℃ 내지 45℃에서 교반하고, 붕산 10g을 혼합하여 1시간 동안 반응시킨 후 여과하였다. After putting 100 g of the sodium silicate solution into the reaction vessel, stirring at 40° C. to 45° C., mixing with 10 g of boric acid, reacting for 1 hour, and then filtering.

(실시예 6)(Example 6)

소듐 실리케이트 용액 50g을 반응 용기에 투입한 후에 교반하면서 콜로이달 실리카 50중량부를 추가로 반응 용기에 투입하여 반응시킨 후, 붕산 5g을 혼합하여 1시간 동안 반응시킨 후 여과하였다. After adding 50 g of the sodium silicate solution to the reaction vessel, 50 parts by weight of colloidal silica was additionally added to the reaction vessel while stirring, followed by mixing with 5 g of boric acid, reacting for 1 hour, and filtering.

(실시예 7)(Example 7)

소듐 실리케이트 용액 70g을 반응 용기에 투입한 후에 교반하면서 콜로이달 실리카 30중량부를 추가로 반응 용기에 투입하여 반응시킨 후, 인산 2.5g을 혼합하여 1시간 동안 반응하고, 메틸트리메톡시실란 10g을 30분 동안 드랍하고, 40℃ 내지 45℃에서 4시간 반응시킨 후 여과하였다. After adding 70 g of the sodium silicate solution to the reaction vessel, while stirring, 30 parts by weight of colloidal silica was additionally added to the reaction vessel and reacted. Then, 2.5 g of phosphoric acid was mixed and reacted for 1 hour. After dropping for 4 hours at 40 ° C to 45 ° C, it was filtered.

(비교예 1) (Comparative Example 1)

소듐 실리케이트 용액 100g을 반응 용기에 투입한 후에 교반하면서 반응시킨 후 여과하였다. 100 g of the sodium silicate solution was added to the reaction vessel, reacted while stirring, and then filtered.

하기 표 1은 실시예 1 내지 실시예 7의 성분 및 조성비를 나타내고 있다.Table 1 below shows the components and composition ratios of Examples 1 to 7.

성 분ingredient 실시예1Example 1 실시예2Example 2 실시예3Example 3 실시예4Example 4 실시예5Example 5 실시예6Example 6 실시예7Example 7 AA 소듐 실리케이트 용액sodium silicate solution 100100 5050 3030 100100 5050 7070 콜로이달 실리카colloidal silica 5050 100100 7070 5050 3030 BB 붕산boric acid 1010 55 아세트산acetic acid 2.52.5 인산phosphoric acid 2.52.5 CC 메틸트리메톡시실란Methyltrimethoxysilane 1One 1One 6060 1010 테트라메톡시실란tetramethoxysilane 55

상기 내수력 테스트는 여과된 반응물을 100℃에서 1시간 건조시킨 후, 건조된 피막을 50℃의 온수에 1시간 침전시켰을 때, 건조된 피막에 대하여 남아있는 고형물의 비율을 내수력으로 정의할 때, 실시예 1 내지 7, 비교예 1에 대한 내수력을 테스트 하였다. In the water resistance test, when the filtered reactant is dried at 100° C. for 1 hour, and the dried film is precipitated in hot water at 50° C. for 1 hour, the ratio of remaining solids to the dried film is defined as water resistance. , Examples 1 to 7 and Comparative Example 1 were tested for water resistance.

그 결과 하기 표 2에 나타난 것처럼, 실시예 1에서 소듐 실리케이트 용액과 테트라메톡시실란을 반응시켰을 때 내수력은 32%였고, 실시예 2에서 소듐 실리케이트 용액과 콜로이달 실리카 50g을 테트라메톡시실란과 반응시켰을 때 내수력은 58%였고, 실시예 3에서 소듐 실리케이트 용액, 아세트산, 메틸트리메톡시실란을 반응시켰을 때 내수력은 100%였고, 실시예 4에서 소듐 실리케이트 용액과 콜로이달 실리카를 테트라메톡시실란과 반응시켰을 때 내수력은 85%였고, 실시예 5에서 소듐 실리케이트 용액과 붕산을 반응시켰을 때 내수력은 65%였고, 실시예 6에서 소듐 실리케이트 용액과 콜로이달 실리카를 붕산을 반응시켰을 때 내수력은 72%였고, 실시예 7에서 소듐 실리케이트 용액과 콜로이달 실리카를 인산과 반응시켰을 때 내수력은 82%였다. 본 발명의 소듐 실리케이트 용액, 아세트산, 메틸트리메톡시실란을 반응시켰을 때의 내수력은 다른 성분의 조합보다도 내수력에서 매우 향상된 효과를 나타내는 것을 확인하였다.As a result, as shown in Table 2 below, when the sodium silicate solution and tetramethoxysilane were reacted in Example 1, the water resistance was 32%, and in Example 2, the sodium silicate solution and 50 g of colloidal silica were reacted with tetramethoxysilane. When reacted, the water resistance was 58%. In Example 3, when the sodium silicate solution, acetic acid, and methyltrimethoxysilane were reacted, the water resistance was 100%. When reacted with toxysilane, the water resistance was 85%, when sodium silicate solution and boric acid were reacted in Example 5, water resistance was 65%, and when sodium silicate solution and colloidal silica were reacted with boric acid in Example 6 Water resistance was 72%, and when sodium silicate solution and colloidal silica were reacted with phosphoric acid in Example 7, water resistance was 82%. It was confirmed that water resistance when the sodium silicate solution of the present invention, acetic acid, and methyltrimethoxysilane were reacted showed a significantly improved effect in water resistance compared to combinations of other components.

