KR100780926B1

KR100780926B1 - 난연성이 우수한 발포플라스틱 성형체의 제조방법

Info

Publication number: KR100780926B1
Application number: KR1020060054597A
Authority: KR
Inventors: 백범규; 이윤식; 윤성봉
Original assignee: 주식회사 경동세라텍
Priority date: 2006-06-17
Filing date: 2006-06-17
Publication date: 2007-11-30

Abstract

본 발명은 난연성이 우수한 발포폴리스티렌 성형체 제조방법에 관한 것이다.

본 발명의 발포폴리스티렌 성형체 제조방법은, 유기물 또는 무기물이 포함된 수지상에 발포제를 넣어 비드를 제조한 후 비드에 열과 압력을 가해 예비 발포시킨 다음 예비 발포된 비드를 숙성시키고, 숙성된 비드를 성형틀에 투입한 후 열과 압력을 가해 발포시켜 내부에 비드 간 공극이 형성된 성형폼을 제조하는 성형폼제조공정과; 성형폼에 액상의 난연액을 침투시키는 침투공정과; 난연액이 침투된 성형폼에서 과량의 난연액을 제거하는 탈수공정과; 탈수공정을 거친 성형폼의 난연액이 경화되도록 건조시켜 성형체를 제조하는 건조공정;으로 구성된다.

본 발명에 의해, 경제적이면서도 우수한 난연 성능을 갖는 동시에 충격 흡수성이 양호하고, 성형 가공이 용이하며 흡음성능 및 단열성능이 우수한 발포폴리스티렌 성형체가 제공된다.

난연재, 발포플라스틱, 공극, 비드, 발포, 숙성

Description

난연성이 우수한 발포플라스틱 성형체의 제조방법{THE MANUFACTURING METHOD OF FOAMING PLASTIC BODY THAT HAS GOOD FLAME RETARDANCY}

도 1은 본 발명의 난연성이 우수한 발포플라스틱 성형체 제조공정을 나타낸 공정도

도 2는 종래의 발포플라스틱 성형체를 나타낸 단면 개략도.

도 3은 본 발명의 난연성이 우수한 발포플라스틱 성형체를 나타낸 단면 개략도.

도 4는 본 발명의 성형체 제조시 사용되는 롤러의 예를 나타낸 개략도

(A) 롤러의 정면 개략도

(B) 롤러의 측면 개략도

도 5는 본 발명의 성형체 제조시 사용되는 또다른 롤러의 예를 나타낸 개략도.

(A) 침이 설치된 롤러를 나타낸 측면 개략도

(B) 날이 설치된 롤러를 나타낸 측면 개략도

도 6은 시간 변화에 따른 잔존 발포제량을 나타낸 그래프.

<도면의 주요 부호에 대한 상세한 설명>

10 : 성형폼 11 : 비드

12 : 공극 20 : 롤러

21 : 돌기 22 : 침

23 : 날

발포플라스틱은 충격 흡수성이 양호하고, 성형 가공이 용이하며 흡음성능 및 단열성능이 우수한 장점을 가지고 있어 흡음 및 단열자재로 많이 이용되고 있다.

그러나 발포플라스틱은 유기물질로써 연화점이 낮아 비교적 쉽게 발화되고 불에 대한 저항성이 없고 발포플라스틱 자체가 연소를 도와주는 에너지원으로 작용하여 지속적으로 불을 확산시키는 문제점을 가지고 있다.

이러한 발포플라스틱 제품을 건축 재료로 사용하기 위해 난연성을 강화시키기 위한 방법으로 여러 가지 다양한 방법들이 제시되었다.

첫번째 예로, EPS 수지(Expandable Poly-Styrene, 발포폴리스티렌)에 난연성 물질을 첨가하여 비드(BEAD)를 만들고 이를 발포 성형하여 난연제품을 만드는 방식이 있다.

보편적으로 EPS 수지는 일반용과 난연용으로 구분 판매되고 있으며 화학적 반응에 의한 것보다는 불소, 염소, 브롬등의 할로겐 난연제, 안티몬 화합물, 인계 난연제, 수화금속 산화물 및 팽창흑연을 단독 또는 2종 이상의 난연제를 물리적으로 첨가하여 난연성을 강화시켰으나 거의 자기소화성 수준만 유지하고 있을 뿐이다.

이는 EPS 수지 자체가 가연성이기 때문이며, 난연제가 불꽃을 꺼주는 것이 아니고 단지 산소의 공급을 일부 차단해주기 때문이며, 발화 가능한 분해생성물을 내는 온도를 일반용 230 ~ 250℃에서 260 ~ 280℃정도로 상향하는 정도일 뿐이다.

둘째, EPS의 발포된 비드에 난연성 물질을 코팅 및 혼합하여 열과 압력을 가해 성형하여 난연제품을 만드는 방식이 있다.

이러한 방법은 다양한 특허들이 등록되어 있는데, 난연성은 우수한 편이나, 그 가공 방법이 복잡하며, 제조비용이 높은 경우가 많다.

대한민국 공개특허 특2003-0042299호(난연성 및 소화성이 우수한 스티로폴 폼 및 그 제조방법)에는 스티로폼 비드를 파쇄하여, 발포시키고 규산소다와 탄산칼슘이 도포된 스티로폼을 다시 규산소다와 혼련하여 이를 탄산가스를 불어 넣으면서 압착하여 스티로폼 성형품을 제조하는 방법이 나와있으나, 공정이 복잡하고, 탄산가스로 경화시키면서 압착을 하여 제조방법상의 위험함이 있으며, 제조원가가 상승하고, 규산소다의 사용량 증가로 인해 무게가 무겁다는 문제점을 가지고 있다.

