KR100497071B1 - 발포플라스틱 분말조성물, 그 분말조성물로 제조된발포플라스틱과 제조방법 - Google Patents

발포플라스틱 분말조성물, 그 분말조성물로 제조된발포플라스틱과 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 단열재, 건재, 경량구조재, 포장재, 절연재 등으로 이용되는 발포플라스틱의 제조원료인 발포플라스틱 분말조성물과 그 조성물로 제조된 발포플라스틱 및 제조방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 발포플라스틱은, 디에폭시수지와 테크라에폭시수지 중에서 선택된 에폭시수지 50∼70 중량부와 페놀프롬알데히드 30∼50 중량부를 80∼150 ℃에서 교반하여 상온에서 냉각한 후 평균입경이 500 ㎛ 이하가 되도록 분쇄하여 만든 블록 공중합체와, 안정제 0.1∼10.0 중량부, 발포제 0.1∼10.0 중량부 및 경화촉진제 촉매 0.1∼10.0 중량부가 혼합되어 이루어진 발포플라스틱 제조용 분말조성물이 밀폐공간에서 일정시간 동안 20∼60 ℃로 가열된 후 100∼200 ℃에서 4∼20 시간 동안 가열 발포되어 성형된다.
본 발명에 따르면, 분말조성물의 장기 보관이 가능하고, 발포플라스틱을 거푸짐이니 용기가 아닌 기기 또는 장치 내에 강한 접착성을 가진 상태로 크기의 제한을 받지 않고 다양한 형상의 발포플라스틱을 직접 압축 성형할 수 있게 되어 발포플라스틱의 용도를 획기적으로 확대할 수 있다.

Description

발포플라스틱 분말조성물, 그 분말조성물로 제조된 발포플라스틱과 제조방법{FOAMEDPLASTIC COMPOSITION, FOAMEDPLASTIC FOAMED IT AND METHOD TO FOAM THEREOF}
본 발명은 단열재, 건재, 경량구조재, 포장재, 절연재 등으로 이용되는 발포플라스틱의 제조원료인 발포플라스틱 분말조성물과 그 조성물로 제조된 발포플라스틱 및 제조방법에 관한 것이다.
발포플라스틱은 플라스틱을 발포시켜 만든 기포가 함유된 가벼운 플라스틱으로, 단열, 흡음, 부력, 탄력, 경량 등의 성질을 갖는다. 발포플라스틱은 기포의 형상이나 발포배율 등에 따라 성질이 크게 달라지므로 단열재, 건재, 경량구조재, 포장재, 절연재료, 쿠션재, 방진재 등 산업전반에 걸쳐 널리 이용되고 있다. 이에, 발포플라스틱의 성질을 더욱 개선하기 우하여 발포플라스틱, 그 제조원료인 수지 및 제조방법 등에 대하여 많은 연구가 진행되어 왔다.
종래 발포플라스틱의 성질을 개선하기 위한 대표적인 기술로는 다음과 같은 것들이 있다.
대한민국 특허 제94-11169호 '발포플라스틱 및 그 제조방법'은 발포플라스틱의 방음과 단열효과를 높이기 위한 기술로서, 이 기술에 따르면, 휘발성인 중합성 모노머(발포제)를 원료 플라스틱에 첨가한 다음 발포시키거나 또는 기밀성 필름으로 밀봉한 후 발포시킨 다음, 발포된 발포물에 에너지 비임을 조사하여 발포플라스틱 내에 대기압 보다 낮은 압력의 독립 기포가 함유되도록 하거나, 또는, 발포플라스틱 내 독립기포의 압력 및 발포플라스틱과 기밀성 필름 사이의 압력이 대기압 미만이 되도록 한 것에 그 특징이 있다.
그리고, 국제출원 PCT/DK 88/00120호 '발포플라스틱의 제조방법, 제조용 배합물 및 발포제'의 경우에는 트리클로로에탄과 R-22를 혼합한 발포제를 사용하여 낮은 밀도 이하로 발포플라스틱을 제조할 수 있게 한 기술로서, 이 기술은 각각 정상 작업온도 이상 및 이하인 비점을 갖는 1,1,1-트리클로로에탄과 R-22와의 혼합물 또는 그와 매우 유사한 물질들의 혼합물로 이루어진 발포제를 사용하여 폴리우레탄 발포플라스틱용 기재 화합물의 액성 혼합물을 발포제의 비등에 의해 팽창시키도록 한데 그 특징이 있다.
