KR100666110B1 - 에어로겔 복합체 폼 및 그 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 에어로겔 복합체 폼 및 그 제조방법을 제공하는 것으로, 보다 상세하게, 본 발명의 에어로겔 복합체 폼은 실리카 에어로겔 입자 1~90부피%, 경질 우레탄폼 10~99부피%로 이루어지며, 열전도도가 10~50 mW/mk이고, 밀도가 0.03 ~ 0.2 g/cm3, 압축강도1~10 kg/cm2임을 특징으로 하는 것이다. 본 발명에 따라 제공되는 에어로겔 복합체 폼은 에어로겔의 바인더로서 섬유나 열가소성 수지를 사용하는 종래기술에 비하여, 바인더로서 그 자체가 단열재로서 사용될 수 있는 경질 우레탄 폼을 사용함으로써 단열특성을 최대한 유지시킴은 물론, 에어로겔의 압축강도 및 취성을 개선시킬 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 에어로겔 복합체 폼은 사용되는 몰드에 따라 모양을 결정할 수 있으므로, 원하는 형태로 에어로겔 복합체 폼을 제공할 수 있다는 잇점이 있다.
실리카 에어로겔, 경질 우레탄 폼, 단열재

Description

에어로겔 복합체 폼 및 그 제조방법 {Aerogel Composite foam and Method of Preparing the Same}
본 발명은 에어로겔 복합체 폼 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 단열재로 사용되는 경질 우레탄 폼을 에어로겔 입자의 바인더로 이용한 에어로겔 복합체 폼 및 그 제조방법에 관한 것이며, 이에 따라 제공되는 에어로겔 복합체 폼은 다양한 형태로 제조가능하며, 나노다공성인 에어로겔의 단열특성을 최대한 유지할 수 있음은 물론, 최종 단열재의 에어로겔의 압축강도 및 취성이 향상된다.
에어로겔은 기공율이 90%이상이고, 비표면적이 수백~1000 m2/g정도인 투명 또는 반투명한 극저 밀도의 첨단소재이다. 따라서, 이러한 나노 다공성 구조를 갖는 에어로겔은 촉매 및 촉매 담체, 방음재 등의 분야에 응용이 가능하며, 특히, 실리카 에어로겔은 높은 투광성과 극저의 열전도도 특성을 가지기 때문에 투명 단열재로 각광을 받고 있을 뿐만 아니라, 냉장고, 냉동기 및 열축적 장치 등에 사용될 수 있는 매우 효율적인 초단열 재료이다.
그러나, 일반적으로 모노리스, 필름 또는 입자 형태로 제조되는 에어로겔은 높은 취성으로 인하여 작은 충격에도 쉽게 부서지는 등 매우 취약한 강도를 보이며, 다양한 두께 및 형태로의 가공이 어렵기 때문에, 우수한 단열특성에도 불구하고 에어로겔 단독으로는 단열재로의 응용이 매우 어려운 실정이다.
따라서, 이를 해결하기 위해 에어로겔과 다른 소재와의 복합체 형성을 통한 단열재 제조가 다양하게 시도되고 있다.
에어로겔의 취성을 향상시키기 위한 방법으로, 부직포 등과 같은 섬유 또는 섬유웹과 에어로겔의 복합체를 형성하여 가요성 에어로겔 시트를 제조하는 방법이 알려져 있다(US 2002/0094426, US 5,789,075, WO96/27726, WO97/10188). 이러한 방법은 섬유 또는 섬유웹에 졸상태의 실리카 용액을 함침시킨후, 겔화반응을 진행하여 에어로겔-섬유 복합체를 제조하는 것이다.
그러나, 이와 같이 섬유재를 사용하여 에어로겔 복합체를 제조하는 경우, 에어로겔의 취성으로 인한 문제는 해결할 수 있으나, 단열성이 부족한 섬유재로 인해 에어로겔의 단열재로서의 특성이 크게 감소한다. 또한, 단열재의 크기 및 두께가 증가되는 경우, 에어로겔의 초임계 건조시에 건조시간이 증가하고, 대형 초임계 장 치를 사용하여야 하는 공정상의 어려움이 발생하며, 또한 이로 인한 제조단가의 증가는 에어로겔 복합체의 단열재로서의 응용을 제한하고 있다.
