KR20220159649A - Nonflammable Fire-resistant Coating Composition, Kit for Preparing the Same, and Fire-resistant Filling Material - Google Patents

Nonflammable Fire-resistant Coating Composition, Kit for Preparing the Same, and Fire-resistant Filling Material Download PDF

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Abstract

The present invention discloses a nonflammable fire-resistant paint composition which is characterized by comprising: an aqueous binder resin solution; sugar; inorganic wool; a silane compound; and expanded graphite. The fire-resistant paint composition of the present invention contains, with respect to 100 parts by weight of the aqueous binder resin solution, 100-400 parts by weight of sugar, 1-100 parts by weight of inorganic wool, 150-400 parts by weight of a silane compound, and 20-200 parts by weight of expanded graphite. The paint composition can be utilized as a nonflammable filler which can block flame or toxic gas by filling a space (gap) of a wall surface or floor through which a pipe passes. The coating composition of the present invention is provided and prepared as a composition kit including a mixture (I) obtained by mixing sugar and inorganic wool with an aqueous binder resin solution and a mixture (II) obtained by mixing a silane compound with a small amount of acid added thereto with expanded graphite. The mixture (I) is obtained by mixing 100-400 parts by weight of sugar with 1-100 parts by weight of inorganic wool with respect to 100 parts by weight of an aqueous binder resin solution, and the mixture (II) is obtained by mixing 20-200 parts by weight of expanded graphite with 100 parts by weight of a silane compound mixed with 0.1-2.0 parts by weight of acid. According to the present invention, the nonflammable fire-resistant paint composition can block flame or toxic gas by filling a space on a wall or floor.

Description

불연성 내화 도료 조성물, 그 조성물 키트, 및 내화 충전재{Nonflammable Fire-resistant Coating Composition, Kit for Preparing the Same, and Fire-resistant Filling Material}Nonflammable Fire-resistant Coating Composition, Kit for Preparing the Same, and Fire-resistant Filling Material}

본 발명은 철재, 목재, 합판, 종이, 알미늄 시트(sheet)(알미늄 호일(foil)), 직물 시트(sheet), 부직포 시트, 스티로폼, 우레탄폼, PE 발포폼(polyethylene expanded form), 세라믹 울 판재, 미네랄 울 판재, 글라스 울 판재 등과 같은 각종 건축자재에 적용하거나 건축물의 내벽 또는 외벽에 도포하여 불연성 또는 난연성을 부여하기 위한 내화 도료 조성물에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 배관이 관통하는 벽면이나 바닥면의 공간(틈새)에 충전하여 화염이나 유독가스를 차단할 수 있는 내화 충전재에 관한 것이다.The present invention is a steel material, wood, plywood, paper, aluminum sheet (sheet) (aluminum foil (aluminum foil)), fabric sheet (sheet), non-woven fabric sheet, Styrofoam, urethane foam, PE foam (polyethylene expanded form), ceramic wool plate It relates to a fire-resistant coating composition for imparting incombustibility or flame retardancy by applying to various building materials such as mineral wool boards, glass wool boards, etc., or to the inner or outer walls of buildings. In addition, the present invention relates to a fireproof filler capable of blocking flame or toxic gas by filling a space (gap) of a wall or floor through which a pipe passes.

건축물의 내벽 또는 외벽에 도포하거나 각종 건축자재에 도포하여 불연성 또는 난연성의 도막을 형성하기 위한 불연성 코팅 조성물이 다양한 방법으로 개발되고 있다. A nonflammable coating composition for forming a nonflammable or flame retardant coating film by applying it to the inner or outer wall of a building or applying it to various building materials has been developed in various ways.

불연성 코팅 조성물을 제조하기 위한 한 방법으로 팽창흑연(expandable graphite)을 사용하는 방법이 있다.As one method for preparing an incombustible coating composition, there is a method using expandable graphite.

팽창흑연은 천연 인편흑연을 산성재료로 화학 처리를 하여 흑연의 층간에 산성 화합물을 침투시켜 건조한 것으로, 150℃ 이상으로 가열하면 200∼300배로 팽창하여 60∼300메쉬(mesh)의 입도를 갖는다. 팽창흑연은 그 자체가 불연성이기 때문에 불연 또는 난연 제품에 다양하게 적용된다.Expanded graphite is made by chemically treating natural scale graphite with an acidic material and infiltrating an acidic compound between layers of graphite to dry it. Since expanded graphite itself is nonflammable, it is applied to various nonflammable or flame retardant products.

한국특허 제0982176호는 카르복실산 유도체를 함유하는 인계 난연제, 금속산화물, 및 팽창흑연으로 구성되고, 금속산화물이 산화나트륨, 산화마그네슘, 산화칼슘, 산화알루미늄, 산화바륨 및/또는 산화아연인 불연 단열성의 페이스트 조성물을 개시한다.Korean Patent No. 0982176 discloses a phosphorus-based flame retardant containing a carboxylic acid derivative, a metal oxide, and expanded graphite, wherein the metal oxide is sodium oxide, magnesium oxide, calcium oxide, aluminum oxide, barium oxide, and/or zinc oxide. An insulating paste composition is disclosed.

한국특허 제0996720호는 아크릴계 수지 및/또는 비닐계 수지의 바인더 수지, 물, 팽창성 흑연, 및 백등유로 이루어지고, 건조속도와 장기 보관성이 우수한 불연성 도막 형성용 조성물을 개시하고, 이 조성물로부터 얻어진 불연성 도막은 불연성뿐만 아니라 내수성, 내열성, 및 기계적 강도가 우수한 것으로 개시한다. Korean Patent No. 0996720 discloses a composition for forming an incombustible coating film composed of acrylic resin and/or vinyl resin binder resin, water, expandable graphite, and white kerosene, and has excellent drying speed and long-term storage property, and obtained from the composition The incombustible coating film is disclosed as being excellent in water resistance, heat resistance, and mechanical strength as well as incombustibility.

한국특허 제1601708호는 팽창흑연을 200~1,000℃로 가열하여 팽창시킨 흑연을 코팅제에 침잠하고, 상기 코팅제 내에 침잠된 팽창된 흑연을 그 상태에서 분쇄하여 불연성 도막 코팅제를 제조하는 방법을 개시한다. Korean Patent No. 1601708 discloses a method for producing an incombustible film coating by heating expanded graphite at 200 to 1,000 ° C. to immerse expanded graphite in a coating agent, and pulverizing the expanded graphite immersed in the coating agent in that state.

한국특허공개 제2019-0111598호는 페놀수지 혼합물을 발포 성형한 페놀 폼의 표면에 팽창흑연, 접착성 수지, 및 유기용매를 혼합한 조성물을 도포하여 페놀 폼에 불연성의 팽창흑연 도막을 형성하는 방법을 개시한다.Korean Patent Publication No. 2019-0111598 discloses a method of forming a nonflammable expanded graphite coating film on phenol foam by applying a mixture of expanded graphite, adhesive resin, and organic solvent to the surface of a phenol foam formed by foaming and molding a phenol resin mixture. Initiate.

한국특허 제1647070호에는 건축 구조물에 관통되게 형성된 관통공의 내주면과 그 관통공을 통과하는 배관 사이의 공간에 설치되어, 화재시 열에 의해 팽창하면서 관통공의 내주면과 배관 사이의 공간을 차폐하는 열팽창성 충전재로 이소시아네이트를 함유하는 A액; 및 폴리올, 팽창흑연(Expandable Graphite), 및 설탕인산캐러멜 또는 설탕실리카캐러멜을 함유하는 B액의 혼합에 의해 조제되는 충전재를 개시한다.Korean Patent No. 1647070 discloses a thermal expansion that is installed in the space between the inner circumferential surface of a through-hole formed in a building structure and a pipe passing through the through-hole, and expands by heat in case of fire to shield the space between the inner circumferential surface of the through-hole and the pipe. liquid A containing isocyanate as a filler; and a filler prepared by mixing a polyol, expandable graphite, and Liquid B containing sugar phosphate caramel or sugar silica caramel.