대한민국 등록특허 제10-0529285호(난연 폴리스티렌 패널)에 의하면, 발포폴리스티렌의 표면에 규산소다가 코팅되고 가열수단에 의해 융착된 것을 특징으로 하는 난연 발포폴리스티렌 패널에 대해 소개하고 있다.

이 방법은 가열하여 융착시에, 추가적인 발포가 일어나면서 발포폴리스티렌에 난연의 목적을 가지고 투입된 규산소다수용액이 외부로 밀려 손실되거나, 가열원의 스팀에 의해 씻겨 나가는 현상에 의해 내부의 난연성이 떨어지는 문제점을 가지고 있다. 이러한 결과로 내부와 외부의 난연성이 차이가 나게 되고, 난연성이 약한 내부 때문에 두께별로 절단하여 사용시 문제가 된다. 결국 가격이 상승하고, 생산성이 떨어지게 되는 것이다.

셋째, 이미 가공 성형된 EPS 제품에 난연액을 내부에 주입하여 난연 제품을 만드는 방식이 있다.

제조방법은 간단하나, 제품 내부의 EPS 비드 전체 면이 융착 성형되어 있어 내부에서 균일하게 퍼지지 못하며 이를 개선하기 위하여 EPS 비드들이 융착 성형시 육각 또는 팔각 이상의 형상을 갖도록 하는 방법들이 있으나 효과가 높지 않고, 난연액 투입시 전체면에 골고루 주입이 힘들어 실제 제품에서는 난연성을 거의 나타내지 못하고 있다.

대한민국 실용실안등록 제20-0387979호(샌드위치패널 충전재용 난연재 주입장치)에서는 난연재의 강제 주입을 위해 난연재 이송방향을 따라 회전 가능하게 설치된 주입로러에 대한 방법이 제시되어 있다.

이러한 방법은 상기에서 말하였듯이 주입관이 연결된 주입장치에 의한 선택적 국소부위의 주입으로 균일한 난연성을 갖기 어려운 단점이 있다.

이런 단점을 보완하기 위해서는 이송속도를 낮추게 되면 생산량이 떨어지고, 고압을 가하더라도 내부 EPS의 융착에 의해 내부 공극이 없기 때문에 주변으로 확 산되기 어렵고, 압력에 의해 제품 손상이 발생할 수 있어 그 한계가 있다.

본 발명의 난연성이 우수한 발포플라스틱 성형체의 제조방법은 위와 같은 종래 제조방법이 갖는 문제점을 해결하기 위한 것으로, 내부의 예비 발포된 비드 간에 인위적인 공극을 적절하게 형성시켜 성형폼을 제조하여 그 결합력은 유지하면서 이 성형폼의 공극에 충분한 난연액을 침투시킨 다음 과량의 난연액은 제거한 후 경화시킴으로써 경제적이면서도 난연성이 우수한 발포플라스틱 성형체 제조방법을 제공하려는 목적이 있다.

본 발명의 난연성이 우수한 발포폴리스티렌 성형체 제조방법은, 유기물 또는 무기물이 포함된 수지상에 발포제를 넣어 비드를 제조한 후 비드에 열과 압력을 가해 예비 발포시킨 다음 예비 발포된 비드를 숙성시키고, 숙성된 예비 발포한 비드를 성형틀에 투입한 후 열과 압력을 가해 발포시켜 예비 발포된 비드 간 공극이 형성된 성형폼을 제조하는 성형폼 제조공정과 성형폼에 액상의 난연액을 침투시키는 침투공정과 난연액이 침투된 성형폼에서 과량의 난연액을 제거하는 탈수공정과 탈수공정을 거친 성형폼의 난연액이 경화되도록 건조시켜 성형체를 제조하는 건조공정으로 구성된다.

본 발명에서 내부의 공극을 형성시키는 방법으로, 예비 발포된 비드의 숙성 시간을 조정하는데, 2차 예비 발포까지 한 비드를 사용할 경우 4시간 ~ 120시간 숙성시키고, 1차 예비 발포만 한 경우 성형폼 밀도 15kg/㎥ 이하 제조시 24 ~ 144시간, 성형폼 밀도 15~20kg/㎥ 제조시 48 ~ 168시간, 성형폼 밀도 20~30kg/㎥ 제조시 72 ~192시간, 성형폼 밀도 30kg/㎥ 이상 제조시 98 ~ 240시간 이상으로 숙성시킨다.

또, 수지상에 발포제를 넣어 비드를 제조할 때 발포제 투입량을 비드 중량 대비 0.1 ~ 5 중량 % 로 설정하는 방법을 사용한다.

또는, 숙성된 예비 발포한 비드를 성형틀에 투입한 후 열과 압력을 가할 때 열로써 스팀을 사용하고 스팀 성형압을 성형 1차 가열시 면적 1㎠ 당 0.1 ~ 0.5 kg으로 하고, 2차 가열시 면적 1㎠당 0.1 ~ 0.8 kg으로 하는 방법을 사용한다.

또는, 성형틀 1㎥ 당 투입하는 예비 발포된 비드의 양을 0.6 ~ 0.9 ㎥으로 설정하는 방법을 사용할 수 있다.

또, 위와 같은 네 가지 방법을 조합하여 실시할 수도 있다.

예비 발포된 비드의 숙성시간을 조정하는 방법 이외의 스팀 성형압과, 예비 발포된 비드 투입량을 조절하는 방법은 예비 발포된 비드의 숙성시간이 일반적 성형방법과 동일하므로 2시간 ~ 5일의 숙성을 사용한다.