또한, 기존 발포플라스틱 제조방법 중 하나로 에폭시수지와 페놀 포름알데히드수지에 기초하여 촉진제 디에틸렌디벤조아트 넣어 주형용 원료를 만드는 기술이 알려져 있는데, 이 종래 기술의 경우에는 촉진제가(디에틸렌디벤조아트)포함된 합성물은 변화없이 20 ℃에서 3 개월 동안 보관할 수 있지만, 180 ℃에서 6~7 분이면 겔(gel)화되고 10∼16 분이면 경화되어 버려 경화과정에서 제품 내부에 긴장도가 일어나기 때문에 좋은 물리-기계적 특성을 가지는 제품의 프레스 성형과 부피가 큰 제품을 성형이 불가능하다는 문제점이 있었다.
본 발명은 에폭시수지와 페놀포름알데히드수지에 기초하여 전자 제품 및 전자관련 기기의 내충격성, 밀폐성, 전기 절연, 단열, 방음, 내수성, 낮은 유전손실, 진동충격 안정성, 진동응력에 대한 안정성, 유류 또는 연료에 대한 안정성, 높은 접착성, 비연소성, 내곰팡이성, 내부식성, 그리고 높은 기계적 특성, 등의 기능을 갖는 발포플라스틱을 만들 수 있는 발포플라스틱 분말조성물, 그 분말조성물로 제조된 발포플라스틱과 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 발포플라스틱 분말조성물은 장기 보관과 압축 성형이 가능하고 발포성형체의 크기에 전혀 제한을 받지 않으며, 발포시 이형제를 바른 거푸집이나 용기를 이용하여 발포플라스틱만으로 성형이 가능하고, 목적하는 기기 또는 장치의 표면에 강한 접착성을 가진 발포플라스틱의 제조가 가능한 발포플라스틱 분말조성물, 그 분말조성물로 제조된 발포플라스틱 과 제조방법을 제공하는데에도 목적이 있다.
본 발명에 따른 발포플라스틱 제조용 분말조성물은, 디에폭시수지와 테크라에폭시수지 중에서 선택된 에폭시수지 50∼70 중량부와 페놀프롬알데히드 30∼50 중량부를 80∼150 ℃에서 교반하여 상온에서 냉각한 후 평균입경이 500 ㎛ 이하가 되도록 분쇄하여 만든 블록 공중합체, 안정제 0.1∼10.0 중량부, 발포제 0.1∼10.0 중량부, 그리고, 경화촉진제 촉매 0.1∼10.0 중량부가 혼합되어 이루어진 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 발포플라스틱은, 디에폭시수지와 테크라에폭시수지 중에서 선택된 에폭시수지 50∼70 중량부와 페놀프롬알데히드 30∼50 중량부를 80∼150 ℃에서 교반하여 상온에서 냉각한 후 평균입경이 500 ㎛ 이하가 되도록 분쇄하여 만든 블록 공중합체와, 안정제 0.1∼10.0 중량부, 발포제 0.1∼10.0 중량부 및 경화촉진제 촉매 0.1∼10.0 중량부가 혼합되어 이루어진 발포플라스틱 제조용 분말조성물이 밀폐공간에서 일정시간 동안 20∼60 ℃로 가열된 후 100∼200 ℃에서 4∼20 시간 동안 가열되어 발포성형된 것을 특징으로 한다.
그리고, 본 발명의 일 실시예에 따른 발포플라스틱 제조방법은, 디에폭시수지와 테크라에폭시수지 중에서 선택된 에폭시수지 50∼70 중량부와 페놀프롬알데히드 30∼50 중량부를 80∼150 ℃에서 교반하여 중합시키는 중합단계; 상기 중합단계에서 생성된 블록 공중합체를 평균입경이 500 ㎛ 이하가 되도록 분쇄하는 분쇄단계; 상기 분쇄단계에서 생성된 분말 공중합체에 안정제 0.1∼10.0 중량부, 발포제 0.1∼10.0 중량부 및 경화촉진제 촉매 0.1∼10.0 중량부를 혼합하여 분말조성물을 만드는 혼합단계; 상기 분말조성물을 밀폐공간에서 일정시간 동안 20∼60 ℃로 가열한 다음 100∼200 ℃에서 4∼20 시간 동안 가열하여 발포 성형하는 발포성형단계로 구성된다.