본 발명자는 기재(substrate) 표면에 유리섬유 직물을 물유리와 팽창흑연을 혼합한 조성물로 접착시키고, 상기 접착된 유리섬유 직물에 물유리와 결합하여 겔화시키기 위한 겔화제 조성물을 도포하여 불연성 코팅층이 형성된 것을 특징으로 하는 건축용 판넬을 개발하여 특허출원 제2018-20690호로 출원하였다(2018.02.21. 출원).The present inventors have found that an incombustible coating layer is formed by bonding a glass fiber fabric to the surface of a substrate with a composition in which water glass and expanded graphite are mixed, and applying a gelling agent composition for gelation by combining water glass to the bonded glass fiber fabric. A characteristic architectural panel was developed and filed as Patent Application No. 2018-20690 (applied on February 21, 2018).

팽창흑연은 그 자체가 불연성이기 때문에 불연 또는 난연성 도막을 형성하는 코팅 조성물의 중요한 성분이지만, 화재로 인하여 도막이 연소되는 경우, 비산(飛散)하는 문제가 있다. 팽창흑연은 150℃ 이상으로 가열되면 200∼300배로 팽창하기 때문에, 팽창된 흑연이 비산하지 않고 고착된 흑연층을 형성한다면 그 흑연층으로 인하여 방염, 차열, 단열 효과가 나타나서 더 이상의 연소가 진행되지 않을 수 있다. 그러나 팽창된 흑연이 비산해버리면 방염, 차열, 단열 효과는 기대할 수 없고, 연소가 진행되어 화재가 증폭된다.Since expanded graphite itself is nonflammable, it is an important component of a coating composition that forms a nonflammable or flame retardant coating film, but when the coating film is burned due to a fire, there is a problem of scattering (飛散). Since expanded graphite expands 200 to 300 times when heated above 150℃, if the expanded graphite does not scatter and forms a fixed graphite layer, the graphite layer has flame retardant, heat shield, and insulation effects, so that further combustion does not proceed. may not be However, if the expanded graphite is scattered, flame retardant, heat shielding, and insulating effects cannot be expected, and combustion proceeds, resulting in amplification of the fire.

불연성 코팅 조성물의 또다른 문제점은 기재에 형성된 도막의 두께가 얇아야 한다는 점이다. 종래의 불연성 코팅 조성물은 도막의 두께가 3mm 이상 20mm 정도이지만 100mm가 넘는 경우도 있다. 이처럼 도막의 두께가 두꺼워지면, 시간이 경과함에 따라 도막 자체의 하중에 의해 기재로부터 분리되는 탈리 현상이 발생한다. 특히 벽면이 아닌 천정에 도막을 형성하는 경우에는 탈리 현상이 더 심각하다. 그런데 도막의 두께가 얇으면 불연성이 양호하지 못한 문제가 발생한다. 이러한 상반되는 이유 때문에 도막의 두께가 얇으면서 우수한 불연성을 갖는 코팅 조성물의 개발은 아직까지 성공하지 못하고 있다. Another problem of the incombustible coating composition is that the thickness of the coating film formed on the substrate must be thin. Conventional incombustible coating compositions have a coating film thickness of 3 mm or more and about 20 mm, but sometimes exceed 100 mm. As such, when the thickness of the coating film becomes thick, a detachment phenomenon occurs in which the coating film is separated from the substrate by the load of the coating film itself over time. In particular, in the case of forming a coating film on the ceiling rather than the wall, the separation phenomenon is more serious. However, when the thickness of the coating film is thin, a problem of poor incombustibility occurs. Because of these conflicting reasons, the development of a coating composition having a thin film thickness and excellent incombustibility has not yet succeeded.

본 발명자는 불연성 도막이 연소되는 경우에 팽창흑연이 비산하지 않고 팽창되어 고착된 흑연층을 형성함으로써 연소가 더 이상 진행되지 않고, 도막이 얇게 형성되더라도 불연성이 우수한 본 발명의 팽창흑연을 함유한 불연성 코팅 조성물을 개발하여 특허출원 제2020-72283호로 출원하였다(2020.06.15. 출원). When the non-flammable coating film is burned, the expanded graphite does not scatter and expands to form a fixed graphite layer, so that combustion does not proceed any further and the non-flammable coating composition containing the expanded graphite of the present invention has excellent non-combustibility even when the coating film is formed thinly. was developed and filed as Patent Application No. 2020-72283 (2020.06.15. application).

본 발명자는 특허출원 제2020-72283호의 코팅 조성물보다 단열성능 및 팽창흑연의 비산이 더 개선되고, 1,000∼1,200℃의 고온에서 발포된 팽창흑연 발포층이 3시간 이상 탈리되지 않는 불연성 내화 도료 조성물을 개발하여 특허출원 제2020-174099호로 출원하였다(2020.12.14. 출원). The inventors of the present invention provide a non-flammable fireproof paint composition in which thermal insulation performance and scattering of expanded graphite are further improved than the coating composition of Patent Application No. 2020-72283, and the expanded graphite foam layer foamed at a high temperature of 1,000 to 1,200 ° C is not detached for more than 3 hours. It was developed and filed as Patent Application No. 2020-174099 (2020.12.14. Application).

특허출원 제2020-174099호의 내화 도료 조성물은 10mm 이상의 두께로 발포된 후에도 탈리되는 현상은 발생하지 않았다. 하지만, 연소 시간이 경과하면서 발포층이 비산하여 발포층의 두께가 점차 얇아지는 현상이 발생하였다. 예를 들어, 1,000℃ 이상의 고온에서 발포된 팽창흑연 발포층의 최초 두께는 약 15mm 정도이었으나, 연소 1시간 후에는 약 13mm 정도가 되었고, 2시간 후에는 약 8mm 정도가 되었고, 3시간 후에는 약 5mm 정도가 되었다. 이는 연소 시간이 경과함에 따라 발포층이 비산한 결과로서, 발포층의 두께가 얇아질수록 열전도는 증가하여 단열이나 내화 성능이 그만큼 저하된다.The fire-resistant paint composition of Patent Application No. 2020-174099 did not show a detachment phenomenon even after being foamed to a thickness of 10 mm or more. However, as the burning time elapsed, the foam layer was scattered and the thickness of the foam layer gradually decreased. For example, the initial thickness of the expanded graphite foam layer foamed at a high temperature of 1,000 ° C. or higher was about 15 mm, but after 1 hour of burning it became about 13 mm, about 8 mm after 2 hours, and about 3 hours later. It was about 5mm. This is a result of the foam layer scattering as the combustion time elapses, and as the thickness of the foam layer becomes thinner, heat conduction increases and the heat insulation or fire resistance performance decreases accordingly.

본 발명자는 특허출원 제2020-174099호의 내화 도료 조성물의 결점을 보완하여 1,000℃ 이상의 고온에서 발포된 팽창흑연 발포층이 최소 3∼4 시간 후에도 비산하지 않는 본 발명의 불연성 내화 도료 조성물을 개발하기에 이른 것이다. 또한, 본 발명의 불연성 내화 도료 조성물은 배관이 관통하는 벽면이나 바닥면의 공간(틈새)에 충전하여 화염이나 유독가스를 차단할 수 있는 내화 충전재로 사용할 수 있다.The inventors of the present invention complemented the shortcomings of the fireproof paint composition of Patent Application No. 2020-174099 to develop a nonflammable fireproof paint composition of the present invention in which the expanded graphite foam layer foamed at a high temperature of 1,000 ° C or higher does not scatter even after at least 3 to 4 hours. It is early. In addition, the incombustible fireproof paint composition of the present invention can be used as a fireproof filler that can block flames or toxic gases by filling a space (gap) of a wall surface or floor surface through which pipes pass.