이하, 본 발명의 난연성이 우수한 발포폴리스티렌 성형체 제조방법에 대해 상세히 설명하면 다음과 같다.

<난연성이 우수한 발포폴리스티렌 성형체 제조공정>

1. 성형폼제조공정

제일 먼저 유기물 또는 무기물이 포함된 수지상에 발포제를 넣어 비드를 제조한다.

그런 다음 비드에 열과 압력을 가해 예비 발포시킨다.

예비 발포된 비드를 숙성시킨 다음, 숙성된 예비 발포한 비드를 성형틀에 투입한 후 열과 압력을 가해 발포시켜 성형폼을 제조한다

이때, 비드를 제조하거나 예비 발포시, 숙성시, 성형틀에 열과 압력을 가하는 과정 중 성형폼 내부에 인위적으로 예비 발포된 비드 간에 공극을 형성시키도록 한다.

즉, 인접한 예비 발포된 비드들이 서로 전체면이 융착되지 않고 빈 공간을 형성하면서 성형하는 것이 중요하다.

도 2는 일반적인 EPS 성형폼의 절단면이고, 도 3이 본 발명의 성형폼 절단면을 나타낸 것이다. 도면의 표시된 (11)은 예비 발포된 비드로서 이것들이 서로 치밀하게 융착 성형하게 된다.

따라서, 도 3과 같이 예비 발포된 비드들을 융착시에 전체면을 치밀하게 융착시키지 않고 거의 원형의 형상을 보존하면서 부분적인 접착면의 융착만을 형성시켜 성형폼 내부의 예비 발포된 비드 간의 공극을 형성하는 것이다.

본 발명은 상기와 같이 EPS 성형폼(10) 제조시 내부의 예비 발포된 비드(11) 간 공극(12)을 인위적으로 만드는 방법에서 시작된다.

이러한 구조의 성형폼 제조방법은 여러 가지가 있는데 아래와 같다.

첫째, 예비 발포를 한 후, 후발포를 억제하기 위해 숙성시간을 연장시킨다.

일반적인 성형폼 제조시 예비 발포 후에 내부에 공기가 치환되는 숙성시간을 성형폼 밀도에 따라 2시간에서 24시간 내외로 갖는다.

이 시간은 성형폼에 잔량의 발포 가스가 존재하는 상태인데, 이 상태에서 원하는 형태와 일정 밀도를 갖는 제품으로 성형하는 것이 일반적이다.

그러나 본 발명품은 밀도별로 그 숙성시간을 더 연장시켜 내부의 발포 가스를 최소화 하여 성형시에 예비 발포된 비드 간 전체 면이 융착 성형되지 못하도록 하여 예비 발포된 비드들 사이로 공간이 존재하는 셀을 만든다.

구체적인 숙성 시간은 짧게는 4시간에서 길게는 2주 이상으로 할 수도 있다.

또는, 일반적으로 비드 중량 대비 6 ~ 9 중량 % 포함되어 있는 발포제를 최초 비드 중량 대비 0.1 ~ 5 중량 % 이하로 첨가하여 예비발포 후 숙성시간을 적게 하면서 예비 발포된 비드 간 공극을 형성시킬 수 있다.

인위적으로 성형폼 내부를 셀 구조 형태로 만드는 방법을 보다 자세히 설명하기 위해 일반적인 성형폼 및 제조공정을 예로 들어 설명하면 다음과 같다.

일반적인 EPS 성형폼의 평판 성형 제조 방법을 살펴 보면, 포화증기로 원료비드를 연화온도인 80℃ 이상으로 가열하여 발포제를 급속히 기화 팽창시켜 외기로 확산 휘발하며 내부에 기포를 갖는 일정 크기의 예비 발포를 한다.

이때 증기의 비드 내부에 투입되는 속도가 발포제가 비드 밖으로 빠져나가는 속도보다 빠르기 때문에 내부의 압력이 팽창하여 어느 시점까지 밀도가 감소 된다.

그러나 최소 밀도에 도달한 후에도 계속 열을 가하면 예비 발포 중인 비드의 내부압력이 떨어져 수축하게 되고 결국에는 초기 비드와 비슷한 수준까지 떨어지게 된다.

그러므로 예비발포 입자가 일정한 밀도를 갖기 위해서 감압밸브를 이용하여 스팀압을 보통 0.2 ~ 0.5 kg/㎠의 범위에서 사용한다.

이러한 방법으로 예비발포를 한 후에 적정량을 성형틀에 넣고 1차 가열시 0.3 ~ 0.7kg/㎠ 압력으로 성형압이 0.5 ~ 0.6kg/㎠ 정도가 설정되도록 한다.

1차 가열 이후 2차 가열시는 1차측 설정압보다 0.1kg/㎠ 상향 설정하여 이 압력에 도달할 때까지 진행하는데 성형압이 1kg/㎠이 넘지 않도록 하여 성형폼을 만든다.

이렇게 제조된 성형폼에 셀구조가 없는 것은 아니다.

통상 예비 발포된 비드 하나에는 0.01 ~ 0.05mm 크기의 수많은 독립기포가 다각형의 모양으로 치밀하게 내포되어, 약 20 ~ 30만개 정도 존재한다.

그러나 이러한 치밀한 셀 사이로 난연액을 투입하기가 어렵고 내부로 깊이 들어갈 수록 더욱 불가능한 일이다.