실시예1Example 1 실시예2Example 2 실시예3Example 3 실시예4Example 4 실시예5Example 5 실시예6Example 6 실시예7Example 7 내수력water resistance 32%32% 58%58% 100%100% 85%85% 65%65% 72%72% 82%82%

한편, 비교예 1에서 소듐 실리케이트 용액을 사용하는 경우에는 내수력은 0%로 매우 낮은 값을 가짐을 확인하였다. On the other hand, when using the sodium silicate solution in Comparative Example 1, it was confirmed that the water resistance had a very low value of 0%.

본 발명은 상기 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 제조될 수 있으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.The present invention is not limited to the above embodiments, but can be manufactured in a variety of different forms, and those skilled in the art to which the present invention pertains may take other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present invention. It will be understood that it can be implemented with Therefore, the embodiments described above should be understood as illustrative in all respects and not limiting.

Claims (6)

소듐 실리케이트 용액, 콜로이달 실리카에서 선택된 1종 또는 2종의 혼합물의 A 성분을 반응 용기에 투입한 후, 40℃ 내지 45℃에서 교반하는 제1 단계;
상기 제1 단계의 혼합물에 붕산(boric acid), 아세트산(acetic acid), 인산(phosphoric acid), 플루오르화 암모늄(ammonium fluoride)에서 선택된 1종 또는 2종 이상의 혼합물의 B성분을 혼합하고 30분 내지 90분 동안 반응시키는 제2 단계;
상기 제2 단계의 혼합물에 실란화합물의 C성분을 혼합하고, 40℃ 내지 45℃에서 교반하여 반응시키는 제3 단계;
상기 제3 단계의 반응물을 여과하는 제4 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 친환경 단열 수지의 제조방법.
A first step of adding component A of a mixture of one or two selected from a sodium silicate solution and colloidal silica to a reaction vessel, followed by stirring at 40° C. to 45° C.;
Mixing the B component of one or a mixture of two or more selected from boric acid, acetic acid, phosphoric acid, and ammonium fluoride with the mixture of the first step, and A second step of reacting for 90 minutes;
A third step of mixing the C component of the silane compound with the mixture of the second step and reacting by stirring at 40 ° C to 45 ° C;
A method for producing an eco-friendly insulating resin comprising a; fourth step of filtering the reactant of the third step.
청구항 1에 있어서,
상기 제1 단계의 A성분 100중량부에 대하여, 상기 제2 단계의 B성분 2.5중량부 내지 7.5중량부, 상기 제3 단계의 C성분 1중량부 내지 60중량부인 것을 특징으로 하는 친환경 단열 수지의 제조방법.
The method of claim 1,
Based on 100 parts by weight of component A of the first step, 2.5 parts by weight to 7.5 parts by weight of component B of the second step, and 1 part by weight to 60 parts by weight of component C of the third step. manufacturing method.
청구항 2에 있어서,
상기 제3 단계에서 실란 화합물은 메틸트리메톡시실란 및 테트라메톡시실란에서 선택된 1종 또는 2종인 것을 특징으로 하는 친환경 단열 수지의 제조방법.
The method of claim 2,
In the third step, the silane compound is a method for producing an eco-friendly insulating resin, characterized in that one or two selected from methyltrimethoxysilane and tetramethoxysilane.
청구항 3에 있어서,
상기 A 성분은 콜로이달 실리카이며,
상기 B 성분은 아세트산이며,
상기 C 성분은 메틸트리메톡시실란인 것을 특징으로 하는 친환경 단열 수지의 제조방법.
The method of claim 3,
The A component is colloidal silica,
The B component is acetic acid,
The C component is a method for producing an eco-friendly insulating resin, characterized in that methyltrimethoxysilane.
청구항 4에 있어서,
상기 제3 단계에서 실란 화합물의 C성분을 혼합하여 반응시키는 단계는, 상기 C 성분을 30분 내지 60분 동안 동일한 양을 일정 주기로 드랍(drop)하고, 2시간 내지 4시간 동안 교반하면서 반응시키는 것을 특징으로 하는 친환경 단열 수지의 제조방법.
The method of claim 4,
In the step of mixing and reacting component C of the silane compound in the third step, the same amount of component C is dropped at regular intervals for 30 to 60 minutes and reacted while stirring for 2 to 4 hours. A method for producing an eco-friendly insulating resin characterized in that
청구항 1 내지 5의 어느 한 항에 있어서,
상기 제4 단계의 여과된 반응물을 단열 발포제, 단열 코팅제, 내화 도료에서 선택되는 어느 하나에 사용되는 것을 특징으로 하는 친환경 단열 수지의 제조방법.
The method of any one of claims 1 to 5,
Method for producing an eco-friendly heat insulating resin, characterized in that the filtered reactant of the fourth step is used for any one selected from a heat insulating foaming agent, a heat insulating coating agent, and a fireproof paint.
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