KR20230036453A - 난연제 조성물 및 그 조성물이 도포된 내장재 - Google Patents
난연제 조성물 및 그 조성물이 도포된 내장재 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20230036453A KR20230036453A KR1020210119337A KR20210119337A KR20230036453A KR 20230036453 A KR20230036453 A KR 20230036453A KR 1020210119337 A KR1020210119337 A KR 1020210119337A KR 20210119337 A KR20210119337 A KR 20210119337A KR 20230036453 A KR20230036453 A KR 20230036453A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- flame retardant
- interior material
- heating
- retardant composition
- composition
- Prior art date
Links
- 239000003063 flame retardant Substances 0.000 title claims abstract description 90
- RNFJDJUURJAICM-UHFFFAOYSA-N 2,2,4,4,6,6-hexaphenoxy-1,3,5-triaza-2$l^{5},4$l^{5},6$l^{5}-triphosphacyclohexa-1,3,5-triene Chemical compound N=1P(OC=2C=CC=CC=2)(OC=2C=CC=CC=2)=NP(OC=2C=CC=CC=2)(OC=2C=CC=CC=2)=NP=1(OC=1C=CC=CC=1)OC1=CC=CC=C1 RNFJDJUURJAICM-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 84
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 73
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 60
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 claims abstract description 29
- RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N silicic acid Chemical compound O[Si](O)(O)O RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 26
- 239000002023 wood Substances 0.000 claims abstract description 11
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 41
- BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N Orthosilicate Chemical compound [O-][Si]([O-])([O-])[O-] BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 19
- 230000032683 aging Effects 0.000 claims description 19
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims description 18
- 229910052604 silicate mineral Inorganic materials 0.000 claims description 17
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 16
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 16
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 13
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 12
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 239000011707 mineral Substances 0.000 claims description 8
- 239000008213 purified water Substances 0.000 claims description 7
- 150000003014 phosphoric acid esters Chemical class 0.000 claims description 5
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 3
- 241000233866 Fungi Species 0.000 claims 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 9
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 abstract description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 8
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 5
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 5
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 4
- 239000012796 inorganic flame retardant Substances 0.000 description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LJCFOYOSGPHIOO-UHFFFAOYSA-N antimony pentoxide Chemical compound O=[Sb](=O)O[Sb](=O)=O LJCFOYOSGPHIOO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ADCOVFLJGNWWNZ-UHFFFAOYSA-N antimony trioxide Chemical compound O=[Sb]O[Sb]=O ADCOVFLJGNWWNZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004566 building material Substances 0.000 description 2
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 2
- 238000000445 field-emission scanning electron microscopy Methods 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- -1 phosphate esters Chemical class 0.000 description 2
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 2
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 2
- 230000002195 synergetic effect Effects 0.000 description 2
- WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N Bromine atom Chemical compound [Br] WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004826 Synthetic adhesive Substances 0.000 description 1
- WYTGDNHDOZPMIW-RCBQFDQVSA-N alstonine Natural products C1=CC2=C3C=CC=CC3=NC2=C2N1C[C@H]1[C@H](C)OC=C(C(=O)OC)[C@H]1C2 WYTGDNHDOZPMIW-RCBQFDQVSA-N 0.000 description 1
- WNROFYMDJYEPJX-UHFFFAOYSA-K aluminium hydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[OH-].[Al+3] WNROFYMDJYEPJX-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 229910052849 andalusite Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052787 antimony Inorganic materials 0.000 description 1
- WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N antimony atom Chemical compound [Sb] WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GDTBXPJZTBHREO-UHFFFAOYSA-N bromine Substances BrBr GDTBXPJZTBHREO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052794 bromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003763 carbonization Methods 0.000 description 1
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 1
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910052607 cyclosilicate Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000004299 exfoliation Methods 0.000 description 1
- 239000002223 garnet Substances 0.000 description 1
