KR100299908B1

KR100299908B1 - 벤트나이트를 사용하는 합성수지의 발포방법 및 합성수지발포체

Info

Publication number: KR100299908B1
Application number: KR1019980021219A
Authority: KR
Inventors: 오창엽
Original assignee: 오창엽
Priority date: 1998-06-09
Filing date: 1998-06-09
Publication date: 2001-09-22
Also published as: KR19990023150A

Abstract

합성수지 예를 들면 폴리스틸렌에 물을 가하여 팽윤시킨 벤트나이트(팽윤토)를 혼합하여 압출 발포시켜서 얻는 합성수지 포옴 발포체 및 발포방법이다.

새로운 합성수지 발포방법이며, 건자재,온실 수경재배용 용기, 발포지, 발포벽지, 벽재, 방음 단열재 및 바닥재로서 사용하면 항균, 항 곰팡이 및 원적외선방사에 의한 위생적 특성과 열효율이 좋다.

Description

벤트나이트를 사용하는 합성수지의 발포방법 및 합성수지발포체

본 발명은 합성수지발포에 관한 것으로 특히, 물에 팽윤시킨 함수 벤트나이트를 사용하는 합성수지 발포방법 및 그 발포체(foam)에 관한 것이다.

또한 본발명은 함수 팽윤 벤트나이트외에도 물을 가한 황토, 진흙, 화산력등을 추가로 가하여 발포시킨 합성수지발포체에 관한 것이다.

고래로 부터 황토를 사용하여 황토 방바닥, 황토벽, 황토벽돌은 인체에 유익한 바이오 생물학적 효과가 있는 것으로 알려졌다.

벤트나이트(bentonite)는 팽윤토(膨潤土);콜로이달클레이(colloidal clay)라고도하는 초미세한 점토(200-250메슈)로 주요광석은 몬모리로나이트이고, 대부분 화산재의 글라스부분이 분해하여 된것이라 할수 있다. 백색 내지 담황색의 미세한분말로 물에 용해하지 않으나 물에 넣으면 팽윤하여 용적이 약 10배가 된다. 유기용제에는 녹지 않고 팽윤도 하지 않는다. 함수규산알루미늄을 기본체로 하는 점토산으로 볼수있으며 카오린, 도토등과 같은 계통의 화합물이다. 화학조성은 일정하지 않으며 석회, 장석, 운모, 황철광 등이 혼합되어 있으며 양호한 원적외선 방사물질이다.

성분예; 강열감량 17.6%, SiO₂58.79%,Al₂O₃14.27%,Fe₂O₃2.99%,CaO 0.7%,MgO 1.28%,K₂O 0.7%,Na₂O₃3.42%(SiO/AlO=1/5∼6).

단열 방음재는 무기질 석면재, 유리섬유등의 무기질이 있으나 근래에는 주로 유기질 합성수지재인 폴리스틸렌포옴, 폴리우레탄 포옴, 폴리에틸렌포옴등을 사용하고 있다.

이러한 발포체는 합성수지를 발포제와 혼합하여 가열 발포시키는 일반적인 방법에 의하여 제조하며, 발포폴리스틸렌은 2∼3배의 저발포로부터 10∼20배의 중발포,30∼50배의 고발포가 있으며, 그 제법은 비즈발포법,압출발포법등이 있으며 각각의 조합에 따라 성상이 달라지나 특징으로서 경질이며 고발포배율에서도 경도가 높고, 열전도율이 낮으며, 단열성이 좋고, 흡수율, 투습율이 적으며 내수성이 우수하고 전기절연성이 좋고 충격흡수성이 좋으며 외관이 아름다운 순백으로 착색도 용이하고 비교적 안가하다는 장점이 있다. 그러나 충격에 약하고 연소시 발연성이 크며 내열성,내약품성,내유성이 매우 적다는 결점이 있다.

일반적으로 단열재는 압출법에 의하여 제조하며 입상폴리스티렌 핵제와 발포제(탄화수소(C7 이하), 프론가스(프레온, 프레온 12 등)를 각각 계량하면서 압출기를 통하여 발포성형, 절단, 보드로 한다.