본 발명의 목적은 건축물의 외벽 또는 내벽을 비롯하여 각종 건축자재의 한면 또는 양면에 도포하여 형성된 불연성 도막이 연소되는 경우에 팽창흑연이 비산하지 않고 팽창되어 고착된 발포흑연층을 형성할 수 있는 새로운 불연성 코팅 조성물을 제공하기 위한 것이다. An object of the present invention is a new non-flammable coating capable of forming a fixed expanded graphite layer without scattering expanded graphite when a non-flammable coating film formed by applying to one or both sides of various building materials, including the outer or inner wall of a building, is burned. to provide a composition.

본 발명의 다른 목적은 불연성 도막이 연소되는 경우에 1,000℃ 이상의 고온에서 최소 3∼4 시간 연소 후에도 발포된 팽창흑연 발포층이 비산하지 않는 발포흑연층을 형성함으로써 방염, 차열, 단열 효과를 극대화할 수 있는 불연성 코팅 조성물을 제공하기 위한 것이다. Another object of the present invention is to maximize flame retardancy, heat shielding, and insulation effects by forming a foamed graphite layer in which the expanded graphite foam layer does not scatter even after burning at a high temperature of 1,000 ° C. or higher for at least 3 to 4 hours when the incombustible coating film burns. It is to provide an incombustible coating composition with

본 발명의 또다른 목적은 도막이 얇게 형성되더라도 불연성이 우수한 불연성 내화 코팅 조성물을 제공하기 위한 것이다. Another object of the present invention is to provide a nonflammable fireproof coating composition having excellent nonflammability even when a thin coating film is formed.

본 발명의 또다른 목적은 불연성 도막이 연소되는 경우에 팽창흑연이 비산하지 않고 팽창되어 고착된 발포흑연층을 형성하고, 도막이 얇게 형성되더라도 불연성이 우수한 팽창흑연을 함유한 불연성 코팅 조성물을 제조하기 위한 조성물 키트(kit)를 제공하기 위한 것이다. Another object of the present invention is a composition for preparing an incombustible coating composition containing expanded graphite, which expands and forms a fixed expanded graphite layer without scattering when the incombustible coating film is burned, and has excellent incombustibility even when the coating film is formed thinly. It is to provide a kit.

본 발명의 또다른 목적은 배관이 관통하는 벽면이나 바닥면의 공간(틈새)을 충전하여 화염이나 유독가스를 차단할 수 있는 내화 충전재를 제공하기 위한 것이다.Another object of the present invention is to provide a fireproof filler capable of blocking flame or toxic gas by filling a space (gap) of a wall surface or a bottom surface through which a pipe passes.

본 발명의 상기 및 기타의 목적들은 하기 상세히 설명되는 본 발명에 의하여 모두 달성될 수 있다.The above and other objects of the present invention can all be achieved by the present invention described in detail below.

본 발명에 따른 불연성 내화 도료 조성물은 바인더(binder) 역할을 하는 바인더 수지 수용액, 무기질 울(inorganic wool), 설탕, 실란 화합물, 및 팽창흑연을 포함하는 것을 그 특징으로 한다.The nonflammable fireproof paint composition according to the present invention is characterized in that it includes an aqueous binder resin solution serving as a binder, inorganic wool, sugar, a silane compound, and expanded graphite.

바인더 수지 수용액은 수용성의 수지가 물에 용해된 수용액으로, 수용성의 수지로는 아크릴 수지, 초산비닐 수지, 우레탄 수지, 에폭시 수지 등이 단독으로 또는 2종 이상을 혼합하여 사용될 수 있다. The aqueous binder resin solution is an aqueous solution in which a water-soluble resin is dissolved in water, and as the water-soluble resin, acrylic resin, vinyl acetate resin, urethane resin, epoxy resin, etc. may be used alone or in combination of two or more.

무기질 울(inorganic wool)은 글라스 울(glass wool), 미네랄 울, 세라믹 울 등이 바람직하게 사용될 수 있고, 0.1∼5.0mm의 섬유장(纖維長)을 갖는 것이 바람직하다.Glass wool, mineral wool, ceramic wool, etc. may be preferably used as the inorganic wool, and it is preferable to have a fiber length of 0.1 to 5.0 mm.

설탕 대신에 액상 과당을 사용할 수 있다. 대표적인 액상 과당으로는 고과당 옥수수 시럽(HFCS: High Fructose Corn Syrup)이 있으며, 이는 한 예로 설탕 76중량%와 물 24중량%로 이루어진다. You can use liquid fructose instead of sugar. A representative liquid fructose is high fructose corn syrup (HFCS), which consists of 76% by weight sugar and 24% by weight water.

실란 화합물은 미량의 산이 첨가된 실란 화합물로서, 100중량부의 실란 화합물에 0.1∼2.0중량부의 산이 첨가된다.The silane compound is a silane compound to which a small amount of acid is added, and 0.1 to 2.0 parts by weight of acid is added to 100 parts by weight of the silane compound.

팽창흑연은 150℃ 이상으로 가열하였을 때 100∼300배로 팽창하고 60∼300메쉬의 입도를 갖는 것으로 탄소성분이 95중량% 이상인 것이 바람직하게 사용된다.Expanded graphite expands 100 to 300 times when heated to 150° C. or higher, has a particle size of 60 to 300 mesh, and preferably has a carbon component of 95% by weight or more.

본 발명의 불연성 내화 도료 조성물은 바인더 수지 수용액 100중량부 당, 무기질 울 1∼100중량부, 설탕 100~400중량부, 실란 화합물 150~400중량부, 및 팽창흑연 20∼200중량부를 포함한다. 상기 도료 조성물은 점도를 조절하기 위하여 물 또는 폴리올이 더 부가될 수 있다.The incombustible fireproof coating composition of the present invention includes 1 to 100 parts by weight of inorganic wool, 100 to 400 parts by weight of sugar, 150 to 400 parts by weight of a silane compound, and 20 to 200 parts by weight of expanded graphite per 100 parts by weight of the aqueous binder resin solution. Water or polyol may be further added to the paint composition to adjust the viscosity.

상기 조성물은 물을 부가하지 않고 무기질 울의 함량을 상대적으로 크게 하면, 점도가 증가하여 밀가루 반죽과 같은 반고체 형태가 되는데, 이를 배관이 관통하는 벽면이나 바닥면의 공간(틈새)애 충전하여 화염이나 유독가스를 차단할 수 있는 내화 충전재로 사용할 수 있다.When the content of inorganic wool is relatively increased without adding water, the composition increases in viscosity and becomes a semi-solid form such as dough. It can be used as a fireproof filler that can block toxic gases.

본 발명의 내화 도료 조성물은 수 시간 내에 겔화되기 때문에 조성물 자체로 유통할 수 없다. 따라서, 본 발명의 도료 조성물을 조제하기 위해서는 조성물 키트(kit)로 제공되어야 한다. 본 발명의 코팅 조성물을 제조하기 위한 조성물 키트는 바인더 수지 수용액에 무기질 울과 설탕이 혼합된 혼합물(I), 및 미량의 산이 첨가된 실란 화합물과 팽창흑연이 혼합된 혼합물(II)로 구성된다.Since the fireproof coating composition of the present invention gels within several hours, it cannot be distributed as a composition itself. Therefore, in order to prepare the paint composition of the present invention, it should be provided as a composition kit. The composition kit for preparing the coating composition of the present invention is composed of a mixture (I) of a mixture of inorganic wool and sugar in an aqueous binder resin solution, and a mixture (II) of a mixture of a silane compound and expanded graphite to which a small amount of acid is added.