- 150000002366 halogen compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004679 hydroxides Chemical class 0.000 description 1
- 239000000976 ink Substances 0.000 description 1
- 229910052610 inosilicate Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052622 kaolinite Inorganic materials 0.000 description 1
- CYPPCCJJKNISFK-UHFFFAOYSA-J kaolinite Chemical compound [OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[Al+3].[Al+3].[O-][Si](=O)O[Si]([O-])=O CYPPCCJJKNISFK-UHFFFAOYSA-J 0.000 description 1
- ZLNQQNXFFQJAID-UHFFFAOYSA-L magnesium carbonate Chemical compound [Mg+2].[O-]C([O-])=O ZLNQQNXFFQJAID-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000001095 magnesium carbonate Substances 0.000 description 1
- 229910000021 magnesium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 150000002736 metal compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910052605 nesosilicate Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052609 olivine Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010450 olivine Substances 0.000 description 1
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 description 1
- 150000003018 phosphorus compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910052615 phyllosilicate Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052655 plagioclase feldspar Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011120 plywood Substances 0.000 description 1
- 238000007639 printing Methods 0.000 description 1
- 238000010298 pulverizing process Methods 0.000 description 1
- 229910052611 pyroxene Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 230000005070 ripening Effects 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 239000011856 silicon-based particle Substances 0.000 description 1
- 229910052606 sorosilicate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004575 stone Substances 0.000 description 1
- 229920003002 synthetic resin Polymers 0.000 description 1
- 239000000057 synthetic resin Substances 0.000 description 1
- 239000000454 talc Substances 0.000 description 1
- 229910052623 talc Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052645 tectosilicate Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 1
- 229910052613 tourmaline Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011032 tourmaline Substances 0.000 description 1
- 229940070527 tourmaline Drugs 0.000 description 1
- 239000002341 toxic gas Substances 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
- 229910052845 zircon Inorganic materials 0.000 description 1
- GFQYVLUOOAAOGM-UHFFFAOYSA-N zirconium(iv) silicate Chemical compound [Zr+4].[O-][Si]([O-])([O-])[O-] GFQYVLUOOAAOGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K21/00—Fireproofing materials
- C09K21/02—Inorganic materials
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E04—BUILDING
- E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
- E04B1/00—Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
- E04B1/62—Insulation or other protection; Elements or use of specified material therefor
- E04B1/74—Heat, sound or noise insulation, absorption, or reflection; Other building methods affording favourable thermal or acoustical conditions, e.g. accumulating of heat within walls
- E04B1/76—Heat, sound or noise insulation, absorption, or reflection; Other building methods affording favourable thermal or acoustical conditions, e.g. accumulating of heat within walls specifically with respect to heat only
- E04B1/78—Heat insulating elements
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E04—BUILDING
- E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
- E04B1/00—Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
- E04B1/62—Insulation or other protection; Elements or use of specified material therefor
- E04B1/92—Protection against other undesired influences or dangers
- E04B1/94—Protection against other undesired influences or dangers against fire
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Architecture (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Paints Or Removers (AREA)
Abstract
본 발명은 난연제 조성물 및 그 조성물이 도포된 내장재에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 SiO3, Na2SiO3 및 Na2SiO3·10H2O로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 이상을 포함하는 수용성 규산혼합물이 함유된 난연제 조성물로 이루어진다.
상기와 같은 성분으로 이루어지는 난연제는 수용성 규산혼합물이 함유되어 우수한 난연성을 나타내며, 목재, 플라스틱 및 벽지 등과 같은 내장재에 적용되면 우수한 난연성을 나타내는 내장재를 제공하는 효과를 나타낸다.
상기와 같은 성분으로 이루어지는 난연제는 수용성 규산혼합물이 함유되어 우수한 난연성을 나타내며, 목재, 플라스틱 및 벽지 등과 같은 내장재에 적용되면 우수한 난연성을 나타내는 내장재를 제공하는 효과를 나타낸다.
Description
본 발명은 난연제 조성물 및 그 조성물이 도포된 내장재에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 수용성 규산혼합물이 함유되어 우수한 난연성을 나타내며, 목재, 플라스틱 및 벽지 등과 같은 내장재에 적용되면 우수한 난연성을 나타내는 내장재를 제공하는 난연제 조성물 및 그 조성물이 도포된 내장재에 관한 것이다.
일반적으로 난연제는 유기 난연제와 무기 난연제로 분류되는데, 유기난연제는 브롬계, 염소계 등과 같은 할로겐계 화합물 및 인산에스테르계 등과 같은 인계 화합물이 주성분인 난연제이고, 무기난연제는 삼산화안티몬, 오산화안티몬 등과 같은 산화안티몬계, 수산화알루미늄 등과 같은 수산화화합물계, 중비금속화합물계, 탄산칼슘(CaCO3), 탄산마그네슘(MgHCO3), 클레이 및 탈크 등과 같은 화합물이 주성분인 난연제로서 무기난연제는 주로 보조난연제로 사용되고 있다.
한편, 국민 생활수준의 향상으로 주거문화가 발달함에 따라 공간의 편리성과 미적인 효과를 높이기 위하여 내장재에 고급 친환경 건축자재의 사용이 증가하고 있는 추세이다.
