KR100670404B1 - 난연성 보드 제조방법 및 장치 - Google Patents

난연성 보드 제조방법 및 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR100670404B1
KR100670404B1 KR1020060048974A KR20060048974A KR100670404B1 KR 100670404 B1 KR100670404 B1 KR 100670404B1 KR 1020060048974 A KR1020060048974 A KR 1020060048974A KR 20060048974 A KR20060048974 A KR 20060048974A KR 100670404 B1 KR100670404 B1 KR 100670404B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
flame retardant
weight
parts
insulating material
heat insulating
Prior art date
Application number
KR1020060048974A
Other languages
English (en)
Inventor
윤석규
Original Assignee
아이케이스틸 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 아이케이스틸 주식회사 filed Critical 아이케이스틸 주식회사
Priority to KR1020060048974A priority Critical patent/KR100670404B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100670404B1 publication Critical patent/KR100670404B1/ko

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C44/00Shaping by internal pressure generated in the material, e.g. swelling or foaming ; Producing porous or cellular expanded plastics articles
    • B29C44/34Auxiliary operations
    • B29C44/56After-treatment of articles, e.g. for altering the shape
    • B29C44/5618Impregnating foam articles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29DPRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
    • B29D99/00Subject matter not provided for in other groups of this subclass
    • B29D99/001Producing wall or panel-like structures, e.g. for hulls, fuselages, or buildings
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29KINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2105/00Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped
    • B29K2105/0005Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped containing compounding ingredients
    • B29K2105/0026Flame proofing or flame retarding agents

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Building Environments (AREA)

Abstract

난연성 보드 제조방법 및 제조장치가 개시된다. 단열재 내부에 액상의 난연제를 주입하여 난연성 보드를 제조하는 방법으로서, 단열재에 복수의 주입공을 형성하는 단계, 단열재의 표면에 난연제를 분사하여 주입공 및 단열재의 내부에 난연제를 주입하는 단계, 단열재를 건조시키는 단계를 포함하되, 난연제는, 스티렌 아크릴레이트계 공중합체 및 수분산 폴리우레탄으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 바인더 7 내지 10 중량부, 규산칼륨 또는 물유리 25 내지 100 중량부, 수산화알루미늄 30 내지 60 중량부, 탈크 15 내지 25 중량부, 소포제 0.1 내지 1 중량부, 석고 0.6 내지 2.5 중량부 및 물 50 내지 100 중량부를 포함하는 난연성 보드 제조방법은, 우수한 내열성 및 내수성을 가지며 고온 건조가 가능한 난연성 보드을 제공할 수 있다.
난연성, 보드, 난연제, 주입공, 스티렌 아크릴레이트계 공중합체, 물유리, 수산화나트륨, 탈크, 소포제, 석고.

Description

난연성 보드 제조방법 및 장치{Method and apparatus for manufacturing anti-flammable boards}
도 1은 본 발명의 일 실시예에서 사용된 난연성 조성물을 적용한 스티로폼의 내열성 검사 결과(1)를 나타내는 사진.
도 2는 비교예에서 제조한 난연성 조성물을 적용한 스티로폼의 내열성 검사 결과(1)를 나타내는 사진.
도 3은 본 발명의 일 실시예에서 사용된 난연성 조성물 1, 2 및 비교예에서 제조한 난연성 조성물을 적용한 스티로폼의 내열성 검사 결과(2)를 비교한 사진.
도 4a는 본 발명의 일 실시예에 사용된 난연성 조성물을 적용한 스티로폼의 내수성 검사 결과를 나타내는 사진.
도 4b는 도 4a의 부분 확대도.
도 5a는 비교예에서 제조한 난연성 조성물을 적용한 스티로폼의 내수성 검사 결과를 나타내는 사진.
도 5b는 도 5a의 부분 확대도.
도 6은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 난연재 제조방법을 나타내는 순서도.
도 7는 단열재에 주입공을 형성하는 슬롯팅 롤러를 나타내는 단면도.
도 8a는 주입공이 형성된 스티로폼을 나타내는 사진.
도 8b는 주입공이 형성된 스티로폼을 나타내는 단면도.
도 9a는 노즐부를 통해 스티로폼에 난연제를 투입하는 모습을 나타내는 정면도.
도 9b는 노즐부를 통해 스티로폼에 난연제를 투입하는 모습을 나타내는 측면도.
도 10은 본 발명의 일 측면에 따른 난연성 보드의 화기시험 전과 후를 비교하여 나타내는 확대 단면도.
도 11은 본 발명의 다른 측면에 따른 난연성 보드 제조장치의 구성을 나타내는 단면도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10: 슬롯팅 롤러 11: 슬롯팅 핀
14: 롤러부 17: 돌기부
20: 스티로폼
21: 제1 주입공 22: 제2 주입공
23: 주입공 25: 발포입자
27: 공극 30: 노즐부
31: 노즐 34: 저장부
36: 펌프 40: 난연제
본 발명은 난연재 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로, 건축물의 벽 등으로서 사용되는 단열재 및 샌드위치 보드의 주입재로는 스티로폼이 널리 사용되고 있다. 그러나 스티로폼은 내화성(耐火性)을 가지고 있지 않아서 건축물에 화재가 발생하면 건축물이 쉽게 전소(全燒)되는 문제점이 있었다. 이러한 문제점을 해결하기 위해서 스티로폼 단열재의 외부면 상에 액상으로 이루어진 통상의 난연도료를 도포하여 단열재로 사용하거나, 또는 스티로폼 단열재를 발포하기 전에 각각의 발포 알갱이의 표면에 난연도료를 도포한 상태에서 발포하여 단열재로 사용하고 있는 실정이다.
그런데, 전술한 스티로폼 단열재의 외부면 상에 난연도료가 도포된 단열재는 단열재 내부까지 난연도료가 침투하지 못하고 단열재를 재단하여 사용함에 따라서 어느 일측면 상에 난연도료가 도포되지 않아 화재에 그대로 노출되는 문제점이 있었다. 또한 발포 알갱이의 표면에 난연도료가 도포된 단열재는 발포작업을 수행하기 때문에 난연도료가 소실되거나 화재 시 난연도료 내부의 발포 알갱이가 녹아 내리는 문제점이 있었다. 뿐만 아니라, 상기와 같이 난연액을 투입하는 경우 건조시간이 길어지는 문제점이 있고, 스티로폼은 열에 약하여 90도 이상으로 열을 올리게 될 경우 발포가 생기면서 변형이 생겨 높은 온도에서 건조시킬 수도 없다. 또한 건조가 덜 되면 내수성이 떨어지고 오래 보관할 때 스티로폼 표면에 흐름이 발생하여 타 물체와의 접착이 잘 이루어지지 않는다는 문제점과 설치 시공후에도 빗물에 난연액이 흘러나와 자국이 심하게 나는 문제점이 있다.
본 발명은 단열재에 우수한 내열성 및 내수성을 가진 난연제를 주입함으로써 우수한 내열성 및 내수성을 가지며 고온 건조 및 자기 가교가 가능한 난연성 보드를 제조하는 방법 및 제조장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 단열재 내부에 액상의 난연제를 주입하여 난연성 보드를 제조하는 방법으로서, (a)단열재에 복수의 주입공을 형성하는 단계, (b)단열재의 표면에 난연제를 분사하여 주입공 및 단열재의 내부에 난연제를 주입하는 단계, (c)단열재를 건조시키는 단계를 포함하되, 난연제는, 스티렌 아크릴레이트계 공중합체 및 수분산 폴리우레탄으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 바인더 7 내지 10 중량부, 규산칼륨 또는 물유리 25 내지 100 중량부, 수산화알루미늄 30 내지 60 중량부, 탈크 15 내지 25 중량부, 소포제 0.1 내지 1 중량부, 석고 0.6 내지 2.5 중량부 및 물 50 내지 100 중량부를 포함하는 조성물인 난연성 보드 제조방법이 제시될 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 측면에 따르면 단열재 내부에 액상의 난연제를 주입하여 난연성 보드를 제조하는 장치로서, 단열재에 복수의 주입공을 형성하는 천공부, 천공부를 거쳐 이송되는 단열재의 표면에 난연제를 주입하는 노즐부, 노즐부를 거쳐 이송되는 단열재를 건조시키는 건조부를 포함하되, 난연제는, 스티렌 아크릴레이트계 공중합체 및 수분산 폴리우레탄으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 바인더 7 내지 10 중량부, 규산칼륨 또는 물유리 25 내지 100 중량부, 수산화알루미늄 30 내지 60 중량부, 탈크 15 내지 25 중량부, 소포제 0.1 내지 1 중량부, 석고 0.6 내지 2.5 중량부 및 물 50 내지 100 중량부를 포함하는 조성물인 난연성 보드 제조장치가 제시될 수 있다.
주입공은 단열재의 양면에 모두 천공될 수 있고, 주입공의 깊이는 단열재의 두께에 상응하되, 단열재를 관통하지 않도록 형성될 수 있다.
한편, 노즐부는 단열재의 폭에 상응하는 길이를 가지고, 단열재의 높이방향으로 복수로 형성된 슬릿(slit)형의 노즐을 포함할 수도 있다.
또는 난연액 주입시 20Kg/Cm3이하의 압으로 토출될수있도록 되어야 한다.
전술한 것 외의 다른 측면, 특징, 이점이 이하의 도면, 특허청구범위을 포함한 발명의 상세한 설명으로부터 명확해질 것이다.
이하, 본 발명에 따른 난연성 보드 제조방법 및 제조장치의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중 복되는 설명은 생략하기로 한다.
먼저, 본 발명의 일 측면에 따른 난연성 보드 제조방법 및 제조장치에 사용될 수 있는 난연제를 이루는 난연성 조성물에 대해 설명하도록 한다.
난연성 조성물에 사용되는 (A) 스티렌 아크릴레이트계 공중합체 및 수분산 폴리우레탄으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 바인더는 자기 가교형 바인더로서 난연성 조성물의 내수성, 내열성 및 접착성을 위한 성분이다.
상기 스티렌 아크릴레이트계 공중합체에 사용되는 아크릴레이트계 모노머 고무 성분으로는 메틸아크릴레이트, 에틸아크릴레이트, n-프로필아크릴레이트, n-부틸아크릴레이트, 2-에틸헥실아크릴레이트, 헥실아크릴레이트, 메틸메타크릴레이트 및 2-에틸헥실메타크릴레이트 등의 아크릴레이트계 모노머를 들 수 있으며, 반드시 이들로 한정되는 것은 아니다.
또한, 상기 아크릴레이트계 모노머는 단독 또는 혼합하여 사용할 수 있으며, 구체적으로는 필름형성이 용이하도록 Tg 값을 0℃로 맞추기 위하여 메틸메타크릴레이트와 같은 하드 모노머와 부틸아크릴레이트와 같은 소프트 모노머를 혼합하여 사용하는 것이 바람직하다.
스티렌 아크릴레이트계 공중합체는 스티렌, 메틸메타크릴레이트 및 부틸아크릴레이트를 공중합하여 사용할 수 있다. 이때 상기 스티렌 아크릴레이트 공중합체는 스티렌 100 중량부에 대하여 메틸메타크릴레이트 80 내지 120 중량부, 부틸아크릴레이트 150 내지 250 중량부를 혼합하여 공중합하는 것이 바람직하며, 더욱 바람 직하게는 스티렌 100 중량부에 대하여 메틸메타크리렐이트 90 내지 110 중량부, 부틸아크릴레이트 180 내지 220 중량부를 혼합하여 공중합할 수 있다. 이와 같이 혼합하여 중합할 때 필름형성에 적정한 Tg 값을 맞출 수 있기 때문이다.
또한, 상기 수분산 폴리우레탄으로는 폴리에스테르계 폴리올과 유기 이소시아네이트의 중합체로서 아크릴 변성 폴리우레탄인 것이 바람직하다.
일반적으로 폴리에스테르계 폴리올은 내수성이 약하나, 내열성이 우수한 것으로 알려져 있다. 이러한 폴리에스테르계 폴리올에 내수성을 향상시키기 위하여 물과의 반응성을 줄이고자 입체장애를 줄 수 있는 벤젠링과 같은 구조를 갖도록 만들 수 있다. 즉, 폴리에스테르계 폴리올은 2가산과 다이올(diol)을 이용하여 합성되는데 이때 2가산으로 벤젠링을 갖는 이소프탈산과 같은 2가산을 사용하면 한쪽에 벤젠링을 갖도록 하여 폴리에스테르계 폴리올의 내수성을 향상시킬 수 있다.
또한, 수분산 폴리우레탄은 폴리에스테르계 폴리올과 유기 이소시아네이트의 중합체에 3관능기 트리올(triol)을 포함하는 것이 바람직하다. 폴리우레탄의 경우 칙소성(또는 요변성이라고도 한다), 즉 외적인 힘이 작용하지 않는 상태에서는 겔처럼 존재하다가 외적인 힘이 작용하면 졸처럼 유동성을 지니게 되는 특성을 갖는다. 3관능기 트리올을 포함시켜 축합중합시킴으로써 수분산 폴리우레탄의 칙소성을 높일 수 있다. 구체적으로 상기 3관능기 트리올로는 글리세린, TMP (trimethylolpropane) 등을 예로 들 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 폴리에스테르계 폴리올은 아디프산(adipic acid), 세바스산(sebasic acid), 푸마르산(fumaric acid), 이소프탈산(isophtalic acid) 등의 2가산과 에틸 렌 글리콜(ethylene glycol), 1,4-부틸렌 글리콜(1,4-buthylene glycol), 네오펜틸 글리콜(neopentyl glycol), 디에틸렌 글리콜(diethylene glycol), 폴리카프로락톤 다이올(polycaprolactone diol) 등의 다이올을 사용하여 축합반응을 통하여 제조될 수 있으며, 상기 2가산 및 다이올은 이에 한정되지 아니한다.
또한, 상기 유기 이소시아네이트로는 IPDI(isoporon diisocyanate), TDI(toluene diisocyanate) 등의 이소시아네이트를 사용할 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.
폴리우레탄의 아크릴 변성을 위한 물질로서 히드록시에틸 메타크릴레이트(HEMA, hydroxyethylmethacrylate)이 사용될 수 있는데, 이는 한쪽에는 OH기를 갖고 다른 한쪽에는 C=C 이중결합을 가지고 있어서 폴리우리탄을 제조할 때 일부 첨가하여 아크릴 변성을 가능하게 한다. 이때 개시제로서 APS(Ammonium persulfate) 또는 ALBN(2,2'-azobisisobutyronitrile) 등을 사용할 수 있다.
수분산 폴리우레탄은 사슬 연장제로서 에틸렌 글리콜, 디메틸렌 글리콜 등을 사용할 수 있으며, 또한 폴리우레탄을 중합하는 과정에서 잠재성 이온기로서 DMPA(dimetyol propionic acid)를 사용할 수 있다. 여기에서 잠재성 이온기란 폴리우레탄의 물에 대한 용해성을 높이기 위하여 친수성기를 도입하게 되는데 이러한 역할을 해주는 것을 말한다. 이와 같이 잠재성 이온기를 도입하는 경우 이를 중화시키기 위하여 TEA(triethylamine)등의 중화제를 사용한다.
또한, 수분산 폴리우레탄은 사슬 길이를 연장시키고 점도를 높여주기 위하여 에틸렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜 등을 사슬 연장제로 사용할 수 있으며, 에틸렌 디 아민(EDA, ethylene diamine), 트리에틸렌 테트라아민(TETA, triethylene tetramine)과 같은 사슬 연장제를 추가로 사용할 수 있다. 이와 같은 수분산 폴리우레탄은 폴리올의 특수성으로 인하여 우수한 내열성과 내수성을 나타내며, 기본 폴리올에 3관능기 트리올(triol)을 사용하여 칙소성을 향상시킬 수 있다. 상기 수분산 폴리우레탄의 중량평균 분자량은 약 50,000 정도이고 중합도는 30 내지 40인 것이 바람직하다.
스티렌 아크릴레이트계 공중합체 및 수분산 폴리우레탄으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 바인더는 7 내지 10 중량부의 범위로 사용하는 것이 바람직하다. 만약 함량이 7 중량부 미만이면 바인더가 구성요소들을 효과적으로 결합시켜 주지 못하며 이에 따라 내수성 및 난연성의 저하를 가져올 수 있고, 함량이 10 중량부를 초과하면 비용은 증대되는 만큼의 난연성이 더 이상 증대되는 효과가 없기 때문이다.
(B) 규산칼륨 또는 물유리는 난연성 물질로서 접착성이 있기 때문에 조성물 내의 가루들을 잡아주는 바인더 기능 또한 갖는다.
물유리(water glass)란 수용성 규산염 중 가장 널리 사용되고 있는 무기화합물인 규산나트륨(규산소다)을 말한다. 규산나트륨은 일반적으로 Na2OㅇnSiO2ㅇxH2O의 분자식으로 표현되며, 물에 대한 용해성이 있기 때문에 '물유리'라고 불려진다.
상기 규산칼륨 또는 물유리의 함량은 25 내지 100 중량부인 것이 바람직하다. 만약 함량이 25 중량부 미만이면 물유리의 난연 특성이 발현되기 어렵고, 함량이 100 중량부를 초과하면 스티로폼에 적용하였을 때 건조 시 표면에 흘러나오는 문제점이 야기될 수 있다.
난연성 조성물에 사용되는 (C) 수산화 알루미늄은 난연성 조성물 전체의 30%를 차지하는 무기계의 대표적인 난연성 조성물로서 할로겐 비함유의 무독성이며, 저발연성이고 전기절연성도 우수하다. 상기 수산화 알루미늄은 기타 성분들을 응집시켜 난연성을 향상시키고 비난연계열의 성분에 대하여 난연성을 보완하는 역할을 할 수 있다.
수산화 알루미늄의 함량은 30 내지 60 중량부를 사용하는 것이 바람직하며, 상기 범위를 벗어나는 경우 수산화 알루미늄의 난연 및 응집 효과를 볼 수 없을 수도 있다. 또한 열을 가하면 물을 방출하는 다른 물질로 대체할수있다.
난연성 조성물에 사용되는 (D) 탈크는 백색도가 우수한 수화 마그네슘 실리케이트 광물로서 활석이라고도 불린다. 탈크는 무기 광물이기 때문에 녹는점이 1400도로 불에 강하고 내수성을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 인장강도 및 굴곡강도를 증가시켜 주어 스티로폼의 신축성을 향상시킬 수 있다.
상기 탈크의 함량은 15 내지 25 중량부인 것이 바람직하다. 만약 함량이 15 중량부 미만이면 내수성 향상 효과를 기대하기 어렵고, 함량이 25 중량부를 초과하면 증점을 유발하여 난연액을 사용하는데 있어 문제가 야기될 수도 있다.
한편, 난연액을 배합하는 과정에서 성분들의 균일한 분산을 용이하게 하기 위하여 바인더 합성 시 계면활성제 내지 유화제를 사용하게 되는데 계면활성제는 어떤 조건에서 거품을 유발하게 되어 이를 제거할 필요가 있다. 이와 같이 거품이 발생하는 것을 방지하기 위하여 (E) 소포제를 사용할 수 있다. 소포제로는 실리콘 계열의 소포제라면 모두 다 사용 가능하다.
소포제의 함량은 0.1 내지 1 중량부인 것이 바람직하다. 함량이 0.1 중량부 미만이면 소포제로서의 기능이 제대로 발현되기 어려우며, 함량이 1 중량부를 초과하면 난연성 조성물의 성분의 변형이 예상되고 건조 시 문제를 유발할 수도 있다.
난연성 조성물에 사용되는 (F) 석고는 약산 성질을 갖고 있어 친수성이며 강알카리인 물유리와 반응하여 물유리를 중화 및 경화시켜 준다. 이와 같은 석고의 기능이 발현될 수 있도록 석고의 함량은 0.6 내지 2.5 중량부인 것이 바람직하다. 만약 함량이 0.6 중량부 미만이면 건조 시 물유리를 경화시키기 어렵고, 함량이 2.5 중량부를 초과하면 경화를 촉진시켜 단시간내의 상온 경화로 인하여 연속생산공정에서 문제를 유발할 수 있다.
난연성 조성물에 사용되는 (G) 물은 점도를 조절하기 위한 것이다. 난연성 조성물의 점도는 15 내지 60 cps가 적당한데, 점도가 15 cps보다 낮은 경우에는 난연성 조성물, 즉 난연액의 흐름성이 높아 난연액이 스티로폼 내부에 남지 못하고 밖으로 빠져 나와 난연성이 저하되며, 점도가 60 cps보다 높은 경우에는 난연액의 흐름성이 약하여 스티로폼 내부에 많은 양의 액 성분이 체류하게 됨에 따라 비중이 높아지며, 건조시간도 길어질 뿐만 아니라 스티로폼 내부 알갱이 사이사이에 골고루 침투되는 것이 어려워 난연성이 저하될 수 있다. 따라서 상기 범위의 점도로 조절하기 위하여 물의 함량은 50 내지 100 중량부 범위로 포함하는 것이 바람직하다.
난연성 조성물은 최종 조성물의 물성을 저해하지 않는 한, 각각의 용도에 따라 무기물 첨가제, 열안정제, 산화방지제, 광안정제, 상용화제, 유기 또는 무기 안 료, 무기 충진제 등이 첨가될 수 있다. 이와 같은 기타 첨가제의 함량은 전체 조성물 (A)+(B)+(C)+(D)+(E)+(F)+(G) 100 중량부에 대하여 0 내지 30 중량부로 사용될 수 있다.
난연성 조성물은 공지의 방법으로 제조할 수 있다. 예를 들면, 통상의 혼합기에서 상술한 구성성분과 기타 첨가제들을 동시 또는 순차적으로 가하여 혼합할 수 있다.
이하에서, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 상세하게 설명하도록 한다.
[실시예 1]
우선 바인더로서 스티렌 아크릴레이트계 공중합체를 제조하기 위하여 스티렌 100 중량부, 메틸메타크릴레이트 100 중량부 및 부틸아크릴레이트 200 중량부를 용매인 물 430 중량부, 계면활성제로서 SDDS(sodium dodecyl sulfonic acid) 12.12 중량부 및 여기에 가교제로서 아디프산 및 히드록시메타크릴레이트를 1:1 몰비로 혼합한 용액 4 중량부와 함께 중합하고, 개시제로서 APS(ammonium persulfate) 0.364 중량부를 첨부하여 80℃에서 개시제가 완전히 용해될 때까지 숙성시켰다. 다음으로 활성보조개시제로서 N,N-디메틸아닐린 0.008 중량부를 첨가하여 숙성단계를 거쳐 스티렌 아크릴레이트계 공중합체를 중합하였다.
이와 같이 중합된 스티렌 아크릴레이트계 공중합체 40g, 물유리 364g, 수산화알루미늄 200g, 탈크 100g, 실리콘계 소포제 1.9g 및 석고 5.2g을 혼합하여 점도가 50 cps가 되도록 물의 양을 증가시켜 (225g 투입) 난연성 조성물을 제조하였다.
[실시예 2]
상기 실시예 1에서 바인더로서 스티렌 아크릴레이트계 공중합체 대신 수분산 폴리우레탄을 사용한 것을 제외하고는 동일한 과정을 수행하여 난연성 조성물을 제조하였다.
여기에서, 상기 수분산 폴리우레탄을 제조하기 위하여 먼저 IPDI 0.255몰에 폴리에스테르 폴리올 0.1몰, EG 0.05몰, TMP 0.025몰을 넣어 프리폴리머를 만든 후 DMPA 0.08몰을 첨가하고 TEA를 DMPA와 동몰로 첨가하여 중화시켰다. 그러나, 중화시키기 전에 HEMA(hydroxyethyl methacrylate)를 0.1몰 첨가하여 일부 말단에 비닐기가 존재하도록 하였다. 중화반응 후 증류수 508.04g을 넣는데 이때 증류수의 일부에 EDA 0.155몰을 녹여 투입한다. 이러한 과정을 통해서 안정된 수분산 폴리우레탄을 제조하여 사용하였다.
[비교예]
상기 실시예 1에서 바인더로서 상기 제조된 스티렌 아크릴레이트계 공중합체이나 대신 일반적인 페인트 조성물(지당 10중량%, 탈크 13중량%, 카오린 5중량%, 에틸렌글리콜 6중량%, 텍사놀 4중량%, 아크릴에멀젼 15중량%, 탄산칼슘 15중량%, 물 32중량%)를 사용한 것을 제외하고는 동일한 과정을 수행하여 난연성 조성물을 제조하였다.
[실험예]
상기 실시예 1, 2 및 비교예에서 제조한 난연성 조성물, 즉 난연액을 각각 스티로폼 단열재 표면에 노즐을 대고 단열재를 형성하고 있는 알갱이와 알갱이 사이의 공극에 약 15kg/㎠의 압력을 이용하여 침투시켰다. 난연액이 침투된 보드를 건조로에서 수분이 10% 이하가 되도록 건조시킨 다음 그 물성을 측정하였다.
① 내열성 검사(1)
상기 실시예 1 및 비교예에서 제조한 난연성 조성물을 각각 투입한 스티로폼 시편을 불꽃의 세기를 강으로 설정(라이터의 불꽃 온도: 겉불꽃 1400도, 속불꽃 1200도)한 라이터로 시간 별 스티로폼의 변형 정도와 물성변화를 관찰하였다. 상기 내열성 검사 결과는 도 1 및 도 2에 각각 나타내었다.
도 1을 참조하면 본 실시예에 따른 난연성 조성물을 첨가한 스티로폼의 경우 10초, 20초까지 변형이 없고 물성변화도 없었으며, 30초 이상에서도 스티로폼의 본 모양이 거의 그대로 유지된 것을 알 수 있었다. 반면, 도 2에서 보는 바와 같이 비교예의 난연성 조성물을 사용한 스티로폼의 경우 불꽃을 5초만 가까이 하더라도 화원이 닿는 주변부의 표면은 변형이 일어나고 불꽃이 직접 닿은 부분은 스티로폼이 녹아 골을 형성한 것을 알 수 있다.
② 내열성 검사(2)
상기 실시예 1, 2 및 비교예에서 제조한 난연성 조성물을 각각 투입하여 만든 스티로폼을 같은 크기로 잘라 시편을 준비하였다. 준비한 시편의 단면이 철판 을 향하도록 하여 놓고, 철판을 1분 30초간 가열하여 시편이 가스렌지(최대화력) 열에 의해 변형되는 정도를 비교하여 보았다. 그 결과를 도 3에 나타내었다.
도 3을 참조하면, 종래의 일반적인 페인트를 바인더로 사용한 경우 스티로폼 시편이 모두 변형된 반면, 실시예 1의 난연성 조성물을 사용한 경우에는 약 절반 정도의 시편이 남았고, 실시예 2의 난연성 조성물을 사용한 경우에는 열이 직접 닿는 면은 변형이 생겼으나 일정 범위 외에는 전체적으로 스티로폼의 형태를 유지한 것을 알 수 있었다.
③ 내수성 검사
상기 실시예 1 및 비교예에서 제조한 난연성 조성물이 함침된 스티로폼을 내수 테스트에 맞는 크기로 시편을 만든 후 시편에 구멍을 내어 물을 부었을 때 보드 내부까지 물이 충분히 들어갈 수 있도록 하였다. 구멍을 낸 시편에 30~40도의 미온수 일정량을 골고루 뿌린 후 30분간 물이 충분히 퍼지고 흐를 수 있도록 방치하였다. 30분 간 함침한 후 스티로폼을 제거하고 남아 있는 물을 증발시켜 스티로폼 속에서 빠져 나온 난연 성분들을 확인하였다. 상기 내수성 검사 결과를 각각 도 4a, 4b 및 도 5a, 5b에 나타내었다.
도 4a 및 4b를 참조하면, 본 실시예의 난연성 조성물을 스티로폼에 적용한 경우 물유리 성분이 용해되어 바닥에 남은 자국(하얀색으로 보이는 부분)이 약간 존재할 뿐 육안으로는 거의 확인할 수 없었다. 반면 도 5a 및 5b를 참조하면, 종래의 난연성 조성물을 적용한 스티로폼은 하얀색의 물유리 성분이 용기를 덮을 정 도로 코팅되어 스티로폼으로부터 많이 흘러나와 용해된 것을 알 수 있었다.
이와 같은 난연성 조성물을 포함하는 난연제는 스티로폼 등의 단열재에 적용되어 내열성 및 내수성이 뛰어난 난연성 보드를 제조하는데 유용하게 적용될 수 있다.
다음으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 난연성 보드 제조방법에 대해 설명하도록 한다. 난연성 보드 제조방법을 설명함에 있어서, 사용되는 난연제는 상술한 바와 같으므로 그에 대한 구체적인 설명은 생략하도록 한다.
도 6은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 난연성 보드 제조방법을 나타내는 순서도이다. 도 6을 참조하면, 단열재를 공급하는 단계(S1), 단열재의 표면에 복수의 주입공을 형성하는 단계(S2), 난연제를 주입하는 단계(S3) 및 건조단계(S4)가 도시되어 있다. 이하에서는 각각의 단계에 대하여 도 7 내지 도 9b을 참조하여 구체적으로 설명하도록 한다.
단열재를 공급하는 단계(S1)는 난연재의 몸체가 될 단열재를 공급하는 단계이다. 단열재([斷熱材, heat insulating material])란 외부로의 열 손실이나 열의 유입을 적게 하기 위한 재료를 의미하는 것으로 본 발명의 바람직한 실시예에서는 스티로폼(20)을 사용하였으므로, 스티로폼(20)을 기준으로 본 발명의 실시예에 대해 설명하도록 한다. 설계상의 필요에 따라 스티로폼(20) 이외의 단열재로 변경할 수도 있음은 물론이다. 스티로폼(20)의 내부에는 공극(27)이 형성될 수 있으며, 스티로폼(20)에는 이하에서 살펴볼 단계(S2)에 의해 주입공이 형성될 수 있다.
단열재의 표면에 복수의 주입공을 형성하는 단계(S2)는 단계(S1)에 의해 공급된 단열재의 표면의 소정의 위치에 주입공(23)을 형성하는 단계이다. 단열재의 일면에 제1 주입공(21)을, 타면에 제2 주입공(22)을 형성하는 것과 같이 단열재의 양면에 모두 주입공을 형성할 수도 있다. 설계상의 필요에 따라 단열재의 일면에만 주입공을 형성할 수 있음은 물론이다.
주입공(23)은 그 폭이 0.9mm 이상 1.1mm 이하가 되도록 형성하는 것이 좋다. 1mm을 초과하게 되면, 난연제 주입은 용이하게 수행될 수 있으나, 난연제가 차지하는 표면 면적이 너무 크게 되어 단열성이 저하되는 문제점이 발생할 수 있다. 반면, 1mm 미만이면, 단열재에 주입공을 형성하는 공정이 까다로워 지고, 형성된 주입공에 난연제를 주입하는 단계에서도 큰 압력을 요구하는 등 생산효율이 저하되는 문제점이 발생할 수 있다. 그러나 제조상에 오차가 발생할 수 있으므로, 이를 감안하여 10% 오차여유를 줄 수 있는 것이다.
주입공(23)의 깊이는 단열재의 두께에 상응하며, 단열재를 관통하지 않도록 형성될 수 있다. 주입공이 깊을수록 단열재에 난연제를 많이 주입시킬 수 있어 내화성을 증가시킬 수 있으나, 제1 주입공(21)과 제2 주입공(22)의 깊이의 합이 단열재 두께 이상이 되면 단열재 자체의 구조적 안정성이 저하될 수 있을 뿐만 아니라, 단열성이 저하될 염려가 있기 때문이다. 한편, 제1 주입공(21)과 제2 주입공(22)은 깊이가 서로 동일하도록 형성될 수 있다. 제1 주입공(21)과 제2 주입공(22)의 깊이를 서로 동일하도록 형성하면, 주입공을 형성하는 공정을 단순화할 수 있고, 난연성 보드의 일면과 타면이 시공과정에서 뒤바뀌는 경우에도 난연제가 주입된 주입공 의 깊이에 따른 난연성 보드의 기능에 아무런 변화가 없도록 할 수 있다.
도 8a는 주입공(23)이 형성된 스티로폼(20)을 나타내는 사진이고, 도 8b는 주입공(23)이 형성된 스티로폼(20)을 나타내는 단면도이다. 도 8a 및 도 8b를 참조하면, 제1 주입공(21), 제2 주입공(22)이 형성된 스티로폼(20)의 모습을 확인할 수 있다. 이렇게 형성된 제1 주입공(21) 및 제2 주입공(22)에는 이하에서 설명할 단계(S3)에 의하여 난연제(40)가 주입될 수 있다.
난연제를 주입하는 단계(S3)는 단열재 내부에 형성된 공극(27)과, 단계(S2)에 의하여 형성된 주입공(23)에 난연제(40)를 주입하는 단계이다. 단열재의 일면 또는 양면에 노즐을 밀착하여 형성하고, 노즐에 펌프를 통하여 압력을 가함으로써 단열재 내부의 공극 및 주입공 주변의 공극에 난연제를 주입하는 방법을 이용할 수 있다. 그러나, 설계 또는 제조상의 필요에 따라 다양한 방법으로 변경할 수 있음은 물론이다.
한편, 단계(S3) 이후에 과 주입된 난연제를 제거하는 단계가 추가로 수행될 수 있다. 이는 주입 가능한 용량을 초과하여 주입됨으로써 단열재 내부에 수용되지 못하고 외부로 흘러나온 난연제를 제거하는 단계로서, 진공흡착 또는 압력을 통하여 수행될 수 있다. 진공흡착을 이용함으로써 제거되어야 할 과 주입 난연제가 단열재의 표면에 쌓이는 것을 방지함과 동시에 손쉽고 신속하게 과 주입 난연제를 제거하여 깨끗한 외관을 제공할 수 있게 된다. 이러한 단계는 제조공정에 따라 선택적으로 수행될 수도 있다.
나아가, 상술한 과 주입된 난연제를 제거하는 단계 이후, 단열재 표면을 마 감 처리하는 단계가 추가로 수행될 수도 있다. 진공흡착을 통하여 과 주입 난연제를 제거하면, 공극(27) 또는 주입공(23)에 정상적으로 주입되어 있던 난연제(40)의 일부 역시 단열재 외부로 누출될 수 있는 염려가 있으므로, 누출된 난연제를 다시 공극(27) 또는 주입공(23)에 주입시킴과 동시에 누출된 난연제에 의해 단열재의 표면에 발생할 수 있는 요철 등을 제거하기 위해 단열재 표면을 마감 처리하는 것이다. 단열재 표면 마감처리는 롤러에 의해 수행될 수 있으며, 설계상의 필요에 따라 스퀴지 등 롤러 이외의 수단을 이용할 수 있음은 물론이다. 이러한 단계는 제조공정에 따라 선택적으로 수행될 수도 있다.
건조단계(S4)는 난연제가 주입된 단열재를 건조함으로써 주입된 난연제가 외부로 누설되는 것을 방지하기 위한 단계이다. 단계(S4)는 난연제가 주입된 단열재에 열풍을 가하는 열풍건조를 통하여 수행될 수 있다. 열풍건조에 의하는 경우 짧은 건조시간을 확보할 수 있어, 난연재 제조 시간을 단축할 수 있는 이점이 발생할 수 있다. 통상의 경우 내열성이 낮은 스티로폼 등을 대상으로 열풍건조를 적용하는 경우에는 무너짐 현상 등이 발생할 염려가 있음에도 본 발명에 따른 실시예에서 열풍건조를 통하여 건조단계를 수행할 수 있는 것은 우수한 내열성을 가지는 본 발명에 따른 실시예의 효과에 기인한 것이라 할 수 있다. 다만, 설계상의 필요에 따라 열풍건조 이외의 방법으로 건조를 수행할 수 있음은 물론이다.
도 11은 본 발명의 일 측면에 따른 난연성 보드의 화기시험 전과 후를 비교하여 나타내는 확대 단면도이다. 도 11을 참조하면, 화력이 가해지더라도 주입공(23)이 형성된 곳을 주축으로 공극(27)에 난연제(40)가 주입되어 있기 때문에 발 포입자(25)가 녹아 내리는 것을 지연시켜 화력이 가해지기 전과 비교하였을 때에도 큰 차이가 발생하지 않는 것을 확인할 수 있다. 즉, 내화성이 우수한 것을 확인할 수 있다.
다음으로는, 본 발명의 다른 측면에 따른 난연성 보드 제조장치에 대하여 설명하도록 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 난연성 보드 제조장치는 단열재 내부에 액상의 난연제를 주입하여 난연성 보드를 제조하는 장치로서, 단열재에 복수의 주입공을 형성하는 천공부, 천공부를 거쳐 이송되는 단열재의 표면에 난연제를 분사하여 노즐부 및 노즐부를 거쳐 이송되는 단열재를 건조시키는 건조부를 포함할 수 있다.
도 12는 본 발명의 다른 측면에 따른 난연성 보드 제조장치의 구성을 나타내는 단면도이다. 도 12를 참조하면, 슬롯팅 롤러(10), 스티로폼(20), 노즐부(30), 건조부(50)가 도시되어 있다. 한편, 도 12에 도시된 스티로폼(20)을 제외한 구성요소(10, 30, 50)는 스티로폼(20)을 기준으로 대칭되게 형성될 수 있으며, 구성 및 그 작동이 서로 동일하므로 편의상 일측만 설명하도록 한다.
천공부는 단열재에 복수의 주입공을 형성하는 수단으로서, 슬롯팅 롤러(10)를 포함하여 이루어질 수 있다. 도 7는 단열재에 주입공을 형성하는 슬롯팅 롤러(10)를 나타내는 단면도이다. 도 7를 참조하면, 롤러부(14), 슬롯팅 핀(11) 및 돌기부(17)가 도시되어 있다.
롤러부(14)는 각각 회전 가능하게 설치되며, 그 외주면을 따라 소정 간격으 로 다수의 슬롯팅 핀(11)이 장착되어 그 사이로 통과되는 단열재의 표면에 소정 깊이로 주입공(23)을 형성할 수 있다. 롤러부(14)는 모터와 같은 별도의 구동수단에 의해 회전되도록 구성될 수도 있고, 슬롯팅 핀(11)에 가해지는 단열재의 이송력에 의해 자연적으로 회전되도록 구성될 수도 있다
슬롯팅 핀(11)은 롤러부(14)의 외주면을 따라 소정 간격 이격되어 복수로 형성될 수 있다. 각각의 슬롯팅 핀(11)은 롤러부(14)의 축에 수직하는 방향으로 연장되어 형성될 수 있으며, 그 길이 및 두께는 단열재에 형성하고자 하는 주입공(23)의 깊이 및 폭에 상응하도록 형성될 수 있다. 한편, 슬롯팅 핀(11)의 단부에는 이하에서 설명할 돌기부(17)가 형성될 수 있다.
돌기부(17)는 슬롯팅 핀(11)의 단부에 형성되고, 회전 방향의 후방으로 돌출되어 있다. 이것은 슬롯팅 핀(11)이 단열재에 삽입된 후 회전에 의해 인발되는 과정에서 그 일부가 주입공(23)의 후 측을 가압하는 것을 방지하기 위한 것이다. 즉, 슬롯팅 롤러(14)가 특정 각을 회전할 때, 슬롯팅 핀(11)에서 최말단부가 아닌 부분이 회전축과의 거리의 차이로 인해 수평 이동거리가 더 적어 주입공(23)의 후 측이 찢기거나 눌리거나 파이게 하므로, 이 부분의 너비를 적게 함으로써 수평 이동거리의 부족을 만회할 수 있다.
한편, 본 실시예에서는 주입공 형성 수단으로 슬롯팅 롤러를 제시하였으나, 설계상의 필요에 따라 다양하게 변경하여 주입공을 형성할 수 있음은 물론이다.
이하에서는 도 9a 및 9b를 참조하여 노즐부(30)에 대해 설명하도록 한다. 다만, 노즐부를 통하여 단열재에 주입되는 난연제의 조성은 상술한 것과 동일 또는 유사하므로 구체적인 설명은 생략하도록 한다.
도 9a는 노즐부를 통해 스티로폼에 난연제를 투입하는 모습을 나타내는 정면도이고, 도 9b는 노즐부를 통해 스티로폼에 난연제를 투입하는 모습을 나타내는 측면도이다. 도 9a 내지 도 9b를 참조하면, 스티로폼(20)의 일면에 밀착되어 형성되고 스티로폼의 공극(27) 또는 주입공 (23)에 난연제를 공급하는 노즐(32), 배출구(31), 노즐에 난연제를 공급할 수 있는 난연제공급부(34), 노즐을 커버하며 스티로폼을 가이드할 수 있는 커버(36), 지지부재(38), 체결수단(39)가 도시되어 있다. (도 9a의 화살표는 스티로폼의 이동방향을 나타낸다.)
커버(36)는 노즐(32)을 수용하고 스티로폼을 가이드하는 수단으로서, 단면이 사다리꼴 모양이고 길이방향으로 연장되어 전체적으로는 사다리꼴 기둥 모양으로 스티로폼의 폭에 상응하는 길이를 가지는 형상일 수 있다. 커버(36)와 스티로폼(20)이 접하는 부분에 의해 스티로폼(20)이 가이드될 수 있다. 커버(36)의 내부에는 이하에서 설명할 노즐(32)과 지지부재(38)가 위치할 수 있다.
노즐(32)은 커버(36)의 내부에 위치할 수 있으며, 복수로 형성될 수 있다. 한편, 노즐(32)은 일측 단면에는 배출구(31)가 형성되고, 타측 단면은 추후 설명할 난연제공급부(34)와 연결되어 난연제공급부(34)로부터 난연제를 공급받을 수 있도록 형성될 수 있다. 도 9a 내지 도 9b에 도시된 노즐의 수는 예를 들기 위한 것이며, 노즐의 수를 다양하게 변경할 수 있음은 물론이다.
배출구(31)는 소정의 폭과 단열재의 폭에 상응하는 길이를 갖는 직사각형 모양일 수 있다. 한편, 배출구(31)의 폭은 5mm 이상 10mm 이하로 형성될 수 있다. 5mm 미만의 크기로 형성된 경우 높은 압력으로 주입은 가능하나 제품 파손이 잘되며 이물질로 인한 노즐막힘이 발생할 수 있고, 10mm 초과의 크기로 형성된 경우 압력이 낮아져 역시 주입효율이 저하될 염려가 발생할 수 있기 때문이다. 제조상의 오차 가능성을 고려하여 10%의 오차여유를 두어 4.5mm 이상 11mm 이하로 설계하는 것이 바람직하나, 설계상의 필요에 따라 배출구(31)의 폭을 다양하게 변경할 수 있음은 물론이다.
난연제공급부(34)는 일면이 노즐(32)의 배출구(31) 반대측 면과 연결되며, 타면은 이하에서 설명할 펌프(미도시)와 연결됨으로써 펌프로부터 압력을 받아 노즐(32)에 난연제를 공급하도록 형성될 수 있다. 본 실시예에서는 도 9a 및 도 9b에 나타난 난연제공급부의 구조를 제시하였으나 그 위치 및 형상을 설계상의 필요에 따라 다양하게 변경할 수 있음은 물론이다.
펌프(미도시)는 난연제공급부(34)와 연결되어 난연제공급부에 압력을 가해 난연제가 노즐(32)을 통해 토출될 수 있도록 할 수 있다. 생산성 향상을 위하여 단열재를 20m/min.의 속도로 이동할 수 있는 압력을 제공하는 것이 바람직하다. 펌프의 위치는 설계상의 필요에 따라 다양하게 변경할 수 있음은 물론이다. 나아가 설계상의 필요에 따라 펌프 이외의 다양한 압력 제공 장치로 변경할 수 있음은 물론이다.
지지부재(38)는 노즐과 함께 커버 내부에 위치할 수 있으며, 노즐의 양 측면에 인접하여 형성될 수 있다. 난연제는 노즐을 통해 스티로폼에 주입되며, 이때 원활한 주입을 위해 고압으로 주입된다. 노즐을 통해 고압의 난연제가 주입되면, 일 부 난연제 및 그 난연제에 의한 압력이 노즐과 인접한 위치의 스티로폼의 표면을 통해 발산할 염려가 있다. 이러한 경우, 난연제의 압력이 분산되어 난연제 주입효율이 감소할 염려가 있기 때문에, 노즐의 양 측면에 지지부재를 형성하여 상술한 문제점을 해결할 수 있게 된다. 즉, 노즐을 통해 고압의 난연제가 주입되고, 그 일부가 노즐과 인접한 위치의 스트로폼의 표면을 통해 발산하려 할 때, 해당 부위에 지지부재를 형성하여 발산방향과 반대방향으로의 압력을 가해주게 되면, 힘이 서로 상쇄되어 발산을 방지할 수 있게 되는 것이다.
체결수단(39)은 노즐부(30)를 고정시키기 위한 수단으로서, 나사산 및 나사로 이루어질 수 있으며, 볼트 및 너트 등으로 대체할 수도 있다. 이 외에도 설계상의 필요에 따라 다양하게 변경할 수 있음은 물론이다.
한편, 상술한 구조의 노즐부(30)뿐만 아니라, 설계상의 필요에 따라 다양하게 구조가 변경된 노즐부를 통하여 단열재에 난연제를 주입할 수 있음은 물론이다.
스퀴징롤러(60)는 난연제가 주입된 스티로폼에 가압롤링을 수행하는 수단이다. 노즐부에 의한 난연제의 주입이 수행된 이후, 미처 스티로폼 내부에 주입되지 못하고 스티로폼의 표면 등으로 흘러나온 난연제에 대하여 스퀴징롤러를 통한 가압롤링을 수행함으로써 난연제 주입 효율을 높일 수 있게 된다. 또한, 스티로폼 내부에 주입된 난연제에 대해서도, 가압을 통해 균일한 분포를 나타내도록 할 수 있어 주입 효율을 높일 수 있게 된다. 한편, 본 실시예에서는 가압롤링의 수단으로 스퀴징롤러를 제시하였으나, 설계상의 필요에 따라 다양하게 변경하여 가압롤링을 수행할 수 있음은 물론이다.
건조부(50)는 난연제가 주입된 스티로폼에 열풍을 제공하여 난연제를 건조시키는 기능을 수행할 수 있다. 건조부는 전기적 에너지를 통하여 열을 발생시키는 발열부(미도시)와, 발열부로부터 열을 공급받아 열풍을 제공하는 송풍부(미도시)를 포함하여 이루어질 수 있다. 이러한 구조를 통해 난연제가 주입된 스티로폼에 열풍을 제공하여 난연제를 건조시킬 수 있게 된다. 한편, 상술한 구조를 통한 열풍건조뿐만 아니라, 설계상의 필요에 따라 다양하게 변경된 구조의 건조부를 통해 난연제 건조가 수행될 수 있음은 물론이다. (도 11의 건조부로부터 스티로폼으로 향하는 화살표는 열풍의 공급방향을 나타낸다.)
다음으로는, 본 발명의 일 측면에 따른 난연성 보드 제조장치의 작동에 대하여 설명하도록 한다.
이송수단(미도시)에 의해 슬롯팅 롤러(10)에 스티로폼이 공급되면, 롤러부를 축으로 슬롯팅 핀이 회전을 하게 되고, 회전력에 의해, 슬롯팅 핀 및 돌기부가 스티로폼의 일면에 압력을 가하여 주입공을 형성할 수 있게 된다. 이렇게 주입공이 형성된 스티로폼이 이송수단에 의해 노즐부에 공급되면, 노즐부는 스티로폼의 일면에 밀착하여 스티로폼의 공극 및 주입공에 난연제를 주입할 수 있게 된다. 이후, 난연제가 주입된 스티로폼은 이송수단에 의해 스퀴징롤러(60)에 공급되어 스퀴징롤러에 의한 스퀴징이 수행될 수 있다. 필요에 따라 스퀴징은 복수회 반복하여 수행될 수도 있다. 스퀴징이 수행된 이후 진공흡착 또는 가압롤링 등을 통하여 스티로폼의 표면에 대한 마감처리가 수행될 수도 있다. 이후 스티로폼은 다시 이송수단에 의해 건조부에 공급될 수 있고, 건조부는 스티로폼에 열풍을 제공하여 스티로폼에 주입된 난연제를 건조하여 난연성 보드를 제조할 수 있게 된다.
전술한 실시예 외의 많은 실시예들이 본 발명의 청구범위 내에 존재한다.
상술한 바와 같이 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 우수한 내열성 및 내수성을 가지며 고온 건조가 가능한 난연성 보드를 제조할 수 있는 난연성 보드 제조방법 및 제조장치를 제공할 수 있다.

Claims (5)

  1. 단열재 내부에 액상의 난연제를 주입하여 난연성 보드를 제조하는 방법으로서,
    (a) 상기 단열재에 복수의 주입공을 형성하는 단계;
    (b) 상기 단열재의 표면에 상기 난연제를 분사하여 상기 주입공 및 상기 단열재의 내부 공극에 상기 난연제를 주입하는 단계;
    (c) 상기 단열재를 건조시키는 단계를 포함하되,
    상기 난연제는,
    스티렌 아크릴레이트계 공중합체 및 수분산 폴리우레탄으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 바인더 7 내지 10 중량부, 규산칼륨 또는 물유리 25 내지 100 중량부, 수산화알루미늄 30 내지 60 중량부, 탈크 15 내지 25 중량부, 소포제 0.1 내지 1 중량부, 석고 0.6 내지 2.5 중량부 및 물 50 내지 100 중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 난연성 보드 제조방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 단계 (a)는 상기 단열재의 양면에서 상기 주입공을 천공하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 난연성 보드 제조방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 주입공의 깊이는 상기 단열재의 두께에 상응하며, 상기 주입공은 상기 단열재를 관통하지 않도록 형성되는 것을 특징으로 하는 난연성 보드 제조방법.
  4. 단열재 내부에 액상의 난연제를 주입하여 난연성 보드를 제조하는 장치로서,
    상기 단열재에 복수의 주입공을 형성하는 천공부;
    상기 천공부를 거쳐 이송되는 상기 단열재의 표면에 상기 난연제를 분사하는 노즐부;
    상기 노즐부를 거쳐 이송되는 상기 단열재를 건조시키는 건조부를 포함하되,
    상기 난연제는,
    스티렌 아크릴레이트계 공중합체 및 수분산 폴리우레탄으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 바인더 7 내지 10 중량부, 규산칼륨 또는 물유리 25 내지 100 중량부, 수산화알루미늄 30 내지 60 중량부, 탈크 15 내지 25 중량부, 소포제 0.1 내지 1 중량부, 석고 0.6 내지 2.5 중량부 및 물 50 내지 100 중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 난연성 보드 제조장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 노즐부는 상기 단열재의 폭에 상응하는 길이를 갖고, 상기 단열재의 높이방향으로 복수로 형성된 슬릿(slit)형의 노즐을 포함하는 것을 특징으로 하는 난연성 보드 제조장치.
KR1020060048974A 2006-05-30 2006-05-30 난연성 보드 제조방법 및 장치 KR100670404B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020060048974A KR100670404B1 (ko) 2006-05-30 2006-05-30 난연성 보드 제조방법 및 장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020060048974A KR100670404B1 (ko) 2006-05-30 2006-05-30 난연성 보드 제조방법 및 장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR100670404B1 true KR100670404B1 (ko) 2007-01-17

Family

ID=38014015

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020060048974A KR100670404B1 (ko) 2006-05-30 2006-05-30 난연성 보드 제조방법 및 장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100670404B1 (ko)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100828949B1 (ko) * 2007-04-18 2008-05-13 아이케이 주식회사 난연성 보드 및 그 제조방법
KR100886183B1 (ko) 2007-04-02 2009-02-27 문영준 난연 발포플라스틱 성형물 제조방법
KR101034033B1 (ko) 2011-03-04 2011-05-11 주식회사 엠씨엠그룹 발포 스티렌폼용 난연성 코팅 조성물
KR20190089114A (ko) * 2018-01-20 2019-07-30 김해린 불연 및 난연 스티로폼의 제조방법 및 이에 따라 제조된 불연 및 난연 스티로폼
KR102492068B1 (ko) * 2022-07-28 2023-01-27 (주)성건설 폐목재를 이용한 불연성 파티클 보드 및 그 제조방법

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20010108300A (ko) * 1999-03-04 2001-12-07 카흐홀즈 트라우델, 귀틀라인 파울 난연성 도료
KR200414100Y1 (ko) 2006-01-23 2006-04-17 아이케이스틸 주식회사 슬롯팅 롤러

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20010108300A (ko) * 1999-03-04 2001-12-07 카흐홀즈 트라우델, 귀틀라인 파울 난연성 도료
KR200414100Y1 (ko) 2006-01-23 2006-04-17 아이케이스틸 주식회사 슬롯팅 롤러

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100886183B1 (ko) 2007-04-02 2009-02-27 문영준 난연 발포플라스틱 성형물 제조방법
KR100828949B1 (ko) * 2007-04-18 2008-05-13 아이케이 주식회사 난연성 보드 및 그 제조방법
WO2008130132A1 (en) * 2007-04-18 2008-10-30 Ik Corporation Anti-flammable board and manufacturing method thereof
KR101034033B1 (ko) 2011-03-04 2011-05-11 주식회사 엠씨엠그룹 발포 스티렌폼용 난연성 코팅 조성물
KR20190089114A (ko) * 2018-01-20 2019-07-30 김해린 불연 및 난연 스티로폼의 제조방법 및 이에 따라 제조된 불연 및 난연 스티로폼
KR102010170B1 (ko) * 2018-01-20 2019-08-12 김해린 불연 및 난연 스티로폼의 제조방법 및 이에 따라 제조된 불연 및 난연 스티로폼
KR102492068B1 (ko) * 2022-07-28 2023-01-27 (주)성건설 폐목재를 이용한 불연성 파티클 보드 및 그 제조방법

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100670404B1 (ko) 난연성 보드 제조방법 및 장치
US11958955B2 (en) Hybrid polyurethane spray foams made with urethane prepolymers and rheology modifiers
KR101578086B1 (ko) 도막 방수재 및 이의 시공방법
CN101838457B (zh) 高固含量交联聚氨酯水分散体的制备方法
ES2235973T5 (es) Dispersion de polimero hibrido de poliuretano, exenta de disolvente, asi como su utilizacion.
ES2825903T3 (es) Una composición de revestimiento que se cura con radiación para mejorar las propiedades de la superficie de los plásticos
KR100988201B1 (ko) 불소 변성 폴리우레탄 도막방수재 및 그 제조 방법, 불소 변성 폴리우레탄 도막방수재를 이용한 방수 시공 방법
KR20210090198A (ko) 커버드 패널 및 커버드 패널의 제조 방법
CN111748295A (zh) 一种沥青基防水卷材及其制备方法
JP6417195B2 (ja) アクリルゾル組成物
JP2006034882A (ja) 靴底補修剤
KR102106593B1 (ko) Pvc 바닥재용 접착제 조성물
KR101843811B1 (ko) 아크릴계 공중합 액상수지 및 무기질계 분체 복합 하이브리드 방수재
KR100624139B1 (ko) 난연성 조성물
JP6980844B2 (ja) 被膜形成方法
JP3553693B2 (ja) 遮水シート工法
CN106916256A (zh) 一种新型水性聚氨酯丙烯酸酯共聚物体系及其制备方法
KR100657020B1 (ko) 방수 도막 형성용 수용성 아스팔트계 방수제
PT93713A (pt) Processo para a preparacao de elastomeros acrilicos termoplasticos
JP5113782B2 (ja) 合成擬革、その製造方法、プレポリマーおよび接着剤組成物
KR102106340B1 (ko) 단열재 및 그 제조방법
CN113330044A (zh) 粉粒体及其利用
CN109837054A (zh) 一种双组分聚氨酯粘合剂及其制备方法和应用
KR100578087B1 (ko) 콘크리트층의 수분탈기제 및 그 수분탈기제가 부분적으로충진되는 방수층 구조
JP2001278677A (ja) 無機発泡体成形物の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
A302 Request for accelerated examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
LAPS Lapse due to unpaid annual fee
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20110909

Year of fee payment: 5

R401 Registration of restoration