상기 혼합물(I)은 바인더 수지 수용액 100중량부에 설탕 100∼400중량부 및 무기질 울 1∼100중량부가 혼합된 혼합물이다. 상기 혼합물(II)은 산 0.1∼2.0중량부가 혼합된 실란 화합물 100중량부에 팽창흑연 20∼200중량부가 혼합된 혼합물이다.The mixture (I) is a mixture of 100 to 400 parts by weight of sugar and 1 to 100 parts by weight of inorganic wool in 100 parts by weight of an aqueous binder resin solution. The mixture (II) is a mixture in which 20 to 200 parts by weight of expanded graphite is mixed with 100 parts by weight of a silane compound mixed with 0.1 to 2.0 parts by weight of an acid.

본 발명의 내화 도료 조성물은 상기 혼합물(I)과 혼합물(II)을 혼합하여 제조한다. 혼합된 도료 조성물은 바인더 수지 수용액 100중량부 기준으로, 설탕이 100~400중량부, 무기질 울이 1∼100중량부, 실란 화합물이 150∼400중량부, 및 팽창흑연이 20∼200중량부를 포함하도록 혼합물(I)과 혼합물(II)을 혼합한다.The fire resistant coating composition of the present invention is prepared by mixing the above mixture (I) and mixture (II). The mixed coating composition includes 100 to 400 parts by weight of sugar, 1 to 100 parts by weight of inorganic wool, 150 to 400 parts by weight of a silane compound, and 20 to 200 parts by weight of expanded graphite, based on 100 parts by weight of the aqueous binder resin solution. Mixture (I) and mixture (II) are mixed so that

이하 본 발명의 구체적인 내용을 하기에 상세히 설명한다.Hereinafter, the specific content of the present invention will be described in detail below.

본 발명은 건축물의 외벽 또는 내벽을 비롯하여 각종 건축자재에 형성된 불연성 도막이 연소되는 경우에 1,000℃ 이상의 고온에서 최소 3∼4 시간 연소 후에도 발포된 팽창흑연 발포층이 비산하지 않는 발포흑연층을 형성함으로써 방염, 차열, 단열 효과를 극대화할 수 있고, 도막이 얇게 형성되더라도 불연성이 우수한 팽창흑연을 함유한 불연성 코팅 조성물, 및 그 코팅 조성물을 조제하기 위한 조성물 키트(kit)를 제공하는 발명의 효과를 갖는다. 본 발명은 또한 배관이 관통하는 벽면이나 바닥면의 공간에 충전하여 화염이나 유독가스를 차단할 수 있는 내화 충전재를 제공한다.The present invention is flame retardant by forming a foamed graphite layer in which the foamed expanded graphite foam layer does not scatter even after burning at a high temperature of 1,000 ° C. or higher for at least 3 to 4 hours when an incombustible coating film formed on various building materials, including the outer or inner wall of a building, is burned. , It has the effect of the present invention to provide a nonflammable coating composition containing expanded graphite capable of maximizing heat shielding and heat insulating effects and having excellent nonflammability even when the coating film is formed thin, and a composition kit for preparing the coating composition. The present invention also provides a fireproof filling material capable of blocking flame or toxic gas by filling a space on a wall or floor through which a pipe passes.

본 발명은 철재, 목재, 합판, 종이, 알미늄 시트(알미늄 호일(foil)), 직물 시트, 부직포 시트, 스티로폼, 우레탄폼, PE 발포폼, 세라믹 울 판재, 미네랄 울 판재, 글라스 울 판재 등과 같은 각종 건축자재의 한면 또는 양면에 도포하거나 건축물의 내벽 또는 외벽(이하, 본 명세서에서는 기재(基材:substrate)라 한다)에 도포하여 불연성 또는 난연성을 부여하기 위한 내화 도료 조성물에 관한 것이다. 또한, 본 발명의 조성물은 배관이 관통하는 벽면이나 바닥면의 공간(틈새)에 충전하여 화염이나 유독가스를 차단할 수 있는 내화 충전재로 사용될 수 있다.The present invention is various materials such as steel, wood, plywood, paper, aluminum sheet (aluminum foil), fabric sheet, non-woven fabric sheet, Styrofoam, urethane foam, PE foam, ceramic wool board, mineral wool board, glass wool board, etc. It relates to a fire-resistant coating composition for imparting incombustibility or flame retardancy by applying to one side or both sides of a building material or to the inner or outer wall of a building (hereinafter referred to as a substrate). In addition, the composition of the present invention can be used as a fireproof filler that can block flames or toxic gases by filling a space (gap) on a wall or floor through which a pipe passes.

본 발명에 따른 불연성 내화 도료 조성물은 바인더 역할을 하는 바인더 수지 수용액, 설탕, 무기질 울, 실란 화합물, 및 팽창흑연을 포함하는 것을 그 특징으로 한다.The nonflammable fireproof paint composition according to the present invention is characterized in that it includes an aqueous binder resin solution serving as a binder, sugar, inorganic wool, a silane compound, and expanded graphite.

바인더 수지 수용액은 수용성의 수지가 물에 용해된 수용액으로, 수용성의 수지로는 아크릴 수지, 초산비닐 수지, 우레탄 수지, 에폭시 수지 등이 단독으로 또는 2종 이상을 혼합하여 사용될 수 있다. 바인더 수지 수용액은 고형분의 수지 성분이 20∼50중량%이고 나머지는 물 성분이다. The aqueous binder resin solution is an aqueous solution in which a water-soluble resin is dissolved in water, and as the water-soluble resin, acrylic resin, vinyl acetate resin, urethane resin, epoxy resin, etc. may be used alone or in combination of two or more. The binder resin aqueous solution contains 20 to 50% by weight of the solid resin component and the rest is water.

설탕 대신에 액상 과당을 사용할 수 있다. 대표적인 액상 과당으로는 고과당 옥수수 시럽(HFCS: High Fructose Corn Syrup)이 있으며, 이는 한 예로 설탕 76중량%와 물 24중량%로 이루어진다. You can use liquid fructose instead of sugar. A representative liquid fructose is high fructose corn syrup (HFCS), which consists of 76% by weight sugar and 24% by weight water.

본 발명의 내화 도료 조성물은 바인더 수지 수용액 100중량부 당 설탕 100∼400중량부를 포함한다. 설탕은 실란 화합물과 함께 팽창흑연을 견고하게 결합하여 1,000℃ 이상의 화재에서도 팽창흑연이 발포되어 비산되지 않고 기재에 고착된 발포흑연층을 형성한다. 바인더 수지와 설탕은 도포된 불연성 도막에서 팽창흑연 입자를 결합시키는 결합제, 및 도료 조성물을 기재에 접착시키는 접착제로서의 역할을 한다.The fireproof coating composition of the present invention includes 100 to 400 parts by weight of sugar per 100 parts by weight of the binder resin aqueous solution. The sugar firmly binds the expanded graphite together with the silane compound to form an expanded graphite layer adhered to the substrate without foaming and scattering even in a fire of 1,000 ° C or higher. The binder resin and sugar serve as a binder for binding the expanded graphite particles in the applied incombustible coating film and as an adhesive for bonding the coating composition to the substrate.