가요성 에어로겔 시이트를 제조하는 다른 방법으로는 에어로겔 입자에 바인더로써 열가소성 수지를 첨가하여 샌드위치 형태의 복합체로 제조하는 방법이 개시되고 있으나(WO98/32709, US2003/0215640), 이 방법도 역시 상기한 바와 같은 문제점을 가지고 있다.
한편, 폼을 바인더로 이용하는 방법으로서, 미국특허 제 5,137,927호 및 제5,124,364호에서는 폴리스티렌 폼을 이용하여 에어로겔 복합체 폼을 제조함을 개시하고 있다. 이 특허에서는 에어로겔 입자와 입자형태의 팽창된 폴리스티렌 폼 입자를 혼합한 후에 몰드에 넣고 100℃로 가열하여 복합체 폼을 제조함을 개시하고 있다.
또한, 미국특허 제 6,040,375호에서는 연질 폴리우레탄을 이용하여 에어로겔 복합체 폼을 제조하는 방법을 개시하고 있다. 연질 폴리우레탄폼은 부드러운 재질 특성을 보이므로 해서 가구나 자동차 시트용으로 사용되는 소재로써, 높은 강도 및 우수한 단열특성으로 인하여 주로 단열재로 사용되는 경질 폴리우레탄과 비교되는 소재이다. 그 방법은 먼저 몰드에 에어로겔 입자를 충진시킨 후에, 폴리올(제 1폴리올은 OH수가 35인 폴리에테르), 디이소시아네이트(4,4'-디시아네이토디페닐메탄 ), 발포제로서 물, 촉매, 계면활성제 등으로 이루어진 혼합물을 몰드에 주입하여, 연질 폴리우레탄을 이용한 복합체 폼을 제조하였다.
그러나, 상기 특허에서와 같이 폴리올, 디이소시아네이트 및 첨가제로 이루어진 혼합용액을 에어로겔로 채워진 몰드에 첨가하는 경우, 우레탄 조성물의 점도가 크기 때문에 에어로겔 입자와의 균일한 혼합이 어려우며, 이에 따라 최종 복합체 폼에 에어로겔이 균일하게 분산되기 어렵고, 특히, 단열재 폼(또는 몰드)의 크기가 증가하고, 에어로겔 입자의 충진 밀도가 커질수록 이러한 문제는 심각해져 대형 스케일로 제조하는 것은 더욱 어렵다. 또한 상기 특허에서 사용한 폴리올은 OH기가 35로, 이를 이용하여 우레탄 폼 제조시, 연질 폴리우레탄폼이 형성되므로, 바인더에 의한 열전도율의 증가가 필연적이며, 단열재에서 요구되는 충분한 압축강도를 갖기가 어렵다.
본 발명자들은 상기된 문제점을 해결하기 위하여 연구한 결과, 본 발명을 완성하게 되었으며, 본 발명의 목적은 에어로겔 입자 및 경질우레탄 폼 바인더로 이루어지는 에어로겔 복합체 폼 및 그 제조방법을 제공하고자 하는 것이다.
본 발명에 따라 제공되는 복합체 폼은 다양한 형태로 제조가능하며, 나노다공성인 에어로겔의 단열성은 물론 경질 우레탄 폼 자체가 단열재로 사용되는 것이 기 때문에 그 단열특성을 증가시킬 수 있음은 물론, 에어로겔의 압축강도 및 취성이 개선된다.
본 발명에 따라, 에어로겔 입자 1~90부피% 및 경질 우레탄 폼 10~99부피%로 이루어지며, 열전도도가 10~50mW/mk이고, 밀도가 0.03~0.2g/cm3 및 압축강도 1~10.kg/cm2임을 특징으로 하는 에어로겔 복합체 폼이 제공된다.