그러나, 종래에 내장재는 품질 고급화를 도모하기 위해 여러 가지의 화학약품이 배합된 합성수지재료가 사용되고, 미적 효과를 높이기 위하여 문양이나 그림을 인쇄할 합성잉크가 사용되고 있다. 또한, 건축 내장재 설치시 합성접착제를 사용하여 화재발생시 유독가스로 인한 2차 피해를 주고 있는 실정이다.
이러한 문제점 때문에, 최근에는 건축물에 대하여 인체에 유해한 유기화합물 사용에 대한 제한 및 친환경 자재를 사용하도록 법률이 제정되고 있다. 또한, 소득증가로 고급 친환경 건축자재에 대한 요구가 증가하는 건축환경의 변화에 따라서 인체에 무해한 무기 또는 천연재료를 활용한 건축 내장재 개발이 활발히 이루어지고 있는 실정이다.
따라서, 인체에 유해한 난연제 성분이 사용되지 않으면서 우수한 난연효과를 부여하는 난연제와 그 난연제가 적용된 내장재에 대한 개발이 요구되고 있다.
본 발명의 목적은 수용성 규산혼합물이 함유되어 우수한 난연성을 나타내며, 목재, 플라스틱 및 벽지 등과 같은 내장재에 적용되면 우수한 난연성을 나타내는 내장재를 제공하는 난연제 조성물 및 그 조성물이 도포된 내장재를 제공하는 것이다.
본 발명의 목적은 SiO3, Na2SiO3 및 Na2SiO3·10H2O로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 이상을 포함하는 수용성 규산혼합물이 함유되는 것을 특징으로 하는 난연제 조성물을 제공함에 의해 달성된다.
본 발명의 바람직한 특징에 따르면, 상기 수용성 규산혼합물은 규산염 광물을 가열하여 용융하는 가열용융단계, 상기 가열용융단계를 통해 용융된 규산염 광물을 숙성시켜 규산염 결정체를 수득하는 숙성단계 및 상기 숙성단계를 통해 수득된 규산염 결정체에 정제수를 혼합하고 가열하는 혼합가열단계를 통해 제조되는 것으로 한다.
본 발명의 더 바람직한 특징에 따르면, 상기 가열용융단계는 규산염 광물을 1500 내지 2000℃의 온도로 10 내지 20시간 동안 가열하여 이루어지는 것으로 한다.
본 발명의 더욱 바람직한 특징에 따르면, 상기 숙성단계는 10 내지 20일 동안 이루어지는 것으로 한다.
본 발명의 더욱 더 바람직한 특징에 따르면, 상기 혼합가열단계는 상기 숙성단계를 통해 수득된 규산염 결정체 100 중량부에 정제수 5000 내지 15000 중량부를 혼합하고 500 내지 1000℃의 온도로 가열하여 이루어지는 것으로 한다.
본 발명의 더욱 더 바람직한 특징에 따르면, 상기 난연제 조성물에는 상기 수용성 규산혼합물 100 중량부 대비 인산에스테르계 난연제 0.1 내지 3 중량부가 더 함유되는 것으로 한다.
또한, 본 발명의 목적은 상기 난연제 조성물이 도포된 내장재로 이루어지며, 상기 내장재는 목재, 플라스틱 및 벽지로 이루어진 그룹에서 선택된 하나로 이루어지는 것을 특징으로 하는 난연성 내장재를 제공함에 의해서도 달성될 수 있다.
본 발명의 바람직한 특징에 따르면, 상기 난연성 내장재는 내장재의 표면에 상기 난연제 조성물을 0.5 내지 3mm의 두께로 도포한 후에, 30 내지 45℃의 열풍으로 4 내지 6시간 동안 건조하는 과정으로 제조되는 것으로 한다.
본 발명의 더 바람직한 특징에 따르면, 상기 내장재에 표면에 상기 난연제 조성물을 도포하는 과정은 2회 반복되는 것으로 한다.
본 발명에 따른 난연제 조성물 및 그 조성물이 도포된 내장재는 수용성 규산혼합물이 함유되어 우수한 난연성을 나타내며, 목재, 플라스틱 및 벽지 등과 같은 내장재에 적용되면 우수한 난연성을 나타내는 내장재를 제공하는 탁월한 효과를 나타낸다.
도 1은 본 발명에서 사용되는 수용성 규산혼합물의 제조과정을 나타낸 순서도이다.
도 2 내지 3은 본 발명의 제조예 1을 통해 제조된 수용성 규산혼합물을 FE-SEM으로 촬영하여 나타낸 사진이다.
도 4는 본 발명의 실시예 1 내지 2를 통해 제조된 난연성 내장재의 난연성능을 측정하여 나타낸 사진이다.