따라서 내부에 난연액을 손쉽게 침투시켜 난연성을 갖도록 하기 위해 예비 발포된 비드 입자 자체의 셀구조를 사용하는 것이 아니라 발포된 비드 개개를 부분적으로 융착시켜 예비 발포된 비드 사이의 공극을 형성해 난연액을 공극으로 침투시키는 것이 바로 본 발명의 핵심 기술 사상이다.

본 발명에서 숙성시간의 차이를 두는 것은 발포제의 영향 때문인데, 잔존 발 포제가 많을 수록 연화점이 낮아져 예비 발포된 비드의 추가적인 후발포가 발생하여 성형시 부피 팽창에 의해 융착면이 최대화 되면서 성형폼이 형성되어 내부에 빈 공간이 발생되지 않는다. 이러한 발포제에 대해 좀더 설명하면,

<표 1> 발포제(펜탄) 함량과 연화온도

발포제(pentane)	연화점
7.0 중량%	90 ℃
4.0 중량%	100 ℃
2.0 중량%	110 ℃
1.0 중량%%	110 ℃
0.0 중량%	120 ℃

발포제에는 부탄, 펜탄, 헥산 등 폴리스티렌의 연화점 혹은 그 이하에서 끓는 포화탄화수소를 사용하는데 열분해에 의해 기체가 발생하는 것을 사용하지 않으며, 일반적으로 상온에서 액상과 기상의 중간 성질을 나타내어 비드 가공시 스팀등의 열원에 의해 급격히 기화되는 부탄 및 펜탄을 가장 많이 사용한다.

표 1은 비드 내부에 존재하는 발포제의 일종인 펜탄의 함량에 따른 제품의 연화점을 나타내었다.

표에서 알 수 있듯이 발포제가 많이 존재할 수록 그 연화점이 낮다.

즉 잔존 발포제가 많을 수록 발포입자의 융점이 낮아져 후발포가 발생하여 예비 발포된 비드 입자 끼리의 융착면이 최대화 되면서 성형폼이 제조된다.

이는 역으로 해석하면 발포제의 양이 적을 수록 융점이 높아져 후발포가 최 소화 되면서 예비 발포된 비드 입자 끼리의 융착면이 최소화되고 내부에 빈 공극이 생기는 것이다.

도 6은 숙성 일자에 따른 잔존 발포제의 일반적인 거동을 나타내었다.

최초 투입된 100%의 발포제 양 ⓐ에서 10일정도 경과시 ⓑ의 양만큼 발포제가 감소되었다.

이는 예비발포 전의 비드 상태에서도 발포제가 감소됨을 나타낸다.

ⓑ로부터 예비발포를 실시했을 때 발포되면서 ⓒ의 양만큼 발포제가 또 감소된다.

도 6에서 보여주는 양만큼 일정하게 감소하는 것이 아니라 예비 발포를 목적된 밀도 만큼 제조할 때 더욱 감소된다.

도 6은 밀도 15kg/㎠로 제조한 것으로 만약 밀도가 13kg/㎠로 제조할 시에는 예비 발포 시간이 길어짐에 따라 발포제가 더 많이 날아가는 것이다.

ⓒ로 예비발포후 숙성 일자에 따라 발포제가 감소되는 데 ⓓ는 1일 경과시 ⓔ는 2일 경과시 ⓕ는 3일 경과시 ⓖ는 4일 경과시 ⓗ는 5일 경과시 이다.

예비 발포후 1일 경과후(ⓓ) 성형폼 제조후 잔존하는 발포제의 양이 ⓘ이며, 2일 경과후(ⓔ) 성형폼 제조후 잔존하는 발포제의 양이 ⓙ이고, ⓚ ⓛ ⓜ 역시 이러한 표현이다.

또한, 표 1에서 알 수 있듯이 예비발포시 최초 발포제양이 줄어드는데, 일반적으로 30~50%까지 줄어들며, 2차 예비 발포를 추가할 때는 그 만큼 더 줄어들어 결국 숙성시간이 1차 예비 발포에 비해 작아진다.

이는 저밀도의 제품을 만들 수록 발포제 양이 적어져 숙성시간을 줄여야 한다는 말과 같다.

<표 2> 숙성시간에 따른 예비 발포된 비드 간 공극이 형성된 성형폼 제조

입도(Grade)	밀도(g/L)	20 ℃ 이하 보관시
입도(Grade)	밀도(g/L)	최소	최대
1.2 ~ 1.6mm	30 ~ 60 20 ~ 30 15 ~20 5 ~ 15	132 108 168 144	240 192 168 144
0.8 ~ 1.2mm	30 ~ 60 20 ~ 30 15 ~20 5 ~ 15	120 98 72 48	192 168 144 98
0.5 ~ 0.8mm	30 ~ 60 20 ~ 30 15 ~20 5 ~ 15	110 80 54 24	172 156 98 72
0.5mm 이하	30 ~ 60 20 ~ 30 15 ~20	98 72 48	162 144 98
2차 예비 발포 (입도 무시)	밀도 관계 없음	4	120

표 2에서 이러한 이러한 발포제의 특성을 바탕으로 발포제의 양과 숙성시간을 따져 후발포가 최소화 되게 하기 위한 숙성시간을 비드의 입도별, 성형폼의 밀도별로 여러 실험을 통하여 만족할 만한 조건을 성립하였다.

최소값으로 표기된 조건 이하로 성형폼을 제조하면 후발포가 많이 일어나 내부의 예비 발포된 비드 간의 공극이 적게 형성되고, 최대값 이상의 조건에서 성형폼을 제조하게 되면 예비 발포된 비드 간의 융착도가 떨어져 예비 발포된 비드가 쉽게 부서지면서 탈락되는 현상이 발생하게 된다.