또한, 본 발명에 따라서,
폴리올에 촉매, 계면활성제, 발포제를 혼합하는 단계;
상기 혼합물에 에어로겔 입자를 첨가하고 교반하는 단계;
상기 혼합물에 디이소시아네이트를 첨가하고 교반하는 단계; 및
상기 혼합물을 몰드에 제공하고 상온에서 발포시키는 단계
로 이루어지는 에어로겔 복합체 폼의 제조방법이 제공된다.
이하, 본 발명에 대하여 보다 상세히 설명하고자 한다.
본 발명자들은 에어로겔 단열재를 개발하기 위하여 연구한 결과, 에어로겔의 바인더로서 그 자체가 단열특성을 갖는 경질 우레탄 폼을 사용함으로써 나노 다공 체인 에어로겔의 단열특성을 최대한 유지하면서, 에어로겔의 압축강도 및 취성이 개선된 복합체 폼의 단열재가 제조 가능함을 발견하고 본 발명을 완성하게 되었다.
본 발명에 따른 복합체 폼 제조에 적합한 에어로겔은 이 기술분야에 알려진 어떠한 적합한 졸겔기술[R.K.Colloid Chemistry of Silica and Silicates 1954, chapter 6; C.J. Brinker, G.W. Scherer, Sol-Gel Science, 1990, Chaps 2 and 3을 참고바람]을 기초로 하여 제조할 수 있다. 이에 대하여 구체적으로 설명하고자 한다.
일반적으로, 무기 에어로겔 제조의 주요 합성 루트는 적합한 금속 알콕사이드의 가수분해와 응축이다. 가장 적합한 금속 알콕사이드는 각 알킬기가 1 내지 6개인 탄소원자, 바람직하게는 1 내지 4개의 탄소원자를 갖는 것이며, 이러한 화합물로는 특별히 이로써 제한하는 것은 아니나, 테트라에톡시실란(TEOS), 테트라메톡시실란(TMOS), 테트라-n-프로폭시실란, 알루미늄 이소프로폭사이드, 알루미늄-sec-부톡사이드, 세륨 이소프로폭사이드, 하프늄 tert-부톡사이드, 마그네슘 알루미늄 이소프로폭사이드, 이트륨 이소프로폭사이드, 티타늄 이소프로폭사이드, 또는 지르코늄 이소프로폭사이드 등이다.
에어로겔의 제조시 주요한 변수는 알콕사이드의 종류, 용액의 pH, 알콕사이드/물/용매(주로 알콜임)의 농도비율이다. 이러한 변수의 조절은 초임계 조건에서 건조시간 동안 "졸"상태에서 "겔"상태로 전이 도중에 에어로겔종의 성장 및 응집을 조절한다. 결과 에어로겔의 성질이 전구물질 용액의 pH와 반응물의 몰비율에 의해 영향을 받지만, 겔형성을 허용하는 임의의 pH 및 몰비율이 본 발명에서 사용될 수 있다. 일반적으로, 용매로는 특별히 이로써 제한하는 것은 아니나, 1~6, 특히 2~4개의 탄소원자를 함유하는 저급 알콜이 바람직하며, 에틸아세테이트, 아세톤, 디클로로메탄과 같은 유기용매도 사용가능하다.
본 발명의 에어로겔의 제조시 가장 바람직한 성분은 테트라에톡시실란(TEOS), 물, 및 에탄올이며, 이때, TEOS에 대한 물의 비율은 1: 4~8이며, EtOH에 대한 TEOS의 비율은 0.02~0.5:1이고, 바람직한 pH의 범위는 2~9이며, 보다 바람직하게는 가수분해반응의 pH는 2이고, 응축반응의 pH는 약 8이다. pH를 조절하기 위해서는 임의의 산이 사용될 수 있으며, 예로는 HCl, H2SO4, 또는 HF가 바람직하게 사용되며, pH를 높이기 위해서는 NH4OH가 바람직하게 사용된다.