도 2 내지 3은 본 발명의 제조예 1을 통해 제조된 수용성 규산혼합물을 FE-SEM으로 촬영하여 나타낸 사진이다.
도 4는 본 발명의 실시예 1 내지 2를 통해 제조된 난연성 내장재의 난연성능을 측정하여 나타낸 사진이다.
이하에는, 본 발명의 바람직한 실시예와 각 성분의 물성을 상세하게 설명하되, 이는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것이지, 이로 인해 본 발명의 기술적인 사상 및 범주가 한정되는 것을 의미하지는 않는다.
본 발명에 따른 난연제 조성물은 SiO3, Na2SiO3 및 Na2SiO3·10H2O로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 이상을 포함하는 수용성 규산혼합물이 함유되어 이루어지는데, 본 발명을 통해 제조되는 난연제에 난연성을 부여하는 역할을 한다.
상기 수용성 규산혼합물은 규산염 광물을 가열하여 용융하는 가열용융단계(S201), 상기 가열용융단계(S201)를 통해 용융된 규산염 광물을 숙성시켜 규산염 결정체를 수득하는 숙성단계(S203), 및 상기 숙성단계(S203)를 통해 수득된 규산염 결정체에 정제수를 혼합하고 가열하는 혼합가열단계(S205)를 통해 제조된다.
상기 수용성 규산혼합물의 원료물질인 규산염 광물은 규산염으로 이루어진 광물로 규소와 산소가 주성분이며, 여기서 규소(Si, Silicon)는 인체에 필수적인 50여종 중에 가장 중요한 필수 미네랄로 자연 상태에서는 규소만이 독립적으로 존재하지 않고 이산화규소(SiO2) 상태로 존재하며 규소의 순도가 100%이면 수정이 되고, 그렇지 않으면 석영이 되며, 다른 광물이 많이 함유되면 규석(차돌)이 된다. 물에 녹지 않기 때문에 식용으로 사용이 부적합하므로 산업용으로 사용되는 것이 일반적이다. 이러한 규산염 광물은 결합과 배열상태에 따라 네소 규산염 광물, 소로 규산염 광물, 사이클로 규산염 광물, 이노 규산염 광물, 필로 규산염 광물, 텍토 규산염 광물로 구분될 수 있으며, 본 발명에서는 규산염 광물로 감람석, 석류석, 지르콘, 홍주석, 겔레나이트, 홍렴석, 녹주석, 전기석, 단사휘석, 사방각섬석, 사문석, 카올리나이트, 정장석, 및 사장석으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 사용할 수 있다.
상기 규산염 광물은 하기 후술할 가열용융단계(S201) 또는 숙성단계(S203)에 영향을 미치지 않도록 표면에 존재하는 이물질을 흐르는 물에 수차례 수세하여 준비할 수 있다. 또한, 볼 밀(Ball mill), 아크리션 밀(Attrition mill), 제트 밀(Jet mill), 회전밀(Rotary mill) 및 진동 밀(Vibration mill) 중 선택되는 어느 하나의 장비로 분쇄하여 준비하여도 무방하다.
상기 가열용융단계(S201)는 규산염 광물을 1500 내지 2000℃의 온도로 10 내지 20시간 동안 가열하여 이루어지는데, 더욱 상세하게는 규산염 광물을 용광로에서 1500 내지 2000℃, 바람직하게는 1600 내지 1700℃의 온도로 10 내지 20시간, 바람직하게는 12 내지 15 시간 동안 가열하여 액체상태로 용융시키는 단계다.
이때, 상기 가열온도가 1500℃ 미만이면, 규산염 광물이 유동성 및 점성을 갖는 액체상태로 용융되기 어려울 수 있고, 상기 가열온도가 2000℃를 초과하게 되면 과잉 온도 공급에 따른 상승 효과는 그다지 크지 않으며, 에너지 소비량만 증가되므로 바람직하지 못하다.
또한, 가열시간이 10시간 미만이면, 규산염 광물이 충분히 용융되기 어려울 수 있고, 가열시간이 20시간을 초과하게 되면, 필요 이상의 열처리 시간에 따른 상승 효과는 그다지 크지 않으므로 상기에 기재된 가열시간을 유지하는 것이 바람직하다.
상기 숙성단계(S203)는 10 내지 20일 동안 이루어지는데, 상기 가열용융단계(S201)를 통해 용융된 규산염 광물을 10 내지 20일, 바람직하게는 12 내지 15일 동안 숙성시켜 규산염 결정체를 수득하는 단계다.