또한, 비드의 입도가 적을 수록 높은 밀도의 성형폼을 제조하기에 알맞으나, 발포제의 양이 적어 숙성시간을 적게 하여야 하고, 비드의 입도가 클 수록 낮은 밀도의 성형폼을 제조하기에 알맞으나, 발포제의 양이 많아 숙성시간이 그만큼 늘어난다.

따라서 본 발명에서 2차 예비 발포까지 한 경우 4시간 ~ 120시간 숙성시키고, 1차 예비 발포만 한 경우 성형폼 밀도 15kg/㎥ 이하 제조시 24 ~ 144시간, 성형폼 밀도 15~20kg/㎥ 제조시 48 ~ 168시간, 성형폼 밀도 20~30kg/㎥ 제조시 72 ~ 192시간, 성형폼 밀도 30kg/㎥ 이상 제조시 98 ~ 240시간 이상으로 숙성시킨다.

둘째, 숙성된 예비 발포한 비드를 성형틀에 투입한 후 성형할 때 투입되는 예비 발포된 비드의 양을 조절하는 방법이 있다.

일반적으로 성형폼 제조시 열과 압력에 의해 숙성된 예비 발포한 비드 내부에 남아 있는 발포 가스의 영향으로 숙성된 예비 발포한 비드가 추가 팽창하게 되는데, 이 추가 팽창시 증가되는 부피로 인해 숙성된 예비 발포한 비드가 전체적인 융착이 일어나지 않도록 투입량을 줄이는 방법이 있다.

즉, 일반적인 성형폼 제조시 성형틀 부피에 숙성된 예비 발포한 비드를 100 부피 % 채운다면, 본 발명에서는 숙성된 예비 발포한 비드를 90 부피 % 채움으로써 성형틀 내부에서 전체적인 융착이 아닌 부분적인 융착이 일어나도록 조절한다.

일반적으로 성형폼 제조시 성형틀 1 ㎥ 당 숙성된 예비 발포한 비드 투입량이 0.9 ~ 1 ㎥ 인데 비해 본 발명에서는 성형틀 1 ㎥ 당 숙성된 예비 발포한 비드 투입량을 0.6 ~ 0.9 ㎥ 으로 한다.

셋째, 숙성된 예비 발포한 비드를 성형틀에 투입한 후 성형할 때, 주입되는 열과 압력을 줄이는 방법이다.

EPS 성형을 예로 들면 스팀을 100 % 로 투입해야 일반적인 성형폼이 제조된다면, 그보다 적은 스팀을 투입하여 융착 발포를 작게 하여 제조함으로써 성형폼 내부의 예비 발포된 비드 사이의 빈 공간(공극)을 유도한다.

구체적으로 스팀의 성형압을 성형 1차 가열시 면적 1㎠ 당 0.1 ~ 0.5 kg으로 하고, 2차 가열시 면적 1㎠당 0.1 ~ 0.8 kg으로 하는 방법으로 설정하여 융착 발포를 적게 할 수 있다.

본 발명에서 스팀의 양과 공급되는 시간의 영향을 좀더 자세히 설명하면,

<표 3> 500mm X 600mm X 900mm 크기의 일반 성형폼 제조시 조건

원료비드 입경분포 (mm)	성형폼 밀도 (kg/㎥)	예비발포후 숙성시간 (hr)	성형조건				흡수율 (g/100㎠)
			1차가열		2차가열
			압력(kgf/㎠)	시간(S)	압력(kgf/㎠)	시간(S)
1.18~1.60	15	24	0.4	8.4	0.51	1.7	0.31
	20	48	0.34	12	0.45	2	0.3
	25	72	0.3	9.6	0.4	2.1	0.28
0.85~1.18	15	24	0.43	14.3	0.55	2.3	0.55
	20	48	0.41	15.5	0.5	2.5	0.49
	25	72	0.4	11.7	0.5	2.5	0.45
0.6~0.85	15	24	0.52	12	0.67	2.4	0.68
	20	48	0.51	12.8	0.62	2.5	0.63
	25	72	0.5	12.4	0.6	2.3	0.61
0.4~0.6	15	24	0.5	10.3	0.65	3.1	0.85
	20	48	0.54	12.2	0.6	2.7	0.84
	25	72	0.6	11.69	0.4	2.3	0.79

<표 4> 표 3의 예비 발포 알갱이로 내부 빈공간을 가진 성형폼 제조시 조건

원료비드 입경분포 (mm)	성형폼 밀도 (kg/㎥)	예비발포후 숙성시간 (hr)	성형조건				흡수율 (g/100㎠)
			1차가열		2차가열
			압력(kgf/㎠)	시간(S)	압력(kgf/㎠)	시간(S)
1.18~1.60	15	24	0.38	7.3	0.46	1.5	12.74
	20	48	0.31	10	0.41	1.8	11.84
	25	72	0.28	7.9	0.36	1.8	10.07
0.85~1.18	15	24	0.37	13.9	0.49	2.0	15.29
	20	48	0.36	13.8	0.45	2.2	13.27
	25	72	0.3	9.9	0.47	2.2	11.68
0.6~0.85	15	24	0.47	10.1	0.6	2.1	17.82
	20	48	0.45	10.5	0.58	2.1	15.33
	25	72	0.43	10.3	0.56	2.0	14.23
0.4~0.6	15	24	0.45	8.8	0.59	2.8	22.62
	20	48	0.48	10.1	0.54	2.4	20.79
	25	72	0.51	9.4	0.37	2.0	18.81

표 3과 표 4는 세 번째 방법을 설명하기 위해 일반 성형폼과 내부 빈공간을 가진 성형폼 제조시를 비교하고 있다.