이상의 구성에 있어서, 상기 안정제는 유기 규소가 함유된 유기 규소 안정제이 것이 바람직하고, 상기 발포제는 아조디아조 부티로 니트릴인 것이 바람직하며, 상기 경화촉진제 촉매는 4,4-비스(N,N-디메칠우레이도)디 페닐메탄인 것이 바람직하다.
이하, 본 발명에 따른 발포플라스틱 분말조성물, 그 분말조성물로 제조된 발포플라스틱과 제조방법을 실시예 등을 통하여 보다 구체적으로 살펴본다.
본 발명에서 요구하는 발포플라스틱의 주요 물성은 전자 제품 및 전자관련 기기의 충격 방지, 제품의 밀폐화, 전기 절연, 단열, 음향 차단, 내수성, 낮은 유전손실, 진동충격안정성, 진동응력에 대한 안정성, 유류 또는 연료에 대한 안정성, 높은 접착성, 비연소성, 내곰팡이성, 내부식성, 그리고 높은 기계적 특성 등으로, 이러한 특성을 갖는 발포플라스틱을 제조하기 위한 본 발명에 따른 발포플라스틱 제조방법의 핵심은 밀폐된 다공성을 가진 발포플라스틱을 분말의 방법으로 제조하는데 있으며, 분말을 발포시키면서 일정한 거푸집의 형태에서 또는 거푸집의 형태 없이 사용하고자 하는 기기 및 장치에서 직접 적용할 수 있으며 발포공정시 열이 높지 않고 열려진 상태에서 제조할 수 있다는데 있다.
그리고, 본 발명에 따른 발포플라스틱 제조방법의 주요 발포메카니즘은 발포플라스틱 제조용 분말조성물 속에 함유된 발포제가 열을 받아 생성하는 질소가스가 유기 규소 안정제에 둘러싸여지게 되면서 밀폐된 기포가 생기고 그 기포들 사이에서서 공중합체가 경화됨으로써 밀폐된 기공을 형성되도록 하는 것이다. 그러므로 본 발명에 따른 플라스틱 제조방법의 실현을 위해서는 발포제가 분해되는 단계와 발포제로부터 발생된 기체를 둘러싸 기공을 형성하는 단계, 그리고 공중합체가 중합되면서 기공과 기공 사이의 막을 안정화 고정화시키는 단계 등의 각 단계에서 적절한 구성성분이 존재해야 되고 또한 해당 구성성분이 상호 작용을 위한 반응조건이 조절되어야 한다.
그리고 본 발명에 따른 발포플라스틱의 주요원료로 이용되는 블록 공중합체(Bl℃k copolymer)는 액상의 에폭시수지(epoxy resin)와 페놀 프롬 알데이드수지(phenolfoam aldehyde resin)로 만든다.
에폭시수지는 제조하고자 하는 발포플라스틱의 용도 및 물성에 따라 달라지고 그에 따라 발포공정의 조건도 달라지게 된다.
예컨대 발포공정의 온도조건이 130 ℃ 이하의 저온이 적용되는 경우 디에폭시수지(Diepoxy resin)가 이용된다.
(디에폭시수지 구조식)
여기서 n=2∼4, 에폭시기(epoxy group)의 양은 18∼22 %, 점도는 16∼22 Pa.s, 그리고, 분자량은 480∼600 정도의 것이다.
그리고, 고온(사용온도 범위 -60∼200 ℃) 사용이 가능하고 발포온도 조건이 180∼200 ℃되는 발포플라스틱의 원료로 이용되는 공중합체를 제조하기 위해서는 디에폭시 대신 테트라에폭시수지(tetraepoxy resin)가 사용되는데, 특히 염소가 있는 테트라에폭시가 더욱 바람직하다.