이때, 상기 숙성시간이 10일 미만이면, 규산염 결정체의 수득이 어렵고, 상기 숙성시간이 20일을 초과하게 되면 입자크기가 규산염 결정체의 입자크기가 1.0 내지 4.0 나노미터로 비대하게 커질 수 있으므로 바람직하지 못하다. 즉, 상기와 같은 숙성시간을 거치게 되면, 거의 기체상태의 물질로 이온화된 0.2 내지 0.6 나노미터의 입자크기를 나타내는 규산염 결정체가 수득된다.
상기 혼합가열단계(S205)는 상기 숙성단계(S203)를 통해 수득된 규산염 결정체를 정제수와 혼합하고 가열하는 단계로, 상기 숙성단계(S203)를 통해 수득된 규산염 결정체 100 중량부에 정제수 5000 내지 15000 중량부를 혼합하고 500 내지 1000℃의 온도로 가열하여 이루어진다.
상기 가열 온도가 500℃ 미만이면 규산염 결정체가 용출되지 않을 수 있고, 상기 가열온도가 1000℃를 초과하게 되면 규산염 결정체가 증발되어 규산염 결정체의 회수율이 저감될 수 있다.
상기와 같은 과정을 통해 제조되는 수용성 규산혼합물은 물에 대한 용해가 90% 이상을 나타낸다.
이때, 상기 난연제 조성물에는 상기 수용성 규산혼합물 100 중량부 대비 인산에스테르계 난연제 0.1 내지 3 중량부가 더 함유될 수도 있는데, 인산 에스테르계 난연제로는 트리스(2-클로로프로필)포스페이트{TCPP, Tris(2-chloropropyl)phosphate}를 사용하는 것이 바람직하다.
상기와 같이 인산에스테르계 난연제 0.1 내지 3 중량부가 더 함유되면, 본 발명에 따른 난연제 조성물의 난연효과가 더욱 향상될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 난연성 내장재는 상기 난연제 조성물이 도포되어 이루어지며, 상기 내장재는 목재, 플라스틱 및 벽지로 이루어진 그룹에서 선택된 하나로 이루어지는 것이 바람직하다.
상기의 난연성 내장재는 상기 내장재의 표면에 상기 난연제 조성물을 0.5 내지 3mm의 두께로 도포한 후에, 30 내지 45℃의 열풍으로 4 내지 6시간 동안 건조하는 과정으로 제조되는데, 난연제 조성물의 도포 두께가 0.5mm 미만이면 난연성 부여효과가 미미하며, 상기 난연제 조성물의 도포 두께가 3mm를 초과하게 되면 난연성 부여효과는 더이상 향상되지 않으면서 내장재의 물성을 저하시킬 수 있기 때문에 바람직하지 못하다.
이때, 상기 난연성 내장제의 도포 두께는 상기 난연성 내장재의 종류에 따라 가변적인데, 상기 난연성 내장재가 목재인 경우에는 난연제 조성물의 도포 두께가 1.5 내지 2.5mm인 것이 바람직하며, 상기 난연성 내장재가 벽지인 경우에는 난연제 조성물의 도포 두께가 0.5 내지 1.5mm인 것이 바람직하고, 상기 난연성 내장재가 플라스틱인 경우에는 난연제 조성물의 도포 두께가 2 내지 3mm인 것이 바람직하다.
또한, 상기 난연제 조성물은 한번에 도포하는 것보다, 동일한 두께라고 하더라도, 2회에 걸쳐 반복 도포하는 경우 더욱 우수한 난연성을 부여할 수 있다. 다만, 3회 이상 도포를 하는 경우라도 난연 효과가 증가하는 것은 아니다.
특히, 1 내지 3회 도포 모두 난연 기준을 만족하지만 3회 도포부터는 재도포 시 기존에 도포된 난연제 조성물이 박리되는 문제점이 발생하기 때문에, 1 내지 2회에 걸쳐 도포하는 것이 바람직하다.
이하에서는, 본 발명에 따른 난연제 조성물과 그 조성물이 도포된 내장재의 제조방법 및 그 제조방법으로 제조된 내장재의 물성을 실시예를 들어 설명하기로 한다.
<제조예 1> 수용성 규산혼합물의 제조
규산염 광물의 표면에 존재하는 이물질을 제거한 후 용광로에서 1650℃의 온도로 13시간 동안 가열하여 용융시킨 후, 용융된 규산염 광물을 13일 동안 숙성시켜 규산염 결정체를 수득하고, 수득된 규산염 결정체 100 중량부를 정제수 10000 중량부와 혼합한 후에 800℃의 온도로 가열하여 액상형태의 수용성 규산혼합물을 제조하였다.