상기한 바와 같이, 알코올 용제를 사용하여 알콕사이드와 물의 혼합용액을 만든 후 산촉매를 첨가하면, 가수분해가 일어나 금속수산화물이 형성되며, 이때, 테트라에톡시실란을 사용한 가수분해 반응식 1은 다음과 같다:
[반응식 1]
Si(OC2H5)4 + 4H2O → Si(OH)4 + 4(C2H5)OH
상기의 알콕사이드 용액에 pH가 9가 되도록 염기촉매를 첨가하면, 다음 반응식 2와 같이 축합반응이 일어나며, "졸"상태의 용액이 "겔"화된다. "겔"상태의 용액을 충분한 시간동안 숙성시킨 후 이를 초임계 건조시킴으로써 에어로겔이 제조된다.
[반응식 2]
Si(OH)4 → SiO2 + 2H2O
본 발명의 바람직한 구현에 있어서, 상기와 같이 제조된 에어로겔 입자에 바인더로서 경질 우레탄 폼을 사용하여 에어로겔 복합체 폼을 제조할 수 있으며, 이에 대하여 구체적으로 설명하고자 한다.
본 발명의 복합체 폼 제조에 사용하고자 하는 경질 우레탄 폼은 단열특성, 저온치수 안정성 등이 우수하기 때문에, 냉장고, 냉동창고 등의 단열재로서 폭넓게 이용되는 것으로써, 이러한 경질우레탄 폼을 사용하는 경우, 종래에 바인더를 열가소성 수지나 섬유로 사용하는 경우보다 단열특성이 우수하다는 장점이 있다.
본 발명에서 바인더로 사용되는 경질 우레탄 폼은 낮은 열전도율이 필요하므로 독립기포(closed cell)을 가지고, 높은 강도 및 찌그러지지 않는 특성이 필요하므로, 사용하는 폴리올은 분기 및 가교밀도가 높은 구조가 유리하다. 따라서 폴리 올의 분자량은 200~800 정도로 낮고, 수산기값(hydroxy number)이 300 내지 600mgKOH/g인 것이 바람직하다.
본 발명의 경질 우레탄 폼의 제조에 적합한 폴리올은 그 말단에 OH를 가지는 것으로서 이소시아네이트와 반응하여 우레탄 폼의 주사슬을 형성하는 것이며, 그 종류로는 특별히 이로써 한정하는 것은 아니나 폴리에스테르형과 폴리에테르형이 사용될 수 있다. 폴리올의 선택은 최종 제품의 특성, 예를 들면 난연특성이 요구되는 경우 방향족계 폴리에스테르형 폴리올을 선택하지만, 많은 경우 점도나 기능기수면에서 폴리에테르형 폴리올이 바람직하다.
상기 폴리에스테르형 폴리올은 다염기산(polybasic carboxylic acid) 및 글리콜, 글리세롤 등과 같은 다알코올(polyalcohol)로 합성된 것으로서, 분자량이 200～800 범위인 것이 바람직하며, 상기 다알코올은 에틸렌 글리콜, 1,4-부탄디올, 1,6-헥산디올, 1,4-시클로헥산디메탄올 또는 네오펜틸글리콜로부터 선택되며, 상기 다염기산은 테레프탈산 및 이소프탈산의 방향족 염기산, 아디프산 및 아젤라산의 지방족 이염기산, 및 설포이소프탈산 및 이의 금속염으로부터 선택되는 것이 바람직하다.
상기 폴리에테르계 폴리올은 글리콜, 글리세롤, 캐인 슈가(cane sugar) 등과 같은 폴리하이드릭 알콜이나 아민과 알킬렌 옥사이드와의 반응으로 제조될 수 있 다. 폴리에틸렌글리콜, 폴리프로필렌글리콜, 폴리테트라메틸렌글리콜, 폴리부틸렌글리콜, 프로필렌옥사이드와 테트라하이드로퓨란과의 공중합체 폴리올, 에틸렌옥사이드와 테트라하이드로퓨란과의 공중합체 폴리올, 및 에틸렌옥사이드와 프로필렌옥사이드의 공중합체 폴리올로부터 선택될 수 있으며, 분자량은 200～800 범위인 것이 바람직하다.
또한, 상기 경질 우레탄 폼의 제조에 사용되는 이소시아네이트는 종래에 알려진 어떠한 이소시아네이트가 사용 가능하며, 특별히 이로써 제한하는 것은 아니나, 예를 들어, 메틸렌디페틸디이소시아네이트, 톨루엔 디이소시아네이트, 나프탈렌 디이소시아네이트, 헥사메틸렌 디이소시아네이트, 테트라메틸디페닐렌 디이소시아네이트, 변성 디페닐메탄 디이소시아네이트 등을 단독으로 또는 2종류 이상 혼합하여 사용할 수 있다.
상기 이소시아네이트는 최종 NCO의 함량이 약 30~40%인 것이 바람직하며, 그 첨가량은 폴리올 중량 100을 기준으로 90~110중량%가 바람직하다.
또한, 본 발명에 따른 경질 우레탄 폼을 발포시키기 위하여, 발포제를 첨가하며, 이러한 발포제로는 특별히 이로써 제한하는 것은 아니나, 노르말 펜탄, 시클로 펜탄, 아이소펜탄, 하이드로겐 클로로플루오로카본(H-CFCs), 하이드로겐 플루오로카본(H-FCs)이 바람직하게 사용될 수 있다. 발포제의 첨가량은 폴리올의 중량을 기준으로 첨가되며, 얻고자 하는 최종 폼의 밀도에 따라 정해진다.
대부분의 폴리올과 디이소시아네이트는 상온에서 서로 반응하나, 반응 속도를 증가시키고, 경화성을 개선하기 위해서는 촉매를 사용한다. 촉매로는 3급아민, 유기주석화합물(organo-tin compound) 또는 지방족 카르복시산계의 알칼리염이 사용되며, 그 예로는 특별히 이로써 제한하는 것은 아니나, 트리에틸아민, 트리에틸디아민, 디메틸시클로헥실아민, 디부틸딘 디라우레이트가 사용될 수 있으며, 바람직한 촉매 혼합비율은 폴리올성분 100 중량부에 대해서 2~5 중량%이다. 또한 기포셀의 크기를 균일하게 하여 폼의 팽창과 강도를 균일하게 하기 위하여, 표면장력이 작은 실리콘 정포제(Si surfactant)가 첨가된다. 부가적으로, 필요에 따라 난연제 등을 포함한 기타 첨가제가 경질 우레탄 폼의 물성을 변화시키지 않는 범위내에서 첨가될 수 있다.
본 발명의 다른 구현에 있어서, 본 발명에 따른 에어로겔 복합체 폼의 제조방법은, 먼저, 에어로겔 입자를 폴리올, 촉매, 계면활성제 및 발포제로 이루어진 혼합물에 첨가한 다음, 순차적으로 디이소시아네이트를 혼합하여 상온에서 발포시키거나 또는 폴리올, 촉매, 계면활성제, 디이소시아네이트 및 발포제로 이루어진 혼합물에 에어로겔 입자를 균일하게 분산시킨 후 약 60℃의 오븐에서 발포시켜 제조할 수 있다. 이때, 상기 디이소시아네이트의 첨가량은 폴리올 100중량에 대하여 90 내지 110 중량비율로 첨가하는 것이 바람직하다.
상기와 같이, 본 발명에 따라 제공되는 에어로겔 복합체 폼은 에어로겔의 바인더로서 섬유나 열가소성 수지를 사용하는 종래기술에 비하여, 바인더로써 그 자체가 단열재로 사용될 수 있는 경질 우레탄 폼을 사용함으로써 단열특성을 최대한 유지시킴은 물론, 에어로겔의 압축강도 및 취성을 개선시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 에어로겔 복합체 폼은 단열재의 사용용도에 맞도록 다양한 방법으로 가공될 수가 있다. 즉, (1) 사용되는 몰드에 따라 모양을 결정할 수 있으므로, 원하는 형태로 에어로겔 복합체 폼을 제공할 수 있고, (2) 오픈 발포의 경우는 단열재의 크기 제한이 없으므로, 대형 에어로겔 단열재를 손쉽게 가공할 있고, (3) 단열특성이 필요한 빈 공간을 에어로겔 단열재가 채워지도록 발포할 수 있고, (4) 스프레이 형식의 에어로겔 단열재를 제조할 수 있다는 잇점이 있다.
이하 본 발명을 다음 실시예로 설명하고자 하며, 이로써 본 발명을 제한하는 것은 아니다.
실시예
에어로겔 제조예 1
TEOS 224g, 물 108g, 에탄올50g을 혼합하여 실리카 에어로겔 전구체를 제조하였다. TEOS/에탄올 혼합물의 초기 산도는 혼합 직후 (즉, 가수분해 및 축합반응 이전)에 pH 5~6 였다. 여기에 염산을 첨가하여 pH 2인 조건에서 교반하여 가수분해 반응을 수행하였다. 그 후 암모늄 하이드록사이드를 첨가하여 pH 8로 조절하여 겔화반응을 진행시켜 습윤겔을 제조한 후, 50℃에서 24시간 동안 숙성하였다. 초임계 건조를 위한 전처리로 숙성된 습윤 겔 내부에 포함되어 있는 미반응된 물을 제거하는 용매치환을 수행하였는데, 이때 에탄올 및 메탄올을 용매로 이용하였다.
본 실시예에 사용된 초임계 건조에 사용한 조건은 다음과 같다. 먼저 용매치환된 시료를 넣은 오토클레이브를 이산화탄소로 퍼지한 다음 35~40℃로 가열하였다. 가열 도중에 오토클래이브 내부 압력은 약 1,500psig로 증가시켰다. 이러한 온도 및 압력을 1~2 시간동안 유지한 후에, 이산화탄소의 초임계 온도(31℃) 이상으로 유지하면서 압력완화 밸브로 벤팅하여 15~25psi/분의 속도로 2~3시간동안 오토클래이브의 압력을 감소시켰다. 오토클레이브의 압력이 100psig 이하로 떨어질 때, 오토클레이브 히터의 전력을 끄고, 나머지 알코올을 냉각도중에 질소를 사용하여 배출하였다. 제조된 습윤겔은 초임계 장치를 이용하여 건조 결과, 나노다공구조의 에어로겔을 얻었다.
실시예 1
경질폼용 제 1 폴리올 40g (HS209TM ,수산기가(mgKOH/g) 450, 한국폴리올사), 제2 폴리올 26g((GP250TM ,수산기가(mgKOH/g) 650~700, 한국폴리올사), 노르말 펜탄 10g, 촉매로서 트리에틸디아민(Dabco, Air products사) 3g, 계면활성제 (DC- 193, Dabco, Air products사) 1g을 포함한 용액에 상기 제조예 1로부터 얻어진 에어로겔 20g을 넣고 교반하였다. 혼합된 폴리올 혼합액 100g에 폴리머 MDI를 90g 혼합하여 발포용기에 도입한 후 발포시켰다. 발포는 상온에서 약 5 내지 10분 이내에 완료되었다. 최종 복합체폼의 밀도는 0.03g/cm3이었다.
비교예 1
먼저 폴리올(제 1폴리올은 OH수가 35인 폴리에테르), 4,4'-디시아네이토디페닐메탄, 발포제로서 물, 촉매, 계면활성제 등으로 이루어진 혼합물을 몰드에 주입하여, 복합체 폼을 제조하였다. 복합체 190g 당 사용한 에어로겔 입자의 양은 20g이었다.
비교예 2
바인더로 폴리비닐부티랄 열가소성 수지를 사용한 것을 제외하고 실시예 1과 동일하게 제조하였다.
비교예 3
PET 섬유웹에 졸상태의 실리카 용액을 함침시킨후, 겔화반응을 진행하여 에어로겔-섬유 복합체를 제조하였다.
[표]
열전도도(mW/mk) 밀도(g/cm3) 압축강도(kg/cm2)
실시예 1 18 0.03 2.0
비교예 1 22 0.05 0.02
비교예 2 45 0.6 -
비교예 3 40 0.2 -
상기 표에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따라 제공되는 에어로겔 복합체 폼은 에어로겔의 바인더로서 섬유나 열가소성 수지를 사용하는 종래기술에 비하여, 바인더로서 그 자체가 단열재로서 사용될 수 있는 경질 우레탄 폼을 사용함으로써 단열특성을 최대한 유지시킴은 물론, 에어로겔의 압축강도 및 취성을 개선시킬 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 에어로겔 복합체 폼은 사용되는 몰드에 따라 모양을 결정할 수 있으므로, 원하는 형태로 에어로겔 복합체 폼을 제공할 수 있다는 잇점이 있다.
본 발명에 따라 제공되는 에어로겔 복합체 폼은 에어로겔의 바인더로서 섬유나 열가소성 수지를 사용하는 종래기술에 비하여, 바인더로서 그 자체가 단열재로서 사용될 수 있는 경질 우레탄 폼을 사용함으로써 단열특성을 최대한 유지시킴은 물론, 에어로겔의 압축강도 및 취성을 개선시킬 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 에어로겔 복합체 폼은 사용되는 몰드에 따라 모양을 결정할 수 있으므로, 원하는 형태로 에어로겔 복합체 폼을 제공할 수 있다는 잇점이 있다.

Claims (9)

  1. 전체 부피를 기준으로 에어로겔 입자 1~90부피% 및 경질 우레탄폼 10~99부피%로 이루어지며, 열전도도가 10~50mW/mk이고, 밀도가 0.03~20g/cm3, 및 압축강도1~10kg/cm2인 것을 특징으로 하는 에어로겔 복합체 폼.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 에어로겔은 실리카 에어로겔인 것을 특징으로 하는 에어로겔 복합체 폼.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 경질 우레탄 폼은 폴리올과 이소시아네이트의 반응생성물을 발포제를 이용하여 발포시킨 것임을 특징으로 하는 에어로겔 복합체 폼.
  4. 제 3항에 있어서, 상기 폴리올은 분자량이 200~800이며, 수산기값이 300 내지 600KOH/g인 것을 특징으로 하는 에어로겔 복합체 폼.
  5. 제 3항 또는 4항에 있어서, 상기 폴리올은 폴리에스테르형 또는 폴리에테르형인 것을 특징으로 하는 에어로겔 복합체 폼.
  6. 제 3항에 있어서, 상기 이소시아네이트는 메틸렌디페닐디이소시아네이트인 것을 특징으로 하는 에어로겔 복합체 폼.
  7. 제 3항에 있어서, 상기 발포제는 펜탄인 것을 특징으로 하는 에어로겔 복합체 폼.
  8. 폴리올에 촉매, 계면활성제, 및 발포제를 첨가 및 혼합하는 단계;
    상기 혼합물에 에어로겔 입자를 첨가하고 교반하는 단계;
    상기 혼합물에 디이소시아네이트를 첨가하고 교반하는 단계; 및
    상기 혼합물을 몰드에 제공하고 상온에서 발포시키는 단계
    로 이루어지는 에어로겔 복합체 폼의 제조방법.
  9. 폴리올에 촉매, 계면활성제, 발포제 및 디이소시아네이트를 첨가 및 혼합하 는 단계;
    상기 혼합물에 에어로겔 입자를 균일하게 분산시키는 단계; 및
    상기 혼합물을 몰드에 제공하고 약 60℃의 온도에서 발포시키는 단계
    로 이루어지는 에어로겔 복합체 폼의 제조방법.
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