무기질 울은 글라스 울, 미네랄 울, 세라믹 울 등이 바람직하게 사용될 수 있고, 0.1∼5.0mm의 섬유장(纖維長)을 갖는 것이 바람직하다. 본 발명에서 사용되는 무기질 울은 시판되는 글라스 울, 미네랄 울, 또는 세라믹 울 시이트(sheet)를 적절한 크기로 절단한 후 분쇄기나 믹서기를 이용하여 무기질 화이버(fiber)의 섬유장이 0.1∼5.0mm가 되도록 분쇄한 것이 바람직하다. 0.1∼5.0mm의 섬유장을 갖는 무기질 화이버가 점도 조절 기능을 하며, 발포흑연과 결합하여 장시간 연소 후에도 발포흑연이 비산되지 않는 효과를 가져온다.Glass wool, mineral wool, ceramic wool, etc. may be preferably used as the inorganic wool, and it is preferable to have a fiber length of 0.1 to 5.0 mm. The inorganic wool used in the present invention is obtained by cutting a commercially available glass wool, mineral wool, or ceramic wool sheet into an appropriate size and then using a grinder or mixer so that the fiber length of the inorganic fiber is 0.1 to 5.0 mm. Crushed is preferred. Inorganic fibers with a fiber length of 0.1 to 5.0 mm function to control the viscosity, and when combined with the expanded graphite, the expanded graphite does not scatter even after long-term combustion.

실란 화합물은 미량의 산이 첨가된 실란 화합물로서, 100중량부의 실란 화합물에 0.1∼2.0중량부의 산이 첨가된다. 산은 초산, 염산 또는 황산이 바람직하다. 미량의 산이 첨가된 실란 화합물은 1년 이상 경과 후에도 변하거나 겔(gel)화가 일어나지 않기 때문에 저장안정성이 좋다. 실란 화합물은 도포된 불연성 도막에서 겔화제와 접착제 역할을 하는 것으로, 1,000℃ 이상의 고열에서도 발포된 팽창흑연과 결합하여 팽창흑연이 비산되지 않고 기재에 고착된 흑연층을 형성한다. The silane compound is a silane compound to which a small amount of acid is added, and 0.1 to 2.0 parts by weight of acid is added to 100 parts by weight of the silane compound. The acid is preferably acetic acid, hydrochloric acid or sulfuric acid. The silane compound to which a small amount of acid is added has good storage stability because it does not change or gel even after one year or more. The silane compound serves as a gelling agent and an adhesive in the applied incombustible coating film, and forms a graphite layer adhered to the substrate without the expanded graphite being scattered by combining with the expanded graphite even at a high temperature of 1,000 ° C or higher.

실란 화합물은 메틸트리메톡시실란(CH3-Si-(OCH3)3), 테트라에톡시실란(Si-(OC2H5)4), 글리시독시프로필트리메톡시실란(CH2(O)CHCH2OC3H6-Si-(OCH3)3), 메타크릴옥시프로필트리메톡시실란(H2C=CH(CH3)C(O)OC3H6-Si-(OCH3)3), 및 비닐트리메톡시실란(H2C=CH-Si-(OCH3)3)으로 이루어진 군으로부터 선택된다. 메틸트리메톡시실란(MTMS)이 바람직하게 사용될 수 있다. MTMS는 다우 코닝사의 XIAMETER(등록상표) OFS-6070 실란으로 시판되고 있다.Silane compounds include methyltrimethoxysilane (CH 3 -Si-(OCH 3 ) 3 ), tetraethoxysilane (Si-(OC 2 H 5 ) 4 ), glycidoxypropyltrimethoxysilane (CH 2 (O )CHCH 2 OC 3 H 6 -Si-(OCH 3 ) 3 ), methacryloxypropyltrimethoxysilane (H 2 C=CH(CH 3 )C(O)OC 3 H 6 -Si-(OCH 3 ) 3 ), and vinyltrimethoxysilane (H 2 C=CH-Si-(OCH 3 ) 3 ). Methyltrimethoxysilane (MTMS) may be preferably used. MTMS is commercially available as XIAMETER® OFS-6070 silane from Dow Corning.

팽창흑연은 150℃ 이상으로 가열하였을 때 100∼300배로 팽창하고 60∼300메쉬의 입도를 갖는 것으로 탄소성분이 95중량% 이상인 것이 바람직하게 사용된다. 팽창흑연은 화재시 팽창되어 비산되지 않고 기재에 고착된 발포흑연층을 형성한다. 팽창흑연은 2,000℃ 이상의 온도에서도 연소되지 않기 때문에 단열 및 방열 효과가 탁월하다. 시판되는 제품을 구매하여 이용할 수 있다.Expanded graphite expands 100 to 300 times when heated to 150° C. or higher, has a particle size of 60 to 300 mesh, and preferably has a carbon component of 95% by weight or more. Expanded graphite expands during a fire to form an expanded graphite layer adhered to the substrate without scattering. Expanded graphite is excellent in insulation and heat dissipation because it does not burn even at a temperature of 2,000 ° C or higher. Commercially available products can be purchased and used.

본 발명의 불연성 내화 도료 조성물은 바인더 수지 수용액 100중량부 당, 설탕 100~400중량부, 무기질 울 1∼100중량부, 실란 화합물 150~400중량부, 및 팽창흑연 20∼200중량부를 포함한다. 상기 조성물은 페이스트(paste) 상태로서 브러쉬 또는 롤러를 사용하여 도포할 수 있다. 상기 도료 조성물은 점도를 조절하기 위하여 물 또는 폴리올이 더 부가될 수 있는데, 부가되는 물 또는 폴리올은 바인더 수지 수용액 100중량부 당 1~40중량부가 바람직하다. 실란 화합물에 물을 혼합하면 수 시간 내에 겔화되기 때문에, 실란 화합물에 물을 혼합하는 공정은 작업 현장에서 진행되어야 한다. The incombustible fireproof paint composition of the present invention includes 100 to 400 parts by weight of sugar, 1 to 100 parts by weight of inorganic wool, 150 to 400 parts by weight of a silane compound, and 20 to 200 parts by weight of expanded graphite per 100 parts by weight of an aqueous binder resin solution. The composition may be applied using a brush or roller in a paste state. Water or polyol may be further added to the paint composition to adjust the viscosity, and the amount of added water or polyol is preferably 1 to 40 parts by weight per 100 parts by weight of the binder resin aqueous solution. Since gelation occurs within several hours when water is mixed with the silane compound, the process of mixing the silane compound with water must be performed at the work site.

상기 조성물은 물 또는 폴리올을 부가하지 않고 무기질 울의 함량을 상대적으로 크게 하면, 점도가 증가하여 밀가루 반죽과 같은 반고체 형태가 되는데, 이를 배관이 관통하는 벽면이나 바닥면의 공간(틈새)애 충전하여 화염이나 유독가스를 차단할 수 있는 내화 충전재로 사용할 수 있다.When the content of inorganic wool is relatively increased without adding water or polyol to the composition, the viscosity increases and becomes a semi-solid form such as dough. It can be used as a fireproof filler that can block flames or toxic gases.

바인더 수지 수용액, 설탕, 무기질 울, 실란 조성물, 및 팽창흑연을 포함하는 본 발명의 불연성 내화 도료 조성물은 실란 화합물과 물과의 반응으로 인하여 수 시간 내에, 빠르게는 1∼2 시간 내에 겔(gel)화 된다. 상기 도료 조성물에서 실란 화합물이 겔화제로서의 역할을 하기 때문이다. 따라서, 겔화되기 전에 도포작업을 해야 한다.The nonflammable fireproof coating composition of the present invention, which includes an aqueous binder resin solution, sugar, inorganic wool, a silane composition, and expanded graphite, forms a gel within several hours, as quickly as 1 to 2 hours, due to the reaction between the silane compound and water. gets angry This is because the silane compound serves as a gelling agent in the coating composition. Therefore, application work must be done before gelation.

