초록 ▼

1. 최종목표
- 접착력(고형분 40% 기준) 감소치를 20% 이내로 유지하면서.
- 수성화 아크릴 접착제(고형분 40% 기준)의 난연수준을 UL94-V1으로 유지.
2. 개발내용 및 결과
- 비이온성 중합을 위주로 하는 아크릴 에멀젼계를 난연화 대상으로 선택.
- 할로겐 프리형의 난연화 방법 활용.
- 약이온성을 유지하는 유기고분자계 난연제가 수분산 형태로 유지하도록 설계함.
- 아크릴 에멀젼 접착제와 양호한 혼용성을 갖도록 유도함.
- 아크릴 에멀젼에 저장안정성이 유효한 난연화 접착코팅

1. 최종목표
- 접착력(고형분 40% 기준) 감소치를 20% 이내로 유지하면서.
- 수성화 아크릴 접착제(고형분 40% 기준)의 난연수준을 UL94-V1으로 유지.
2. 개발내용 및 결과
- 비이온성 중합을 위주로 하는 아크릴 에멀젼계를 난연화 대상으로 선택.
- 할로겐 프리형의 난연화 방법 활용.
- 약이온성을 유지하는 유기고분자계 난연제가 수분산 형태로 유지하도록 설계함.
- 아크릴 에멀젼 접착제와 양호한 혼용성을 갖도록 유도함.
- 아크릴 에멀젼에 저장안정성이 유효한 난연화 접착코팅제를 개발함.
3. 사업성과
= 기술적 성과
- 본 기술개발에서는 유기 고분자 난연제로 친유, 친수도를 조절 할 수 있고, 아크릴계 수성화 수지들과 혼용시 상용성도 양호하고, 적절한 융점을 가져서 수성화 에멀젼에 대한 블랜딩의 혼용효과가 양호하도록 노력하였음.
- 따라서, 난연제의 조건은 유기고분자이면 더 좋고, 아크릴 에멀젼과 혼합시에 반응성이 없어야 하고, 에멀젼에 분산이 잘 되어야 하며, 가능한 적은양을 사용하도록 시너지 효과가 나타내도록 함.
- 본 기술개발에서의 고분자계 backbone 수지는 여타 수지들과의 상용성이 높도록 융점이 120도 이상의 부분 결정성의 폴리머가 그 대상이 되었음.
- 이 고분자의 기본구조는 공중합체를 이용하였고, 그 구조의 일부에는 인화합물을, 다른 일부에는 질소화합물를 부가시켜 소정의 물성을 얻는 반응이 진행되었음.
- 이것은 수용성 에멀젼이나 에 유기 고분자계 난연제로 활용될 수가 있었음.
= 경제적 성과
- 아크릴에멀젼은 이온성이나 비이온성이더라도 관능기가 반응성이 있으면, 에멀젼 주위의 정전하가 깨져, 아크릴 고형분의 분산안정성이 취약해져 혼합자체가 힘듬.
- 그동안 수산화알미늄과 수산화 마그네슘 등의 난연제를 점성이 있는 고분자 분산제로 분산시키면서 난연화를 기대하였지만, 이들 무기 첨가제 자체가 비중이 커서, 시간이 지남에 따라 침강되는 경시변화를 보여, 번번히 기술개발에 실패를 거듭해왔음.
- 본 기술개발에서 수행했던 할로겐 프리형의 유기 고분자계 난연제 개발은 기존 일반화 된 난연기술이 할로겐이나 안티몬을 사용함으로써, 인체에 독성과 주변에 환경오염을 가져오거나 질식사 하는 등의 문제가 있었고, 2007년 하반기부터 EU국에 수출하는 모든 수출품에는 할로겐이나 안티몬을 사용금지하고 있음. (할로겐의 경우, 900ppm이하가 권고되고 있음.)
- 본 기술대발은 수성화 아크릴 에멀젼 코팅제에 불에 타지 않는 난연성을 부여하는 것으로, 가정용 벽지나 데코레이션용 시트지가 화재 시, 자소성을 갖도록 난연성을 부여하는데 있음.
= 사회적 성과(일자리 창출 등)
- 본 기술개발은 기존 제품에 난연화 기능성을 부여하는 것으로, 일자리 창출과는 거리가 있어, 의미부여는 없을 것으로 사료됨.
4. 향후추진계획
- 벽지나 데코레이션용 수성화 아크릴 에멀젼 성분의 코팅제에 시제품을 적용하여 상용화를 진행해 나가려 함.

목차 Contents

• 사업비사용실적보고서...1
• Ⅰ. 총괄현황...1
• Ⅱ. 과제개발비 세부집행 내역...1
• 개발결과의견서...9
• 최종보고요약서(초록)...10
• 목차...12
• 표 목차...15
• 그림 목차...16
• 제 1 장 서 론 (난연제의 정의 및 시장 환경)...17
• 제 1 절 난연제의 개요...21
• 1 난연제의 역할...21
• 2 난연제의 특성...21
• 3 난연제의 종류 및 사용량...21
• 4 난연제 기술의 흐름...21
• 4-1 브롬계 난연제의 활용현황...22
• 4-2 난연제의 환경규제 현황...23
• 4-3 국내시장 현황...24
• 4-4 일본업체의 난연제 제품현황...29
• 가 일반 난연제...29
• 나 복합 기능성 난연제...32
• 4-5 일반 난연제의 기술동향...49
• 가 기술성 분석...49
• 나 난연제의 기술동향...55
• 다 경쟁 및 신규ㆍ대체기술 현황...55
• 제 2 절 시장성 분석...58
• 1 시장 특성...58
• 1-1 시장 정의...58
• 1-2 시장개요 및 특성...58
• 가 브롬...58
• 1-3 시장진입 장벽...59
• 2 시장 현황...59
• 2-1 국내시장 동향...59
• 가 기업 동향...59
• 나 국내 시장규모...60
• 2-2 해외시장 동향...60
• 가 TBBA의 세계시장...62
• 3 시장환경 분석...63
• 3-1 시장경쟁 현황...63
• 가 주요 해외 난연제 생산기업...63
• 나 국내 난연제 생산기업...63
• 3-2 정책ㆍ법적 환경변화...63
• 가 비할로겐계 난연제의 기술동향...65
• 제 2 장 결과 및 고찰 (기술분석, 실험 및 결과 토의)...78
• 제 1 절 특허기술 분석...78
• 1 난연제의 산업동향...78
• 2 난연제의 해외 연구개발 동향...80
• 2-1 인계 화합물...80
• 2-2 무기계 화합물...80
• 2-3 인계 난연제를 중심으로 한 난연제...80
• 가 내열성과 난연성이 우수한 올리고머형...80
• 나 고난연성 인계 난연제...80
• 3 국내개발 동향...81
• 3-1 향후 전망 및 로드맵...81
• 4 비할로겐계 난연성 플라스틱의 특허출원 현황...83
• 5 난연제의 환경규제...84
• 6 시장 현황...86
• 6-1 국내 시장동향...86
• 6-2 시장 규모...86
• 제 2 절 인계 난연제의 합성...86
• 1 기술 개요...86
• 2 난연제 합성...97
• 3 구조 확인...99
• 3-1 IR 분석...91
• 3-2 EA 분석...91
• 3-3 DSC 분석...100
• 3-4 TGA 분석...100
• 4 분산안정성...102
• 5 난연성 시험...102
• 제 3 절 개발 성과...105
• 제 3 장 결 론 (평가, 응용 및 이후 계획)...106
• 제 1 절 기술 개략...106
• 제 2 절 난연제 합성...107
• 제 3 절 구조 확인...109
• 제 4 절 성과 확인...112
• 제 5 절 향후 계획...112
• 참고 문헌...113