먼저 숙성 시간과 잔존 발포제를 동일하게 유지하기 위해 예비 발포 후 숙성까지 동일하게 진행하고 성형조건만 조절하였다.

표 4의 성형조건을 보면 1차 가열시 스팀압력과 공급시간이 일반 성형폼 보다 낮게 실시되었고, 2차 역시 낮게 실시하였다.

표 4에서 나타내듯이 스팀압력과 시간은 서로 비례함을 보이고 있다. 스팀 공급 시간이 적은 만큼 스팀 압력이 낮아져 둘중 한 조건만 기준으로 하여 제조가 가능하다.

본 발명에서 중요시하는 성형폼 내부에 빈 공간의 셀구조의 형성 유무를 판단하기 위해 흡수율로서 비교하였다.

KS M 3808 발포 폴리스티렌 보온재의 흡수율 측정 방법은 표준 시험편을 두께 약 25mm, 길이 약 100mm, 나비 약 100mm인 시험편을 3개 잘라낸다.

시험편을 23±3℃의 맑은 물에 들어 있는 용기의 수면 아래 50mm에 담근후 10초 후에 시험편을 꺼내어 수직으로부터 30° 기울인 체눈 간격이 약 3mm인 철망에 얹어 30초간 방치한 후, 무게를 0.01g의 정밀도로 측정하고 이것을 기준 무게로 하고 다음에 다시 맑은 물에 담가 24시간 흡수시킨 후, 기준무게를 측정할 때와 같은 방법으로 무게를 측정하여 최종 흡수 후의 무게에서 기준무게를 뺀 값으로 하여 측정한다.

표 4에 나타난 흡수율은 실제적으로 그 빈공간 전체에 채워진 물의 값을 나타내지는 못한다. 다만 빈 공간을 형성하는 표면에 묻어 있는 물의 무게일 뿐이며 실제 내부의 빈 공간은 더 넓음을 알 수 있다.

위와 같이 발포 가스의 적정 양, 숙성시간, 예비 발포된 비드 투입량, 스팀량은 EPS의 종류, 밀도, 제품의 크기, 형상, 성형 조건에 따라 다르다.

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일반적으로 성형폼 제조공정에서 성형폼을 제조할 때, 평판 타입의 제품을 평보드나 시트 상태로 제조하는 경우는 생산량을 증가하기 위해 크고 두껍게 만들어 절단하는데, 일반적으로 600mm × 900mm × 1,800mm, 600mm × 1,200mm × 2,400mm, 600mm × 900mm × 3,600mm의 크기의 금형들을 사용한다.

이렇게 만들어진 블럭을 평보드나 시트상태의 원하는 두께로 절단시 보편적으로 전열선을 이용한다. 절단시 250 ~ 300 ℃에서 약 5.0kg정도의 장력에 견딜 수 있는 재질이 사용된다.

절단시 블록이 녹는 온도는 100℃ 정도이나 블록내부의 수분 등에 의해, 통상적으로 0.015g/㎤ 블록을 절단시 전열선 온도는 220 ~ 250℃가 사용된다.

전열선의 온도는 전류를 조절하여 제어가 가능한데 블록의 밀도가 높을수록 온도를 높게 하고 낮은 제품은 낮게 사용한다.

본 발명의 경우 이러한 전열선의 절단시 하나의 문제가 발생된다.

그것은 높은 온도에서 절단되면서 그 표면이 일부 융착되어, 예비 발포된 비드간 구성된 빈 공극 입구가 막혀 난연액의 침투를 저해하는 것이다.

따라서 성형폼제조공정시 필요에 따라 이러한 융착 부위를 제거하여야 하는 파훼공정이 추가로 실시될 수 있다.

즉, 성형폼제조공정을 거쳐 제조된 성형폼의 표면 및 내부를 파훼장치로 파훼하는 것이다.

파훼하는 방법은 평보드나 시트가 진행하는 방향으로 울퉁불퉁한 돌기(21)를 갖는 롤러(20)를 전열선에 의해 절단된 면에 회전시켜 표면에 진동을 줌으로써 절단시 발생된 예비 발포된 비드간 공극의 입구가 융착된 부위를 서로 떼어내거나, 침(22)이나 날(23) 형태를 일정한 간격으로 회전하는 봉에 붙여 표면 또는 일정 깊 이까지 홈을 내거나 베는 방법이 있다.

이러한 파훼 부위 즉, 표면 처리 부위는 전열선이나 열에 의해 절단된 면에 실시하며, 절단면이 상부, 하부 모두 일 때는 상, 하부 동시에 처리할 수 있고, 성형폼 제조시 금형틀의 열기에 의해 융착된 표면에도 처리할 수 있다.

도 4와 5는 표면 처리에 사용되는 롤러의 형태를 나타내었다.

돌기를 갖고 있는 롤러와 침이나 날을 갖고 있는 롤러이다.

돌기의 형태는 타원형을 포함한 원형, 다각형 등 표면에 충격이나 진동을 줄 수 있는 어떠한 형태나 크기가 가능하다.

침이나 날을 갖는 형상 역시 홈을 내거나, 벨 수 있는 어떠한 형태도 가능하고, 그 깊이는 표면에서 하부까지 선정할 수 있다.