상기 제조예 1을 통해 제조된 수용성 규산혼합물을 FE-SEM으로 촬영하여 아래 도 2 내지 3에 나타내었다. 아래 도 2 내지 3에 나타낸 것처럼, 본 발명의 제조예 1을 통해 제조된 수용성 규산혼합물은 구형의 규소입자가 무질서하게 분포된 비정질 상태인 것을 알 수 있다.
<실시예 1>
상기 제조예 1을 통해 제조된 수용성 규산혼합물로 제조된 난연제 조성물 200mL를 목재의 표면에 2mm의 두께로 도포하고 저온 열풍건조기를 이용하여 40℃의 온도로 5시간 동안 건조하여 난연성 내장재를 제조하였다.
<실시예 2>
상기 제조예 1을 통해 제조된 수용성 규산혼합물로 제조된 난연제 조성물 100mL를 목재의 표면에 1mm의 두께로 도포하고 저온 열풍건조기를 이용하여 40℃의 온도로 5시간 동안 건조하는 과정을 2회 반복하여 난연성 내장재를 제조하였다.
<비교예 1>
상기 제조예 1을 통해 제조된 수용성 규산혼합물로 제조된 난연제 조성물 100mL를 목재의 표면에 1mm의 두께로 도포하고 저온 열풍건조기를 이용하여 40℃의 온도로 5시간 동안 건조하는 과정을 3회 반복하여 난연성 내장재를 제조하였다.
상기 실시예 1 내지 2를 통해 제조된 난연성 내장재의 난연성능을 측정하여 아래 도 4에 나타내었다.
{단, 난연성 내장재의 난연효과는 상기 실시예 1 내지 2를 통해 제조된 난연성 내장재의 표면에 토치불꽃을 10초 동안 가한 후에 난연성 내장재의 표면상태를 확인하는 방법을 이용하였다.}
아래 도 4에 나타낸 것처럼, 본 발명의 실시예 1 내지 2를 통해 제조된 난연성 내장재는 토치불꽃이 가해져도 불이 옮겨붙지 않아 우수한 난연성능을 나타내었으며, 탄화된 면적을 비교했을 때, 실시예 2를 통해 제조된 난연성 내장재의 난연성능이 더욱 우수한 것을 알 수 있다.
또한, 상기 실시예 1 내지 2 및 비교예 1을 통해 제조된 난연성 내장재의 방염성능을 측정하여 아래 표 1에 나타내었다.
{단, 밤영성능은 한국소방산업기술원에 의뢰하여 제4조제5호의 45도 합판방염시험법으로 측정하는 방법을 이용하였다.}
구분 | 시험결과 | ||
실시예 1 | 실시예 2 | 비교예 1 | |
잔염시간(s) | 0.0 | 1.7 | 0.0 |
잔신시간(s) | 0.0 | 0.0 | 0.0 |
탄화길이(cm) | 11.8 | 10.6 | 11.8 |
탄화면적(cm2) | 33.6 | 38.6 | 33.3 |
접염회수(회) | 해당없음 |
상기 표 1에 나타낸 것처럼, 본 발명의 실시예 1 내지 2를 통해 제조된 난연성 내장재는 우수한 난연성을 나타내었으나, 비교예 1의 경우 난연성이 크게 향상되지 않고, 난연제 조성물이 박리되어 오히려 난연성능이 저하될 수 있다.
따라서, 본 발명에 따른 난연제 조성물 및 그 조성물이 도포된 내장재는 수용성 규산혼합물이 함유되어 우수한 난연성을 나타내며, 목재, 플라스틱 및 벽지 등과 같은 내장재에 적용되면 우수한 난연성을 나타내는 내장재를 제공한다.
S201 ; 가열용융단계
S203 ; 숙성단계
S205 ; 혼합가열단계
S203 ; 숙성단계
S205 ; 혼합가열단계
Claims (9)
- SiO3, Na2SiO3 및 Na2SiO3·10H2O로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 이상을 포함하는 수용성 규산혼합물이 함유되는 것을 특징으로 하는 난연제 조성물.