발포폴리에틸렌은 압출발포, 상압발포, 가압발포, 비즈발포등에 의하여 발포시키며,발포제로서 저비점 탄화 수소, 할로겐화 탄화수소, 화학발포제( 아조 디카복실산 아미드,구연산소다,중조등)을 사용한다. 그외에 발포폴리프로필렌등이 있다.

일본국특허출원2-24331호( 19900201, 한국특허출원90-18088호)에서는

[1]흡습성고분자화합물 0.05-2 중량부와 기포조절제 0.01-5 중량부와 합성수지[예: 스틸렌계수지등] 100 중량부를 배합하여 혼합물을 제조하고,

[2]혼합물을 가열하면서 혼련시켜 용융시키고 [3]물을 휘발성 유형의 발포제와 함께 가압하에서 혼합물에 혼입시키고, [4]혼합물을 더 낮은 압력 공간으로 압출시켜 0.3mm 이하의 기포와 0.4-1mm의 기포로 구성된 발포체를 제조하는 것을 기술하고 있다.

또한, 일본국특허출원307868/1989호( 19891124, 한국특허출원90-19120호)에서는 합성수지발포입자의 제조방법을 기술하고 있다.

[목적]수지입자를 발포제를 사용하여 발포시킬 때 휘발성 발포제의 사용양을 줄여 환경오염을 방지하거나, 무기가스계 발포제를 사용하여도 발포배율이 향상되고 발포불균일이 감소되도록 수용성 무기물을 발포제와 동시에 사용하는 방법이다.

[구성][1]수지중량에 대해 0.01-2중량의 수용성무기물[예 붕사]과 휘발성 발포제 및 무기가스계 발포제중에서 선택된 발포제와 수지입자[예 폴리프로필렌등]를 밀폐용기중의 분산용매에 분산시키고 수지입자의 연화 온도이상으로 가열하고 수지입자와 분산매질을 밀폐용기보다 낮은 압력분위기로 방출하여 제조하는 것을 기술하고 있다.

본 발명은 무공해적인 방식으로 또 용이한 공정관리로 원하는 합성수지 발포체를 제조하는 방법을 제공하며, 동시에 발포체, 플라스틱 방음단열재에 원적외선을 방사하는 물질을 가하여 줌으로써 항곰팡이, 항균성을 가지는 단열 방음재, 발포지를 얻으려는 것이다.

본 발명은 건축용 단열 방음재 또는 발포지로서 위생상 유익하고 건강에 이로운 원적외선방사 기능을 갖는 플라스틱발포 판재, 발포지, 발포벽지, 바닥재, 단열재를 제공하려는 것이다.

본 발명에서는 합성수지 예를 들면 폴리스틸렌을 발포시키는 방법으로

물에 벤트나이트를 가하여 1.1 내지 10 배로 팽윤된 함수 벤트나이트를 얻고, 합성수지에 상기 물을 함유하는 함수 벤트나이트를 0.01 내지 30 중량 %의 양으로 가하여 혼합하면서 가열 압출 발포시켜서 얻는 합성수지발포체 및 그 제조방법을 제공한다.

또한 본 발명에서는 벤트나이트와 물을 혼합하여 얻은 물에 팽윤된 벤트나이트를 합성수지 발포제로서 사용하는 용도 및 방법을 제공한다.

또한 본 발명은 합성수지에 함수팽윤 벤트나이트,수분함유 황토, 진흙, 화산력, 탄(숯)에서 선택한 하나 이상을 혼합하면서 필요에 따라 공지의 발포제를 추가로 가하여 가열 압출 발포 성형한 합성수지발포체를 제공한다.

본 발명에서는 벤트나이트를 물에 팽윤시켜 2-10배정도로 팽윤된 함수 벤트나이트를 합성수지 100 중량부에 대하여 0.01 내지 30 중량부의 양으로 가하여 혼합하고 온도를 수지 입자의 연화 용융 온도이상으로 가열하면서 더 낮은 압력하로 압출 방출하여서 발포시킨다.

또한 필요에 따라 추가로 수분이 함유된 황토, 진흙, 화산력, 탄(숯)에서 선택한 1 가지 이상을 합성수지 100 중량부에 대하여 0.01 내지 30 중량부의 양으로 추가하여 혼합하여서 함께 압출 발포시켜서 얻는 원적외선 방사 기능성 합성수지발포체, 발포지를 제공한다.