또한 돌기나 침, 날 사이의 간격 역시 작업에 용이 한 수준으로 사용 가능하며, 서로 혼용하여 사용 가능한 것이다.

본 발명의 표면공정에서 롤러를 나타내었는데 이는 생산성을 고려한 형태의 결정일 뿐이며, 롤러의 형태가 아닌 평판 타입에 돌기, 침, 날 등을 설치하여 사용할 수 있다.

추가적으로 표면의 융착을 제거할 뿐만 아니라 성형폼제조공정중 내부에 과량의 융착이나, 성형폼을 구성하는 예비 발포된 비드 입자 내부에 난연액을 침투시키기 위해서도 사용된다.

2. 침투공정

성형폼제조공정 이후, 난연액을 성형폼 내부에 침투시키는 방법에는 크게 두가지가 있다.

첫째로 과량의 난연액에 성형폼을 충분히 잠기도록 하여 내부까지 완전히 침투되도록 하는 방법과, 둘째로 성형폼에 난연액을 가압 분사시켜 강제로 내부에 침투 되도록하고, 침투되지 않은 방향에서 진공흡착으로 난연액을 빨아 당겨 침투시키는 방법이 있다.

본 발명에 사용되는 난연액은 소듐실리케이트 및 칼륨실리케이트, 리튬실리케이트 등의 실리케이트염 또는 변성규산염계, 인산염계, 실리카졸, 알루미나졸 등의 졸(sol)계 화합물 중에서 선택된 것으로 한다.

본 발명에서 사용되는 난연액은 내수성에 취약하고, 유연성이 부족할 뿐만 아니라 모체인 성형품과는 유기와 무기의 차이로 인해 접착성이 떨어진다.

이를 보완하기 위해 첨가제를 사용할 수 있다.

첨가제 중 접착력을 증가시키기 위해 접착보조제로, 카르복시메틸셀룰로오스, 메칠셀룰로오스, 폴리비닐알콜, 폴리비닐아세테이트, 에틸렌비닐알콜, 에틸렌비닐아세테이트 아크릴, 우레탄, 라텍스, 멜라민수지, 폴리올, 계면활성제, 실란커플링제 중에서 선택하여 사용할 수 있다.

또, 개질제로, 알카리토금속화합물, 시멘트, 고로슬래그시멘트, 마그네시아시멘트, 석고, 석회, 알코올, 에테르, 케톤, 에스테르화합물, 산 중에서 선택하여 사용할 수 있다.

내열성을 증진시키기 위해 내열성증진제로, 수산화알루미늄, 수산화마그네 슘, 붕소화합물, 붕사, 인산에스테르계화합물, 인계, 할로겐계, 안티몬화합물, 에뜨링가이트화합물, 벤토나이트, 몬모릴나이트, 황토, 점토, 퍼라이트, 질석, 플라이애쉬, 탄산칼슘, 산화티탄, 카본블랙, 화이트카본 중에서 선택하여 사용할 수 있다.

또한 내구성과 내수성 증진을 위하여 규불화소다를 사용할 수 있으며 필요에 따라 발수제를 사용할 수도 있다.

3. 탈수공정

탈수공정은 난연액이 침투된 성형폼에서 과량의 난연액을 제거하는 공정이다.

탈수공정은 성형폼을 원심분리를 이용하거나 압축공기를 분사하거나 진공흡착의 방법을 이용하여 과량의 난연액을 제거한다.

4. 건조공정

건조공정은 탈수공정을 거친 성형폼의 난연액이 경화되도록 건조시키는 공정이다. 이때 건조공정의 온도는 30 ~ 150 ℃ 가 적정하다.

일반적으로 비드(bead) 상태로 발포폼을 제조하는 폴리머에 사용되는 발포제의 특성과 융착되는 온도에 큰 차이를 갖는 제품이 사용되기 힘들기 때문에 상기 온도 이상에서는 제품 자체에 변형이 오기 쉽고, 30℃이하에서는 건조시간이 장시 간 요구되기 때문에 적절치 못하다.

위와 같이 성형, 난연액침투, 탈수, 건조공정으로 구성된 본 발명에 있어서, 내부에 침투된 난연액이 액상이므로 밑으로 흘러내리는 현상에 의해 밀도 편차나, 난연성능의 차이를 보일 수 있어 빠르게 경화되도록 건조 공정전에 경화공정을 추가 할 수 있다.

경화방법으로는 탈수공정을 거친 성형폼 공극 사이로 이산화탄소와 같은 기체경화제를 분사하여 난연액을 경화시키는 방법과 pH7 이하의 수용액을 분사하여 경화시키는 방법이 있다.

또한, 필요에 따라 난연액을 묽게 하여 침투공정, 탈수공정, 경화공정, 건조공정 중 선택적으로 반복하여 실시할 수도 있다.

이하 다음의 실시예들은 본 발명을 한정지은 예시가 아니며, 발명의 성능을 보이기 위한 비한정적인 예시를 하고 있다.

<실시예 1> 난연성이 우수한 발포폴리스티렌 성형체 제조1

발포 폴리스티렌 (EPS, 신호유화, SE 2500) 비드를 1차 예비 발포하여 4시간 숙성시킨 후 2차 예비 발포하여 일주일간 숙성시켜 발포제를 공기와 치환한 후 50mm × 300mm × 300mm 금형에서 1차 스팀압 0.5kg/㎠, 2차 스팀압 0.7kg/㎠으로 성형하여, 내부에 예비 발포된 비드간 공극을 갖는 다공질의 성형폼을 제조하였다.