본 발명의 내화 도료 조성물은 수 시간 내에 겔화되기 때문에 조성물 자체로 유통할 수 없다. 따라서, 본 발명의 도료 조성물을 조제하기 위해서는 조성물 키트(kit)로 제공되어야 한다. 본 발명의 코팅 조성물을 제조하기 위한 조성물 키트는 바인더 수지 수용액에 설탕과 무기질 울이 혼합된 혼합물(I), 및 미량의 산이 첨가된 실란 화합물과 팽창흑연이 혼합된 혼합물(II)로 구성된다. 무기질 울과 팽창흑연은 각각 용해되지 않고 혼합된 상태로 존재한다.Since the fireproof coating composition of the present invention gels within several hours, it cannot be distributed as a composition itself. Therefore, in order to prepare the paint composition of the present invention, it should be provided as a composition kit. The composition kit for preparing the coating composition of the present invention is composed of a mixture (I) in which sugar and inorganic wool are mixed in an aqueous binder resin solution, and a mixture (II) in which a small amount of acid is added and a silane compound and expanded graphite are mixed. Inorganic wool and expanded graphite exist in a mixed state without being dissolved, respectively.

상기 혼합물(I)은 바인더 수지 수용액 100중량부에 설탕 100∼400중량부 및 무기질 울 1∼100중량부가 혼합된 혼합물이다. 상기 혼합물(II)은 산 0.1∼2.0중량부가 혼합된 실란 화합물 100중량부에 팽창흑연 20∼200중량부가 혼합된 혼합물이다.The mixture (I) is a mixture of 100 to 400 parts by weight of sugar and 1 to 100 parts by weight of inorganic wool in 100 parts by weight of an aqueous binder resin solution. The mixture (II) is a mixture in which 20 to 200 parts by weight of expanded graphite is mixed with 100 parts by weight of a silane compound mixed with 0.1 to 2.0 parts by weight of an acid.

본 발명의 내화 도료 조성물은 상기 혼합물(I)과 혼합물(II)을 혼합하여 제조한다. 혼합된 도료 조성물은 바인더 수지 수용액 100중량부 기준으로, 설탕이 100~400중량부, 무기질 울이 1∼100중량부, 실란 화합물이 150∼400중량부, 및 팽창흑연이 20∼200중량부 포함되도록 혼합물(I)과 혼합물(II)을 혼합한다. 상기 혼합물(I)과 혼합물(II)은 30분∼1시간 동안 교반하여 본 발명의 내화 도료 조성물을 제조한다. 상기 도료 조성물에는 점도를 조절하기 위해 물 또는 폴리올이 부가될 수 있는데, 부가되는 물이나 폴리올의 양은 바인더 수지 수용액 100중량부 당 1∼40중량부가 바람직하다.The fire resistant coating composition of the present invention is prepared by mixing the above mixture (I) and mixture (II). The mixed coating composition includes 100 to 400 parts by weight of sugar, 1 to 100 parts by weight of inorganic wool, 150 to 400 parts by weight of a silane compound, and 20 to 200 parts by weight of expanded graphite, based on 100 parts by weight of the aqueous binder resin solution. Mixture (I) and mixture (II) are mixed as much as possible. The mixture (I) and the mixture (II) are stirred for 30 minutes to 1 hour to prepare the fire resistant coating composition of the present invention. Water or polyol may be added to the coating composition to adjust the viscosity, and the amount of water or polyol added is preferably 1 to 40 parts by weight per 100 parts by weight of the binder resin aqueous solution.

본 발명의 내화 도료 조성물에는 일반 도료 조성물(페인트)에 첨가되는 분산제, 레벨링제(leveling agent) 등이 첨가될 수 있다. 분산제는 조성물 내의 각 성분들의 분산을 좋게 하는 촉매 역할을 하고, 레벨링제는 도포 후의 표면을 평활하게 하여 매끄러운 표면을 나타내준다. 이들 첨가제는 바인더 수지 수용액 100중량부 기준으로, 1∼20중량부로 첨가될 수 있다. 분산제는 상기 혼합물(I)에 첨가하고, 레벨링제는 상기 혼합물(II)에 첨가하는 것이 바람직하다. A dispersant, a leveling agent, and the like added to general paint compositions (paint) may be added to the fireproof paint composition of the present invention. The dispersant serves as a catalyst to improve the dispersion of each component in the composition, and the leveling agent shows a smooth surface by smoothing the surface after application. These additives may be added in an amount of 1 to 20 parts by weight based on 100 parts by weight of the binder resin aqueous solution. Preferably, a dispersing agent is added to the above mixture (I) and a leveling agent is added to the above mixture (II).

실란 화합물은 수용액 내에서 물에 의해 가수분해되고, 바인더 수지와 설탕은 물에 용해되고, 팽창흑연 입자와 무기질 울은 수용액 내에서 균질하게 분산된다. 바인더 수지, 설탕, 무기질 울, 실란 화합물, 및 팽창흑연은 견고하게 결합된 도막을 형성하여 장시간 연소(화재)시에 팽창흑연이 비산되는 것을 방지한다. The silane compound is hydrolyzed by water in an aqueous solution, the binder resin and sugar are dissolved in water, and the expanded graphite particles and inorganic wool are homogeneously dispersed in the aqueous solution. The binder resin, sugar, inorganic wool, silane compound, and expanded graphite form a firmly bonded coating film to prevent the expanded graphite from scattering during long-term combustion (fire).

본 발명의 내화 도료 조성물은 단열재를 비롯한 각종 건축자재 또는 건축물의 내외 벽면에 1∼3회 도포하여 0.1∼2.0mm 두께의 도막을 형성한다. 도막이 형성되는 기재로서 철재, 목재, 합판, 종이, 알미늄 시트(알미늄 호일), 직물 시트, 부직포 시트, 스티로폼, 우레탄폼, PE 발포폼, 세라믹 울 판재, 미네랄 울 판재, 글라스 울 판재 등과 같은 각종 건축자재가 적용될 수 있다. 건축물의 내벽 또는 외벽에 도포하여 불연성 또는 난연성을 부여하는 도막을 형성할 수도 있다. 도막에 함유된 팽창흑연은 바인더 수지, 설탕, 무기질 울, 및 실란 화합물과의 화학 결합에 의하여 연소 중에 또는 장시간 연소 후에도 비산되지 않고 기재에 고착된 흑연층을 형성하여 방염, 차열, 단열 효과를 극대화할 수 있다. The fireproof coating composition of the present invention is applied 1 to 3 times to various building materials including heat insulating materials or to the inner and outer walls of buildings to form a coating film having a thickness of 0.1 to 2.0 mm. As a substrate on which a coating film is formed, various constructions such as steel, wood, plywood, paper, aluminum sheet (aluminum foil), fabric sheet, non-woven fabric sheet, Styrofoam, urethane foam, PE foam, ceramic wool board, mineral wool board, glass wool board, etc. materials may be applied. It may be applied to the inner or outer walls of a building to form a coating film imparting incombustibility or flame retardancy. Expanded graphite contained in the coating film maximizes flame retardant, heat shield, and insulation effects by forming a graphite layer adhered to the substrate without scattering during combustion or even after long-term combustion by chemical bonding with binder resin, sugar, inorganic wool, and silane compound. can do.