(테트라에폭시수지의 구조식)
(염소가 있는 테트라에폭시수지의 구조식)
그리고, 페놀프롬알데히드수지는 분자량 400∼600 정도의 것이 이용된다.
(페놀프롬 알데히드수지의 구조식)
이 공중합체의 제조를 위해 먼저 에폭시수지 60 중량부와 페놀프롬 알데히드 40 중량부를 촉매없이 100∼130 ℃에서 30∼120분 동안 혼합한다. 제조된 공중합체는 분자량이 570∼1500 정도의 블록 공중합체로서 에폭시기(epoxy group)가 5.8∼9.1 %, 연화온도 43∼76 ℃, 온도 120 ℃에서의 점도 1∼7.5 Pas, 경화(gelation)시간은 120 ℃에서 0.8∼4 시간의 물성을 갖는 것이다. 완성된 블록 공중합제(block copolymer)는 혼합된 물질이 아니라 에폭시기(epoxy group)와 페놀(phenol)의 수산기(hydroxyl)가 화학반응하여 얻어진 물질이다.
(블록 공중합제의 구조식)
에폭시수지와 페놀프롬알데히드수지를 공중합하면 에폭시기(epoxy group)가 적어지는 반면 블록공중합체의 분자량은 커진다. 그리고 경도(hardness)와 내열성이 높아지면서 여러 가지 특성이 개선된다.
이어 합성이 완료된 공중합체를 평균 입경이 200 ㎛가 되도록 분쇄한다. 이 분쇄된 분말상의 중합체는 겉보기 밀도 0.32∼0.4 g/cm3, 충진밀도는 0.33∼0.42 g/㎥ 이다. 이 공중합체 분말은 10∼35 ℃의 온도에서는 장기간 보관이 기능하지만 온도가 높아지면 물질 사이에 반응이 생길 수 있으며 온도가 180∼200 ℃인 경우에는 10∼15 시간 후에 경화된다. 이 경화된 수지는 연화온도가 115∼125 ℃이고, 100∼150 Mpa의 압력으로 재분쇄하여 발포플라스틱의 원료 분말로 사용할 수 있다.
발포플라스틱 제조를 위한 원료 조성물을 만들기 위해서는 이렇게 제조된 분말상의 공중합체에 상기한 발포 메카니즘에 따르는 첨가제가 첨가되어야 한다.
첨가제는 발포제, 안정제, 경화촉진제 촉매 등의 3 가지 요소가 필요한 바, 이들은 가능한 낮은 온도에서 경화되어야 하고 요구되는 크기를 만들 수 있어야 하며 가급적 최소의 비용이 소요되어 하는 등의 조건들을 만족해야 한다. 그리고 이들 첨가량은 제조된 발포플라스틱의 원하는 물성에 따라 조절된다.
발포제의 경우 발포플라스틱의 밀도(제조가능한 밀도조건; 100~120 kg/㎥, 180~200 kg/㎤, 50~400 kg/㎥)에 따라 선택될 수 있으며 본 발명에 따른 발포플라스틱 제조에는 2,2 아조비스부틸로니트릴(2,2 Azobisobuthylronitryle)이 사용된다. 이 발포제는 가스발생값(gas value)이 136∼138 mlN2/1g 이며 90∼96 ℃에서 완전히 분해되고 110∼117 ℃에서 격렬이 분해된다. 그러므로 이 발포제를 사용하는 경우 기공을 균일하게 분산하고 발포된 가스를 기포화하는 안정제의 효율적인 작용을 위해서 초기 발포온도조건을 85℃ 이하로 조정하는 것이 바람직하다.
발포제가 분해되어 생기는 질소 가스는 안정제(계면활성제)에 의해 기포화된다. 따라서 발포플라스틱의 기공의 구성은 안정제에 의해 조절된다. 본 발명에 따른 발포플라스틱의 발포화과정에서는 옥시에칠렌알킬페놀(CnH2n+1C5H4O[CH 2CH2O]mH ;n=8~10, m=6~12이고 이 m 값은 제조하고자하는 발포플라스틱에 따라 달라짐)과 유기 규소 안정제가 사용되며 안정제의 종류 및 사용량은 사용되는 촉매와도 관계가 있다. 본 발명에서는 안정제로써 유기 규소 안정제가 사용되는 것이 바람직하다.