- 청구항 1에 있어서,
상기 수용성 규산혼합물은 균산염 광물을 가열하여 용융하는 가열용융단계, 상기 가열용융단계를 통해 용융된 규산염 광물을 숙성시켜 규산염 결정체를 수득하는 숙성단계 및 상기 숙성단계를 통해 수득된 규산염 결정체에 정제수를 혼합하고 가열하는 혼합가열단계를 통해 제조되는 것을 특징으로 하는 난연제 조성물. - 청구항 2에 있어서,
상기 가열용융단계는 규산염 광물을 1500 내지 2000℃의 온도로 10 내지 20시간 동안 가열하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 난연제 조성물. - 청구항 2에 있어서,
상기 숙성단계는 10 내지 20일 동안 이루어지는 것을 특징으로 하는 난연제 조성물. - 청구항 2에 있어서,
상기 혼합가열단계는 상기 숙성단계를 통해 수득된 규산염 결정체 100 중량부에 정제수 5000 내지 15000 중량부를 혼합하고 500 내지 1000℃의 온도로 가열하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 난연제 조성물. - 청구항 1에 있어서,
상기 난연제 조성물에는 상기 수용성 규산혼합물 100 중량부 대비 인산에스테르계 난연제 0.1 내지 3 중량부가 더 함유되는 것을 특징으로 하는 난연제 조성물. - 청구항 1 내지 6중 어느 한 항에 따른 난연제 조성물이 도포된 내장재로 이루어지며,
상기 내장재는 목재, 플라스틱 및 벽지로 이루어진 그룹에서 선택된 하나로 이루어지는 것을 특징으로 하는 난연성 내장재. - 청구항 7에 있어서,
상기 난연성 내장재는 상기 내장재의 표면에 상기 난연제 조성물을 0.5 내지 3mm의 두께로 도포한 후에, 30 내지 45℃의 열풍으로 4 내지 6시간 동안 건조하는 과정으로 제조되는 것을 특징으로 하는 난연성 내장재. - 청구항 8에 있어서,
상기 내장재에 표면에 상기 난연제 조성물을 도포하는 과정은 2회 반복되는 것을 특징으로 하는 난연성 내장재.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020210119337A KR102684273B1 (ko) | 2021-09-07 | 2021-09-07 | 난연제 조성물 및 그 조성물이 도포된 내장재 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020210119337A KR102684273B1 (ko) | 2021-09-07 | 2021-09-07 | 난연제 조성물 및 그 조성물이 도포된 내장재 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20230036453A true KR20230036453A (ko) | 2023-03-14 |
KR102684273B1 KR102684273B1 (ko) | 2024-07-11 |
Family
ID=85502405
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020210119337A KR102684273B1 (ko) | 2021-09-07 | 2021-09-07 | 난연제 조성물 및 그 조성물이 도포된 내장재 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR102684273B1 (ko) |
Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20050093043A (ko) * | 2004-03-18 | 2005-09-23 | (주)에스피테크 | 건축용 난연제 조성물 |
KR100846812B1 (ko) * | 2007-01-16 | 2008-07-16 | 문수창 | 난연발포플라스틱시트의 제조방법 및난연발포플라스틱시트를 내부심재로 구성한 금속복합패널의제조방법 |
JP4557191B2 (ja) * | 1998-01-13 | 2010-10-06 | 株式会社ナトー研究所 | 水硬性シリカ系バインダーならびに耐水・耐熱性固化体 |
KR101068928B1 (ko) | 2009-10-12 | 2011-09-29 | 대신마루산업주식회사 | 난연재로 표면처리된 내연성 실내장식재 |
KR101304394B1 (ko) | 2011-04-26 | 2013-09-10 | 인더스트리얼 테크놀로지 리서치 인스티튜트 | 난연제 및 이를 포함하는 난연 재료 |
KR20130112102A (ko) * | 2012-04-03 | 2013-10-14 | 대한민국(관리부서 : 산림청 국립산림과학원장) | 목재의 난연처리방법 |
KR20150075150A (ko) * | 2013-12-24 | 2015-07-03 | (주) 윤영방재엔지니어링 | 무기물질을 통해 얻어진 대상액상물을 이용한 난연용 발포폴리스티렌 |
KR20170123009A (ko) * | 2016-04-28 | 2017-11-07 | 김선미 | 규산염((NaSiO3_10H2O) 은(Ag) 수용액 또는 규산염(NaSiO3_10H2O) 구리(Cu)수용액 조성물 그리고 수용성 규산은염 또는 수용성 규산 구리염과 그 제조방법 |
KR20190114437A (ko) * | 2018-03-30 | 2019-10-10 | 주식회사 엘비씨 | 수용성 규산염의 제조방법, 및 상기 제조방법에 의해 제조된 수용성 규산염을 포함하는 수처리제 및 사료첨가제 |
-
2021