기재에 1∼3회 도포하여 0.1∼2.0mm 두께의 도막을 형성하기 때문에, 도막의 자체 하중에 의한 탈리 현상을 방지할 수 있고, 도막이 얇게 형성되더라도 불연성이 우수한 불연성 코팅 조성물을 제공한다.Since a coating film having a thickness of 0.1 to 2.0 mm is formed by applying 1 to 3 times to a substrate, it is possible to prevent detachment of the coating film due to its own load, and a non-flammable coating composition having excellent incombustibility even when the coating film is formed thinly is provided.

본 발명은 하기 실시예에 의해 보다 구체화될 것이며, 하기 실시예는 본 발명의 예시 목적으로 제시될 뿐, 본 발명의 보호범위를 한정하거나 제한하는 것은 아니다. The present invention will be further embodied by the following examples, which are presented for illustrative purposes only, and do not limit or limit the scope of protection of the present invention.

실시예 1-4 및 비교실시예 1-2: 내화 도료 조성물의 조성 및 시험 결과Example 1-4 and Comparative Example 1-2: Composition and Test Results of Fireproof Paint Compositions

표 1에 나타난 조성에 따라 실시예 1-4 및 비교실시예 1-2의 내화 도료 조성물을 제조하였다. 바인더 수지 수용액으로 고형분이 33중량%인 초산비닐 수지 수용액을 사용하였다. 무기질 울은 글라스 울 시이트(sheet)를 적절한 크기로 절단한 후 분쇄기에서 분쇄하여 섬유장이 5.0mm 이내인 글라스 울을 사용하였다. 실란 화합물로는 다우 코닝사의 XIAMETER(등록상표) OFS-6070 실란인 메틸트리메톡시실란(CH3-Si-(OCH3)3)을 사용하였다. 실란 화합물에는 1.0중량부의 초산이 첨가되었다. 팽창흑연으로는 150℃ 이상으로 가열하였을 때 약 200배로 팽창하는 200메쉬의 입도를 갖는 탄소성분이 95중량% 이상인 것을 사용하였다. 분산제로 폴리아크릴산나트륨을 사용하였고, 레벨링제로 폴리옥시에틸렌 옥틸 페닐 에테르를 사용하였다. Fireproof paint compositions of Examples 1-4 and Comparative Example 1-2 were prepared according to the compositions shown in Table 1. An aqueous solution of vinyl acetate resin having a solid content of 33% by weight was used as the aqueous binder resin solution. As the inorganic wool, glass wool having a fiber length of 5.0 mm or less was used by cutting a glass wool sheet into an appropriate size and then pulverizing it in a grinder. As the silane compound, Dow Corning's XIAMETER (registered trademark) OFS-6070 silane, methyltrimethoxysilane (CH 3 -Si-(OCH 3 ) 3 ) was used. 1.0 part by weight of acetic acid was added to the silane compound. As the expanded graphite, a carbon component having a particle size of 200 mesh that expands about 200 times when heated to 150 ° C. or higher was used at 95% by weight or more. Sodium polyacrylate was used as a dispersing agent, and polyoxyethylene octyl phenyl ether was used as a leveling agent.

Figure pat00001
Figure pat00001

연소시험:Combustion test:

실시예 1-4 및 비교실시예 1-2에서 제조된 도료 조성물을 기재에 2회씩 도포하여 표 1의 두께를 갖는 불연성 도막을 형성하였다. 기재는 2mm 두께의 철판을 사용하였다. 도막을 향하여 1,000∼1,100℃의 토오치(torch)로 3시간 동안 연소시켰다. 시험결과를 표 1에 나타내었다.The coating composition prepared in Example 1-4 and Comparative Example 1-2 was applied to the substrate twice to form an incombustible coating film having a thickness shown in Table 1. An iron plate with a thickness of 2 mm was used as the substrate. It was burned for 3 hours with a torch at 1,000 to 1,100° C. toward the coating film. The test results are shown in Table 1.

도막 두께: 실시예 1-4 및 비교예 1-2에서 제조된 코팅 조성물을 기재에 2회씩 도포하여 형성된 도막의 두께를 측정하여 표 1에 나타내었다. 2회씩 도포하여 1.5mm 이하의 비교적 얇은 두께의 도막이 형성되었다. Coating film thickness: The thickness of the coating film formed by applying the coating composition prepared in Examples 1-4 and Comparative Example 1-2 twice to a substrate was measured and shown in Table 1. By applying twice, a relatively thin coating film of 1.5 mm or less was formed.

발포흑연층 두께: 연소시간의 경과에 따라 발포흑연층의 두께를 측정하였다. 연소 10분 후, 1시간 후, 2시간 후, 및 3시간 후의 두께를 측정하였다. 실시예 1-4에서는 연소 3시간 후에 발포흑연층의 두께가 소폭 감소하였을 뿐 큰 변화가 없었다. 이는 1,000℃ 이상의 고온에서 3시간 이상 연소하더라도 발포층이 탈리되지 않고 비산도 아주 소량 일어남을 의미한다. 비교실시예 1-2에서는 비산이 비교적 많이 일어나서 1시간 연소 후에 두께가 1∼2mm로 얇아지고, 2∼3시간 연소 후에 모두 비산되었다. 실시예 1-4에서 보는 바와 같이, 본 발명의 내화 조성물은 1,000℃ 이상의 고온에서 3시간 이상 연소하더라도 기재에 대한 고착성이 좋기 때문에 발포층이 탈리되지 않고, 발포흑연의 결합력이 크기 때문에 비산도 거의 일어나지 않는 것을 보여준다.Foamed graphite layer thickness: The thickness of the expanded graphite layer was measured according to the lapse of the burning time. The thickness was measured after 10 minutes, 1 hour, 2 hours, and 3 hours after burning. In Examples 1-4, there was no significant change except for a slight decrease in the thickness of the expanded graphite layer after 3 hours of burning. This means that the foam layer is not detached and a very small amount of scattering occurs even if it is burned for more than 3 hours at a high temperature of 1,000 ° C or higher. In Comparative Example 1-2, relatively much scattering occurred, and the thickness was reduced to 1 to 2 mm after burning for 1 hour, and all scattered after burning for 2 to 3 hours. As shown in Examples 1-4, the refractory composition of the present invention has good adhesion to the substrate even when burned at a high temperature of 1,000 ° C. or more for 3 hours or more, so that the foam layer does not detach, and since the bonding force of the expanded graphite is high, there is almost no scattering. show what doesn't happen

3시간 연소 후 이면(裏面) 온도: 실시예 1-4 및 비교예 1-2에서 3시간 연소 후에 기재의 이면(裏面) 온도를 측정하였다. 실시예 1-4에서는 가열면 온도가 1,000∼1,100℃인데 반하여, 이면 온도는 450∼530℃를 유지하였다. 비교예 1-2는 가열면 온도보다 약간 낮은 830∼850℃를 유지하여 차열 및 방열 효과가 거의 없음을 알 수 있다. Back side temperature after burning for 3 hours: In Example 1-4 and Comparative Example 1-2, the back side temperature of the substrate was measured after burning for 3 hours. In Example 1-4, the heating surface temperature was 1,000 to 1,100 ° C, whereas the rear surface temperature was maintained at 450 to 530 ° C. It can be seen that Comparative Example 1-2 maintains 830 to 850 ° C., which is slightly lower than the heating surface temperature, and has little heat shielding and heat dissipation effect.

본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 이 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의하여 용이하게 실시될 수 있으며, 이러한 변형이나 변경은 모두 본 발명의 영역에 포함되는 것으로 볼 수 있다.Simple modifications or changes of the present invention can be easily performed by those skilled in the art, and all such modifications or changes can be considered to be included in the scope of the present invention.