안정제에 의해 형성된 기포는 공중합체의 경화에 의해 안정적으로 고정화되어진다. 블록 공중합체 내 수산기(hydoxyl group)는 에폭시기(epoxy group)와 상호 작용하며 분말상의 고체상에서는 이 반응이 아주 천천히 진행되지만 온도 60∼100 ℃에서는 16∼22 시간, 280∼300 ℃에서는 몇 분 정도가 소요된다. 그렇기 때문에 요구되는 경화반응의 속도와 물질특성을 확보하기 위하여 경화제, 즉 촉매가 필요하다.
(경화제 구조식)
본 발명에서 사용될 수 있는 좋은 촉매는 경화시키는 속도와 블록 공중합체가 발포되는 속도를 대비할 수 있다면 좋은 촉매라 할 수 있으며 또한 휘발성이 없어야 한다.
본 발명에서는 3 종류의 아민(amine)을 촉매로 사용하였다.
3 개의 amine(triethylamine, dimethyl hexylamine, triethylene di-amine, dimethyl ethanolamine, triethanol amine)이 에폭시 블록공중합체에 좋은 경화제이긴 하지만 발포플라스틱의 제조에는 이용하기가 조금 불편하다. 따라서 본 발명에서는 4,4'-비스-(N,N-디메칠우레이드)디페닐메탄(4,4'bis-(N,N-dimethylureido) diphenylmethane:C19H24N4O2)이 이용된다.
(촉매의 구조식)
이 촉매는 분자량이 340.43인 흰색 고체분말로 녹는점은 217∼223 ℃이며 아세톤에서 용해되고 물에서는 용해되지 않는다. 휘발성이 없고 유동성이 적다. 차가울 때는 반응성이 없으나 80∼100 ℃에서 촉매활성이 생긴다.
공중합체에 발포제, 안정제, 경화제 촉매가 첨가된 분말조성물의 특성은 합성물 종류에 따라 달라지며 발포제의 첨가량이 많을수록 유동성이 높아지고 뭉침현상이 적어진다. 이렇에 혼합된 분말조성물은 다음과 같은 발포공정을 통하여 발포플라스틱으로 만들어진다.
① 분말상의 혼합조성물을 약간 가압하는 상태로 가볍게 누르면서 거푸집에 담아 가온하지 않은 오븐 또는 미리 60∼100 ℃로 가열된 오븐 속에 넣는다.
② 오븐 속의 거푸집을 가열하는 속도는 1∼2 ℃/분으로 하고 80 ℃까지(분말을 차가운 거푸집에 채울 경우)가열한다.
③ 80 ℃에서 0∼3 시간 묵혀 둔다.(바람직하게는 0.5 시간)
④ 거푸집을 105∼115 ℃까지 1∼2 ℃/분의 속도로 가열한다. 105∼115 ℃에서 거푸집을 4∼10 시간 동안 묵혀 둔다.(가장 좋은 시간은 6 시간)
그러나 제품의 부피가 클 경우에는 24 시간까지 소요된다.
발포와 경화의 가장 좋은 조건은 제품에 따라 정밀하게 한다.
발포공정을 통해 만들어지는 발포플라스틱은 블록, 판상 등 모든 형대로 성형이 이루어지고 발포된다. 그리고 이 발포플라스틱은 많은 물질에 좋은 부착성을 갖는다. 그러므로 특별한 형태로 제작하기 위해서는 거푸집의 내부에 이형제를 바른다. 이 이형제를 바른 후 말려서 반응시킨다. 발포시 어떤 기기 또는 장치의 내부에 통채로 충전할 때에는 발생가스(N2)가 유출되도록 구멍을 뚫기도 한다. 거푸집의 냉각은 천천히 하면서 제품을 20∼40 ℃에서 탈형한다. 발포플라스틱의 특성은 첨가제에 따라 다양한 특성을 갖는다.
다음은 본 발명에 따른 발포플라스틱 제조용 분말조성물의 주요 물질인 블록 공중합체를 제조한 구체적 실시예이다.