여기에서 합성수지는 폴리스틸렌(GPPS,HIPS), 폴리에틸렌(PE), HDPE, 폴리프로필렌(PP), 풀리에스테르(PET),폴리우레탄(PU)등에서 선택되는 고분자량 합성수지이다.

벤트나이트, 황토, 진흙, 화산력, 탄(숯)은 원적외선이 발생하여 생리대사를 촉진하여 쾌적한 수면을 취할수 있게 하고 열효율이 높아지며 난방비를 절감하는 효과가 있고 음이온이 발생하여 곰팡이가 발생하지 않아 주위환경이 쾌적해진다.

물을 함유하는 함수 팽윤 벤트나이트는 수성 무기물과 유사하게 기포를 생성하여 발포가 되는 것이다.

본 발명을 다음의 실시예를 들어 상세히 설명한다.

실시예 1.

벤트나이트 10 중량부를 물 50 체적부에 가하여 팽윤시킨다. 입상 폴리스틸렌(GPPS) 핵제 100 중량부에 대하여 위의 물에 팽윤된 벤트나이트 30 중량부를 가하여 혼합한다. 혼합물을 가열하면서 혼련용융 가압하에서 압출기를 통하여 가열 압출 발포 성형한다.

절단하여 발포 폴리스틸렌 방음단열판재를 얻는다.

실시예 2

벤트나이트 10 중량부를 물 50 체적부에 가하여 팽윤시킨다. 입상 폴리스틸렌(GPPS) 핵제 100 중량부에 대하여 위의 물에 팽윤된 벤트나이트 20 중량부 가하여 혼합한다. 추가로 다시 수분 50%를 함유하는 황토 5 중량부를 혼합한다. 필요에 따라 추가의 발포제로서 탄화수소(C₇이하 탄화 수소)를 사용하여 각각 계량기를 거쳐 투입하면서 압출기를 통하여 압출 발포 성형한다.

절단하여 발포 폴리스틸렌 방음단열판재를 얻는다.

실시예 3

합성수지 폴리프로필렌 100 중량부에 실시예 1 의 함수팽윤 벤트나이트 10 중량부,수분 50%를 함유하는 황토 5 중량부, 수분 70%를 함유하는 진흙 5 중량부, 수분 50%를 함유하는 화산력 5 중량부 및 갈탄(숯) 5 중량부를 혼합하면서 공지 방법에 따라 탄화수소 발포제를 추가로 가하면서 가열 압출 발포 성형한다.

이상과 같은 본 발명은 새로운 발포방법이며, 건자재, 온실 수경재배용 용기, 발포지, 발포벽지, 벽재, 방음 단열재 및 바닥재로서 사용하면 항균, 항 곰팡이 및 원적외선방사에 의한 위생적 특성과 열효율이 좋다.

본 발명에 따르는 벤트나이트를 물에 팽윤시켜 얻는 함수 팽윤 벤트나이트를 발포제로 사용하여 합성수지를 발포시켜서 얻은 합성수지 발포체, 기능성 단열재,발포지, 발포재는 위생상 유익하고 건강에 이로운 원적외선방사 기능을 갖는 판재, 바닥재,온실 수경재배용 용기, 벽재로서, 원적외선이 대량으로 발생하여 생리대사를 촉진하여 쾌적한 수면을 취할수 있게 하고 열효율이 높아 난방비를 절감하는 효과가 있으며 음이온이 발생하여 곰팡이가 발생하지 않아 주위환경이 쾌적해진다.

Claims

물에 벤트나이트를 가하여 1.1 내지 10 배로 팽윤된 함수 벤트나이트를 얻고, 합성수지 예를 들면 폴리스틸렌에 상기 함수 벤트나이트를 0.01 내지 30 중량 %의 양으로 가하여 혼합하면서 가열 압출 발포시켜서 얻는 합성수지발포체
벤트나이트와 물을 혼합하여 얻은 물에 팽윤된 벤트나이트를 합성수지 발포제로서 사용하는 방법
합성수지에 함수팽윤 벤트나이트,수분을 함유하는 황토, 진흙, 화산력, 탄(숯)중의 하나 이상을 혼합하면서 가열 압출 발포 성형하는 합성수지발포체의 제조방법