Claims (12)

바인더(binder) 역할을 하는 바인더 수지 수용액, 설탕, 무기질 울, 실란 화합물, 및 팽창흑연을 포함하는 것을 특징으로 하는 불연성 내화 도료 조성물.
A nonflammable fireproof coating composition comprising an aqueous binder resin solution, sugar, inorganic wool, a silane compound, and expanded graphite serving as a binder.
제1항에 있어서, 상기 바인더 수지 수용액 100중량부 당, 설탕은 100~400중량부, 무기질 울은 1∼100중량부, 실란 화합물은 150~400중량부, 및 팽창흑연은 20∼200중량부로 포함되는 것을 특징으로 하는 불연성 내화 도료 조성물.
According to claim 1, per 100 parts by weight of the binder resin aqueous solution, sugar is 100 to 400 parts by weight, inorganic wool is 1 to 100 parts by weight, silane compound is 150 to 400 parts by weight, and expanded graphite is 20 to 200 parts by weight. A nonflammable fireproof coating composition characterized in that it is included.
제2항에 있어서, 상기 바인더 수지 수용액은 고형분의 수지가 20∼50중량%이고, 상기 수지는 아크릴 수지, 초산비닐 수지, 우레탄 수지, 또는 에폭시 수지인 것을 특징으로 하는 불연성 내화 도료 조성물.
The nonflammable fireproof coating composition according to claim 2, wherein the binder resin aqueous solution contains 20 to 50% by weight of resin in solid content, and the resin is an acrylic resin, a vinyl acetate resin, a urethane resin, or an epoxy resin.
제3항에 있어서, 상기 무기질 울은 글라스 울, 미네랄 울, 또는 세라믹 울이고, 0.1∼5.0mm의 섬유장(纖維長)을 갖는 것을 특징으로 하는 불연성 내화 도료 조성물.
The nonflammable fireproof coating composition according to claim 3, wherein the inorganic wool is glass wool, mineral wool, or ceramic wool, and has a fiber length of 0.1 to 5.0 mm.
제4항에 있어서, 상기 실란 화합물은 100중량부의 실란 화합물에 0.1∼2.0중량부의 초산, 염산 또는 황산이 첨가된 것을 특징으로 하는 불연성 내화 도료 조성물.
The nonflammable fireproof coating composition according to claim 4, wherein the silane compound is obtained by adding 0.1 to 2.0 parts by weight of acetic acid, hydrochloric acid or sulfuric acid to 100 parts by weight of the silane compound.
제5항에 있어서, 상기 실란 화합물은 메틸트리메톡시실란(CH3-Si-(OCH3)3), 테트라에톡시실란(Si-(OC2H5)4), 글리시독시프로필트리메톡시실란(CH2(O)CHCH2OC3H6-Si-(OCH3)3), 메타크릴옥시프로필트리메톡시실란(H2C=CH(CH3)C(O)OC3H6-Si-(OCH3)3), 및 비닐트리메톡시실란(H2C=CH-Si-(OCH3)3)으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상인 것을 특징으로 하는 불연성 내화 도료 조성물.
The method of claim 5, wherein the silane compound is methyltrimethoxysilane (CH 3 -Si- (OCH 3 ) 3 ), tetraethoxysilane (Si- (OC 2 H 5 ) 4 ), glycidoxypropyl trime Toxysilane (CH 2 (O)CHCH 2 OC 3 H 6 -Si-(OCH 3 ) 3 ), methacryloxypropyltrimethoxysilane (H 2 C=CH(CH 3 )C(O)OC 3 H 6 -Si-(OCH 3 ) 3 ), and vinyltrimethoxysilane (H 2 C=CH-Si-(OCH 3 ) 3 ) characterized in that at least one selected from the group consisting of a non-flammable fire-resistant coating composition.
제6항에 있어서, 상기 바인더 수지 수용액 100중량부 당 1∼40중량부의 물 또는 폴리올을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 불연성 내화 도료 조성물.
The nonflammable fireproof coating composition according to claim 6, further comprising 1 to 40 parts by weight of water or polyol per 100 parts by weight of the binder resin aqueous solution.
바인더 수지 수용액에 설탕 및 무기질 울이 혼합된 혼합물(I); 및
산이 부가된 실란 조성물에 팽창흑연이 혼합된 혼합물(II);
로 구성되는 것을 특징으로 하는 불연성 내화 도료 조성물을 제조하기 위한 조성물 키트(kit).
A mixture (I) in which sugar and inorganic wool are mixed in an aqueous binder resin solution; and
A mixture (II) in which expanded graphite is mixed with an acid-added silane composition;
A composition kit for producing a non-flammable fire-resistant coating composition, characterized in that consisting of.
제8항에 있어서, 상기 혼합물(I)은 바인더 수지 수용액 100중량부에 설탕 100∼400중량부 및 무기질 울 1∼100중량부가 혼합된 혼합물이고, 상기 혼합물(II)은 산 0.1∼2.0중량부가 첨가된 실란 화합물 100중량부에 팽창흑연 20∼200중량부가 혼합된 혼합물인 것을 특징으로 하는 불연성 내화 도료 조성물을 제조하기 위한 조성물 키트(kit).
The method of claim 8, wherein the mixture (I) is a mixture of 100 to 400 parts by weight of sugar and 1 to 100 parts by weight of inorganic wool in 100 parts by weight of the binder resin aqueous solution, and the mixture (II) is a mixture of 0.1 to 2.0 parts by weight of acid. A composition kit for preparing a nonflammable fireproof coating composition, characterized in that the mixture is a mixture of 20 to 200 parts by weight of expanded graphite with 100 parts by weight of the added silane compound.
바인더 수지 수용액 100중량부 당, 설탕 100~400중량부, 무기질 울 1∼100중량부, 실란 화합물 150~400중량부, 및 팽창흑연 20∼200중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 내화 충전재 조성물.
A fireproof filler composition comprising 100 to 400 parts by weight of sugar, 1 to 100 parts by weight of inorganic wool, 150 to 400 parts by weight of a silane compound, and 20 to 200 parts by weight of expanded graphite per 100 parts by weight of an aqueous binder resin solution.
바인더 수지 수용액에 설탕 및 무기질 울이 혼합된 혼합물(I); 및
산이 부가된 실란 조성물에 팽창흑연이 혼합된 혼합물(II);
로 구성되는 것을 특징으로 하는 내화 충전재 조성물을 제조하기 위한 조성물 키트(kit).
A mixture (I) in which sugar and inorganic wool are mixed in an aqueous binder resin solution; and
A mixture (II) in which expanded graphite is mixed with an acid-added silane composition;
A composition kit for producing a fire-resistant filler composition, characterized in that consisting of.
제11항에 있어서, 상기 혼합물(I)은 바인더 수지 수용액 100중량부에 설탕 100∼400중량부 및 무기질 울 1∼100중량부가 혼합된 혼합물이고, 상기 혼합물(II)은 산 0.1∼2.0중량부가 첨가된 실란 화합물 100중량부에 팽창흑연 20∼200중량부가 혼합된 혼합물인 것을 특징으로 하는 내화 충전재 조성물을 제조하기 위한 조성물 키트(kit).The method of claim 11, wherein the mixture (I) is a mixture of 100 to 400 parts by weight of sugar and 1 to 100 parts by weight of inorganic wool in 100 parts by weight of the aqueous binder resin solution, and the mixture (II) contains 0.1 to 2.0 parts by weight of acid. A composition kit for preparing a fireproof filler composition, characterized in that the mixture is a mixture of 20 to 200 parts by weight of expanded graphite with 100 parts by weight of the added silane compound.
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