[블록 공중합체(가)]
냉각과 가열장치 및 교반기가 구비된 반응기에 반 고체상의 디에폭시수지 60 중량부와 고체상의 페놀프롬알데히드 40 중량부를 넣어 반응온도가 100∼120 ℃에서 2 시간 동안 교반한다. 교반 후 상온에서 냉각시킨 다음 볼밀에서 평균 입경이 200 ㎛가 되도록 분쇄시킨다. 분쇄된 공중합체 분말의 겉보기 밀도는 0.32∼0.4 g/㎤이고 충전밀도는 0.33∼0.42 g/㎤이다.
[블록 공중합체(나)]
블록 공중합체(가)와 같은 제조 방법으로 제조되며 단지 에폭시수지로서 디에폭시수지(diepoxy resin) 대신 테트라에폭시수지(tetra-epoxy resin)사 이용된 것이다. 이 경우 염소가 있는 에폭시를 사용하는 것이 바람직하다.
(테트라에폭시수지 구조식)
(염소가 함유된 테트라에폭시수지 구조식)
다음의 예들은 본 발명에 따른 발포플라스틱의 제조방법의 구체적 실시예들이고, 각 실시예에서 제조된 발포플라스틱의 물성이 표 1과 2에 나타나 있다.
[실시 예 1]
블록공중합체(가) 100 중량부에 대해 발포제 2-2아조비스이소부틸니트릴 4.0 중량부, 유기 규소 안정?SP>?/SP> 1.5 중량부, 촉매 4,4'-비스-(N,N-디메칠우리이도)-디페닐 메탄을 5.0 중량부로 혼합하여 만든 분말조성물을 거푸집에 담아 오븐에 넣고 80 ℃에서 10 시간 경화시켰다.
[실시 예 2]
블록공중합체(가) 100 중량부에 대해 발포제 2-2아조비스이소부틸니트릴 3.5 중량부, 유기 규소 안정제 2.5 중량부, 촉매 4,4'-비스-(N,N-디메칠우리이도)-디페닐 메탄을 6.0 중량부로 혼합하여 만든 분말조성물을 거푸집에 담아 오븐에 넣고 80 ℃에서 10 시간 경화시켰다.
[실시 예 3]
블록공중합체(가) 100 중량부에 대해 발포제 2-2아조비스이소부틸니트릴 3.5 중량부, 유기 규소 안정?SP>?/SP> 2.0 중량부, 촉매 4,4'-비스-(N,N-디메칠우리이도)-디페닐 메탄을 4.0 중량부로 혼합한 분말상의 조성물을 거푸집에 담아 오븐에 넣고 80 ℃에서 10 시간 경화시켰다.
[실시 예 4]
블록공중합체(가) 100 중량부에 대해 발포제 2-2아조비스이소부틸니트릴 0.5 중량부, 유기 규소 안정?SP>?/SP> 2.0 중량부, 촉매 4,4'-비스-(N,N-디메칠우리이도)-디페닐 메탄을 6.0 중량부로 혼합한 분말상의 조성물을 거푸집에 담아 오븐에 넣고 80 ℃에서 10 시간 경화시켰다.
[실시 예 5]
블록공중합체(가) 100 중량부에 대해 발포제 2-2아조비스이소부틸니트릴 3.5 중량부, 유기 규소 안정?SP>?/SP> 3.0 중량부, 촉매 4,4'-비스-(N,N-디메칠우리이도)-디페닐 메탄을 7.0 중량부로 혼합한 분말상의 조성물을 거푸집에 담아 오븐에 넣고 80 ℃에서 10 시간 경화시켰다.
[실시 예 6]
블록공중합체(가) 100 중량부에 대해 발포제 2-2아조비스이소부틸니트릴 5.0 중량부, 유기 규소 안정?SP>?/SP> 2.0 중량부, 촉매 4,4'-비스-(N,N-디메칠우리이도)-디페닐 메탄을 1.0 중량부로 혼합한 분말상의 조성물을 거푸집에 담아 오븐에 넣고 80 ℃에서 10 시간 경화시켰다.