- 2021-09-07 KR KR1020210119337A patent/KR102684273B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4557191B2 (ja) * | 1998-01-13 | 2010-10-06 | 株式会社ナトー研究所 | 水硬性シリカ系バインダーならびに耐水・耐熱性固化体 |
KR20050093043A (ko) * | 2004-03-18 | 2005-09-23 | (주)에스피테크 | 건축용 난연제 조성물 |
KR100846812B1 (ko) * | 2007-01-16 | 2008-07-16 | 문수창 | 난연발포플라스틱시트의 제조방법 및난연발포플라스틱시트를 내부심재로 구성한 금속복합패널의제조방법 |
KR101068928B1 (ko) | 2009-10-12 | 2011-09-29 | 대신마루산업주식회사 | 난연재로 표면처리된 내연성 실내장식재 |
KR101304394B1 (ko) | 2011-04-26 | 2013-09-10 | 인더스트리얼 테크놀로지 리서치 인스티튜트 | 난연제 및 이를 포함하는 난연 재료 |
KR20130112102A (ko) * | 2012-04-03 | 2013-10-14 | 대한민국(관리부서 : 산림청 국립산림과학원장) | 목재의 난연처리방법 |
KR20150075150A (ko) * | 2013-12-24 | 2015-07-03 | (주) 윤영방재엔지니어링 | 무기물질을 통해 얻어진 대상액상물을 이용한 난연용 발포폴리스티렌 |
KR20170123009A (ko) * | 2016-04-28 | 2017-11-07 | 김선미 | 규산염((NaSiO3_10H2O) 은(Ag) 수용액 또는 규산염(NaSiO3_10H2O) 구리(Cu)수용액 조성물 그리고 수용성 규산은염 또는 수용성 규산 구리염과 그 제조방법 |
KR20190114437A (ko) * | 2018-03-30 | 2019-10-10 | 주식회사 엘비씨 | 수용성 규산염의 제조방법, 및 상기 제조방법에 의해 제조된 수용성 규산염을 포함하는 수처리제 및 사료첨가제 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR102684273B1 (ko) | 2024-07-11 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101535465B1 (ko) | 무기바인더를 이용한 친환경 무기 불연 보드 및 그 제조방법 | |
KR100258516B1 (ko) | 불연성 인조 대리석 및 그것의 제조방법 | |
KR100679267B1 (ko) | 황토 및 침엽수를 이용한 건축재용 몰탈, 벽돌 및 페인트 | |
KR102185826B1 (ko) | 단열 도료 조성물 및 이를 사용한 단열 시공 방법 | |
US6406535B1 (en) | Material for constructional finished wallboard | |
KR102170811B1 (ko) | 방수 및 단열 성능이 우수한 난연성 페인트 조성물 | |
EP2621873A1 (de) | Verfahren zur erzeugung einer offenporigen, mit wässrigen systemen benetzbaren, oberflächennahen schicht eines mikroporösen, hydrophoben wärmedämmformkörpers | |
KR100359628B1 (ko) | 폐공을 갖는 규산염 거품의 폐기물로부터의 제조 방법 및그 제조 방법에 의해 생산된 생산물 | |
KR20230036453A (ko) | 난연제 조성물 및 그 조성물이 도포된 내장재 | |
KR101179170B1 (ko) | 석면 대체용 규사질 불연제 및 그 제조방법 | |
CN101157573B (zh) | 一种色釉的制备方法 | |
CN1069477A (zh) | 硅砖的生产方法 | |
CN105819745B (zh) | 一种防裂抗粘内墙涂料 | |
KR101444200B1 (ko) | 목질패널로 제조한 탄화보드의 난연성 개선방법 | |
KR102139281B1 (ko) | 건축물 마감용 보드 및 그 제조방법 | |
KR101778366B1 (ko) | 내식성 및 난연성이 우수한 친환경 코팅 조성물, 코팅강판 및 그 제조방법 | |
KR101478422B1 (ko) | 정수 슬러지를 재활용한 다공성 조습보드용 조성물 및 이를 이용한 다공성 조습보드의 제조방법 | |
US11174391B2 (en) | Composition for effecting artificial frost on glass | |
KR102354478B1 (ko) | 최첨단 불연성 저온 경화형 수성 세라믹 도료 조성물 | |
KR102403254B1 (ko) | 건축재용 친환경 난연 조성물 및 이의 제조 방법 | |
KR20090099888A (ko) | 내화성 조성물 및 그 제조방법 | |
KR101771313B1 (ko) | 차열 및 단열 도료 조성물 | |
KR101635984B1 (ko) | 건축용 보드 제조용 무기질 바인더 조성물 및 이의 제조방법 | |
KR102297925B1 (ko) | 희토류 성분을 가진 환경 친화성 도료 조성물 및 그의 제조 방법 | |
KR101788276B1 (ko) | 고온 단열 내화물용 조성물 및 이로부터 제조되는 고온 단열 내화물 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant |