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Kafe 바로가기주관연구기관 | 현대하이켐(주) |
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연구책임자 | 신민철 |
참여연구자 | 안성득 , 심재윤 , 고준석 |
보고서유형 | 최종보고서 |
발행국가 | 대한민국 |
언어 | 한국어 |
발행년월 | 2019-07 |
과제시작연도 | 2019 |
주관부처 | 산업통상자원부 Ministry of Trade, Industry and Energy |
과제관리전문기관 | 한국산업기술평가관리원 Korea Evaluation Institute of Industrial Technology |
등록번호 | TRKO202200006418 |
과제고유번호 | 1415162350 |
사업명 | 생산시스템산업전문기술개발(R&D) |
DB 구축일자 | 2022-08-27 |
키워드 | 내가수분해.아미드인산.무기.복합형 난연제.인공피혁.차량 내장재.Hydrolysis resistance.Amide-phosphoric acid.Inorganic.Multiple flame retardant.Artificial leather.Automotive. |
3. 개발결과 요약
□ 최종목표
▸내가수분해성과 내수성이 뛰어난 아미드 인산계 난연제를 설계, 합성, 제조 및 nano회 제조 기술을 확립히고, 세라믹 무기계 난연제를 nano화 시켜 두 난연제를 이용한 복합난연제를 개발 및 이를 활용해 자동차 내장재 규격을 만족하는 친환경 인공피혁 개l발
□ 개발내용 및 결과
① 국제 환경규제 대응 비할로겐 난연제 개발
▸(1차년도) 내가수분해성이 우수한 아미드인계(N/P계) 난연제 합성과 유기용매치환법을 이용한 500nm급 아미드 인계 난연 powder 개발
3. 개발결과 요약
□ 최종목표
▸내가수분해성과 내수성이 뛰어난 아미드 인산계 난연제를 설계, 합성, 제조 및 nano회 제조 기술을 확립히고, 세라믹 무기계 난연제를 nano화 시켜 두 난연제를 이용한 복합난연제를 개발 및 이를 활용해 자동차 내장재 규격을 만족하는 친환경 인공피혁 개l발
□ 개발내용 및 결과
① 국제 환경규제 대응 비할로겐 난연제 개발
▸(1차년도) 내가수분해성이 우수한 아미드인계(N/P계) 난연제 합성과 유기용매치환법을 이용한 500nm급 아미드 인계 난연 powder 개발
- 90℃ 용해도(1.72%), 가수분해성(0.62%), 알칼리용해도(0.6%), 입도(322nm), 포깅성(6.4), 산소지수(26.3 )
▸(2차년도) Sol-gel 법을 이용한 100nm이하 세라믹 무기계 난연제 슬러리 개발 및 표면처리 기술 개발
- 90℃ 용해도(0.1 %), 가수분해성(0.1 %), 알칼리용해도(6.3%), 입도(14.2nm), 포깅성 (1.3), 산소지수(34.2)
▸(3,4차년도) 1, 2차년도 개발 난연제를 복합한 500nm이하의 nano-composite된 복합 난연제 개발
- 90℃용해도(0.4%), 가수분해성 (0.3%), 알칼리용해도(0.6%), 압도(427nm), 포깅성 (17.6), 산소지수(35.8)
② 개발 난연제 접목 자동차 내장재용 수성 PU 인공피혁 개발
▸ 년차별 개발 난연제를 적용하기 위한 최적 인공피혁 제조 공정 확립
▸ 년차별 개발 난연제를 적용한 수성 및 유성 타입의 차량용 인공피혁 개발
▸ 스킨 코팅층과 100%고형분의 무용제 우레탄 접착제충이 일체화된 제조공정기술개발
- 연소성(S.E.), 내광성(4급), 내가수분해성 (이상없음), 내마모성 (4급), 냄새 (2.5급),TVOC 잔존량(1.4ppm)
③ 개발 난연제 및 인공피혁 사업화 기술 지원
▸ 난연제 및 난연기공제품의 국제 난연규제 물질 함유여부. 중금속 함유 여부 분석/평가
▸ 자동차 내장재용 인공피혁 냄새 및 VOCs 분석 및 저감화 기술 개발
▸ 자동차용 섬유내장재, 인테리어 섬유소재 동으호의 용도전개를 위한 기술개발
□ 기술개발 배경
▸ 난연 효과면에서는 뛰어나지만 다이옥신과 같은 환경호르몬 물질과 연소시 산성 가스와 같은 유해가스가 발생하여 환경과 인체에 대한 안전성 문제가 대두되고 있으며, 국제적으로 규제를 하고 있는 할로겐계 난연제를 대체하고자 대안으로 제시되는 것이 인계난연제와 무기계난연제입.
▸ 인계난연제의 경우, 고온 다습 조건에서 가수분해로 인해 시트의 산성화를 촉진시켜 불성저하를 야기시키며, 스팀이나 뜨거운 물에 의해 표면 거동으로 인한 물얼룩, 백화문제, 냄새가 발생하고 있어 활로겐계 난연제를 완전 대체하기 어려운 실정임.
▸ 무기계 난연제는 주로 금속수산화물이 대체 물질로 일부 적용되고 있으나, 단독 사용시 난연 효과가 떨어지는 단점이 있음
▸ 이러한 난연제 상황을 고려하여 기존 인계난연제를 내가수분해성이 우수한 N/P계 아미드인산계 난연제로 개발하여 수입대체하고 세라믹 무기계 난연제와의 복합기술 개발을 통해 아미드인계 -세라믹 무기계 난연제와의 시너지 효과를 극대화 시켜 인공피혁 알칼리 감량공정에서도 견딜 수 있는 난연제를 개발함
□ 핵심개발 기술의 의의
▸ 내가수분해성이 우수한 아미드 인산계 난연제는 국내 최초로 합성 및 생산하여 외국 수입산 대체 세라믹 무기계 난연제와의 복합형난연제는 세계 최초로 개발
- 아미드 인산계 난연제의 경우 유사구조를 가진 수입 (일산)제품 대비 성능은 유사하나 제조비용이 50% 수준으로 가격경쟁력 우위
- 기존 브롬계 난연제의 경우 변이원성, 발암성, 생식독성 등을 가짐. 동 과제에서는 브롬과 염소뿐만 아니라 유해 중금속이 전혀 함유되지 않은 난연제를개발함.
▸ 개발 난연제를 접목한 인공피혁의 경우, 표면처리제와 스킨층은 수성 PU를 사용하고 접착제층은 무용제 타입으로 개발함으로써 기존 자동차용 습식 은층 형태의 인공피혁 제품 대비 유기용매 (DMF, MEK) 사용량을 약 77% 저감함.
□ 적용 분야
▸ 자동차 내장재 (수요처) 완성차 업체
- 국내외 완성차 업체의 물성 (난연성, 내가수분해성 등) 기준 및 할로겐 함량, 유해 중금속, VOCs 기준을 만족하여 개발
- 자동차 내장재 이외에도 생활용 섬유소재(가구 covering지, 커텐, 벽지 등),방염복 등으로 적용 가능
(출처 : 최종보고서 초록 4p)
과제명(ProjectTitle) : | - |
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