[실시 예 7]
블록공중합체(가) 100 중량부에 대해 발포제 2-2아조비스이소부틸니트릴 3.5 중량부, 유기 규소 안정제 1.0 중량부, 촉매 4,4'-비스-(N,N-디메칠우리이도)-디페닐 메탄을 6.0 중량부로 혼합한 분말상의 조성물을 거푸집에 담아 오븐에 넣고 80 ℃에서 10 시간 경화시켰다.
[실시 예 8]
블록공중합체(나) 100 중량부에 대해 발포제 2-2아조비스이소부틸니트릴 3.5 중량부, 유기 규소 안정?SP>?/SP> 2.5 중량부, 촉매 4,4'-비스-(N,N-디메칠우리이도)-디페닐 메탄을 5.0 중량부로 혼합한 분말상의 조성물을 거푸집에 담아 오븐에 넣고 180 ℃에서 10 시간 경화시켰다.
[실시 예 9]
블록공중합체(나) 100 중량부에 대해 발포제 2-2아조비스이소부틸니트릴 5.0 중량부, 유기 규소 안정?SP>?/SP> 3.5 중량부, 촉매 4,4'-비스-(N,N-디메칠우리이도)-디페닐 메탄을 5.0 중량부로 혼합한 분말상의 조성물을 거푸집에 담아 오븐에 넣고 180 ℃에서 8 시간 경화시켰다.
[실시 예 10]
블록공중합체(나) 100 중량부에 대해 발포제 2-2아조비스이소부틸니트릴 4.0 중량부, 유기 규소 안정?SP>?/SP> 2.5 중량부, 촉매 4,4'-비스-(N,N-디메칠우리이도)-디페닐 메탄을 6.0 중량부로 혼합한 분말상의 조성물을 거푸집에 담아 오븐에 넣고 180 ℃에서 10 시간 경화시켰다.
[실시 예 11]
블록공중합체(나) 100 중량부에 대해 발포제 2-2아조비스이소부틸니트릴 4.0 중량부, 유기 규소 안정?SP>?/SP> 2.5 중량부, 촉매 4,4'-비스-(N,N-디메칠우리이도)-디페닐 메탄을 5.0 중량부로 혼합한 분말상의 조성물을 거푸집에 담아 오븐에 넣고 180 ℃에서 10 시간 경화시켰다.
[실시 예 12]
블록공중합체(나) 100 중량부에 대해 발포제 2-2아조비스이소부틸니트릴 5.0 중량부, 유기 규소 안정?SP>?/SP> 3.5 중량부, 촉매 4,4'-비스-(N,N-디메칠우리이도)-디페닐 메탄을 5.0 중량부로 혼합한 분말상의 조성물을 거푸집에 담아 오븐에 넣고 180 ℃에서 10 시간 경화시켰다.
표 1. 저온용 발포플라스틱의 물성
예 합성물의 구성 밀도(Kg/m3) 압축강도(MPa) 굽힘 강도 (MPa) 충격저항(Kg/m2) 열전도도(W/m.k) 부피저항(ohm.cm) 내열성(℃)
1 실시예 1 119 2.1 2.2 0.32 0.04 1x1014 90
2 실시예 2 97 1.6 1.7 0.28 0.03 1x1014 85
3 실시예 3 120 2.2 2.2 0.31 0.04 1x1014 85
4 실시예 4 90 1.4 1.5 0.28 0.02 1x1014 85
5 실시예 5 120 2.1 2.0 0.30 0.03 1x1014 90
6 실시예 6 123 2.3 2.3 0.32 0.04 1x1014 90
7 실시예 7 110 2.0 2.1 0.29 0.02 1x1014 85
표 2. 고온용 발포플라스틱의 물성
예 합성물의 구성 밀도(Kg/m3) 압축강도(MPa) 굽힘 강도 (MPa) 충격저항(Kg/m2) 열전도도(W/m.k) 부피저항(ohm.cm) 내열성(℃)
1 실시예 8 85 1.2 0.7 0.18 0.04 5x1013 190
2 실시예 9 85 1.2 0.7 0.18 0.03 5x1013 190
3 실시예 10 80 1.1 0.6 0.16 0.04 6x1013 195
4 실시예 11 80 0.9 0.6 0.16 0.02 6x1013 190
5 실시예 12 78 0.6 0.5 0.15 0.03 7x1013 195
이상에서 상세히 설명한 바와 같은 본 발명에 따르면, 발포시 이형제를 바른 거푸집이나 용기 대신 기능이 필요한 기기 또는 장치에 직접 담아 발포시키는 경우 제조된 발포플라스틱과 목적하는 기기 또는 장치의 표면사이에 강한 접착성을 가진 상태로 크기의 제한을 받지 않고 다양한 형상의 발포플라스틱을 압축 성형할 수 있게 되어 발포플라스틱의 용도를 획기적으로 확대할 수 있다.
또한, 발포플라스틱의 원료로 이용되는 발포플라스틱 분말조성물의 경우 상온에서는 반응이 일어나지 않으므로 장기 보관이 가능하다는 장점이 있다.

Claims (9)

  1. 디에폭시수지와 테크라에폭시수지 중에서 선택된 에폭시수지 50∼70 중량부와 페놀프롬알데히드 30∼50 중량부를 80∼150 ℃에서 교반하여 상온에서 냉각한 후 평균입경이 500 ㎛ 이하가 되도록 분쇄하여 만든 블록 공중합체, 안정제 0.1∼10.0 중량부; 발포제 0.1∼10.0 중량부; 그리고, 경화촉진제 촉매 0.1∼10.0 중량부;가 혼합되어 이루어진 것을 특징으로 하는 발포플라스틱 제조용 분말조성물.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 안정제는 유기 규소가 함유된 유기 규소 안정제인 것을 특징으로 하는 발포플라스틱 제조용 분말조성물.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 발포제는 아조디아조 부티로 니트릴인 것을 특징으로 하는 발포플라스틱 제조용 분말조성물.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 경화촉진제 촉매는 4,4-비스(N,N-디메칠우레이도)디 페닐메탄인 것을 특징으로 하는 발포플라스틱 제조용 분말조성물.
  5. 디에폭시수지와 테크라에폭시수지 중에서 선택된 에폭시수지 50∼70 중량부와 페놀프롬알데히드 30∼50 중량부를 80∼150 ℃에서 교반하여 상온에서 냉각한 후 평균입경이 500 ㎛ 이하가 되도록 분쇄하여 만든 블록 공중합체와, 안정제 0.1∼10.0 중량부, 발포제 0.1∼10.0 중량부 및 경화촉진제 촉매 0.1∼10.0 중량부가 혼합되어 이루어진 발포플라스틱 제조용 분말조성물이 밀폐공간에서 일정시간 동안 20∼60 ℃로 가열된 후 100∼200 ℃에서 4∼20시간 동안 가열되어 발포성형된 것을 특징으로 하는 발포플라스틱.
  6. 디에폭시수지와 테크라에폭시수지 중에서 선택된 에폭시수지 50∼70 중량부와 페놀프롬알데히드 30∼50 중량부를 80∼150 ℃에서 교반하여 중합시키는 중합단계;
    상기 중합단계에서 생성된 블록 공중합체를 평균입경이 500㎛ 이하가 되도록 분쇄하는 분쇄단계;
    상기 분쇄단계에서 생성된 분말 공중합체에 안정제 0.1∼10.0 중량부, 발포제 0.1∼10.0 중량부 및 경화촉진제 촉매 0.1∼10.0 중량부를 혼합하여 분말조성물을 만드는 혼합단계; 그리고,
    상기 분말조성물을 밀폐공간에서 일정시간 동안 20∼60 ℃로 가열한 다음 100∼200 ℃에서 4∼20 시간 동안 가열하여 발포 성형하는 발포성형단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 4발포플라스틱 제조방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 안정제는 유기 규소가 함유된 유기 규소 안정제인 것을 특징으로 하는 발포플라스틱 제조방법.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 발포제는 아조디아조 부티로 니트릴인 것을 특징으로 하는 발포플라스틱 제조방법.
  9. 제 6 항에 있어서,
    상기 경화촉진제 촉매는 4,4-비스(N,N-디메칠우레이도)디 페닐메탄인 것을 특징으로 하는 발포플라스틱 제조방법.
KR10-2003-0019841A 2003-03-29 2003-03-29 발포플라스틱 분말조성물, 그 분말조성물로 제조된발포플라스틱과 제조방법 KR100497071B1 (ko)

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