상기 성형폼제조공정 후, 성형폼에 규산소다수용액을 500 mmaq로 가압 분사하는 침투공정을 실시하였다.

이때, 규산소다수용액에는 규산소다수용액 전체 중량 대비 1 중량 %의 카본블랙, 규산소다수용액 전체 중량 대비 1 중량 %의 수산화마그네슘, 규산소다수용액 전체 중량 대비 10 중량 %의 벤토나이트가 포함된 것을 사용하였다.

침투공정을 거친 성형폼을 2000mmaq의 분사압으로 규산소다수용액을 제거하는 탈수공정을 실시하였다.

상기 탈수공정을 거친 성형폼을 주변 온도 100℃, 2.45GHz 마이크로파로 5분간 건조시켜 난연성이 우수한 발포폴리스티렌 성형체를 제조하였다.

<실시예 2> 난연성이 우수한 발포폴리스티렌 성형체 제조2

실시예 1과 같은 방법으로 제조하되 침투공정과 탈수공정을 2회 반복하여 난연성이 우수한 발포폴리스티렌 성형체를 제조하였다.

<실시예 3> 난연성이 우수한 발포폴리스티렌 성형체 제조3

실시예 1의 방법중 침투공정, 탈수공정, 건조공정을 2회 반복하여 난연성이 우수한 발포폴리스티렌 성형체를 제조하였다.

<실시예 4> 난연성이 우수한 발포폴리스티렌 성형체 제조4

상기 성형폼제조공정 후, 규산소다수용액을 300mmaq로 가압 분사하면서 동시에 2000mmaq의 분사압으로 규산소다수용액을 제거하는 탈수공정을 실시하였다.

상기 침투공정, 탈수공정을 동시에 실시 후 성형폼을 주변 온도 100℃, 2.45GHz 마이크로파 출력으로 5분간 건조시켜 난연성이 우수한 발포폴리스티렌 성형체를 제조하였다.

<실시예 5> 난연성이 우수한 발포폴리스티렌 성형체 제조5

실시예 4와 같은 방법으로 제조하되 침투공정과 탈수공정을 동시에 실시한 후 2000mmaq의 압으로 탈수공정을 추가하여 난연성이 우수한 발포폴리스티렌 성형체를 제조하였다.

<실시예 6> 난연성이 우수한 발포폴리스티렌 성형체 제조6

실시예 4와 같은 방법으로 제조하되 침투공정, 탈수공정을 2회 반복하여 난연성이 우수한 발포폴리스티렌 성형체를 제조하였다.

<실시예 7> 난연성이 우수한 발포폴리스티렌 성형체 제조7

발포 폴리스티렌 (EPS, 신호유화, SE 2500) 비드를 1차 예비 발포하여 4시간 숙성시킨 후 2차 예비 발포하여 일주일간 숙성시켜 발포제를 공기와 치환한 후 100mm × 300mm × 300mm 금형에서 1차 스팀압 0.5kg/㎠, 2차 스팀압 0.7kg/㎠으로 성형하여, 내부에 예비 발포된 비드간 공극을 갖는 다공질의 성형폼을 제조하여 50mm × 300mm × 300mm 크기로 전열선을 이용해 절단하였다.

절단면을 지름 2mm, 길이 20mm, 침이 10mm간격으로 있는 롤러를 이용하여 상부, 하부 표면을 파훼하였다.

상기 성형폼제조공정 후, 규산소다수용액을 300 mmaq로 가압 분사하면서 동시에 2000 mmaq의 압으로 규산소다를 제거하는 탈수공정을 실시하였다.

<실시예 8> 난연성이 우수한 발포폴리스티렌 성형체 제조8

발포제 50 g이 포함된 발포 폴리스티렌 (EPS, 신호유화, SE 2500) 비드를 1차 예비 발포하여 2시간 숙성시킨 후 2차 예비 발포하여 4시간 숙성시켜 발포제를 공기와 치환한 후 50mm × 300mm × 300mm 금형에 부피의 85%가 되도록 숙성된 예비 발포한 비드를 채워 넣고, 1차 스팀 0.5kg/㎠, 2차 스팀압 0.7kg/㎠으로 성형하여, 내부에 예비 발포된 비드간 공극을 갖는 다공질의 성형폼을 제조하였다.

성형폼 제조 후의 공정은 실시예 1과 같이 침투공정, 탈수공정, 건조공정을 거쳐 난연성이 우수한 발포폴리스티렌 성형체를 제조하였다.

<실시예 9> 난연성이 우수한 발포폴리스티렌 성형체 제조9

발포제가 포함된 발포 폴리스티렌 (EPS, 신호유화, SE 2500) 비드를 1차 예비 발포하여 2시간 숙성시킨 후 2차 예비 발포하여 4시간 숙성시켜 발포제를 공기와 치환한 후 50mm × 300mm × 300mm 금형에 부피의 100%가 되도록 성형된 예비 발포한 비드를 채워 넣고, 1차 스팀압 0.45kg/㎠, 2차 스팀압 0.67kg/㎠ 으로 성형하여, 내부에 예비 발포된 비드간 공극을 갖는 다공질의 성형폼을 제조하였다.

<실시예 10> 난연성이 우수한 발포폴리스티렌 성형체 제조10

발포제가 포함된 발포 폴리스티렌 (EPS, 신호유화, SE 2500) 비드를 1차 예비 발포한 후 2시간 숙성시킨 후 2차 예비 발포하여 2시간 숙성시켜 발포제를 공기와 치환한 후 50mm × 300mm × 300mm 금형에 부피의 100%가 되도록 숙성된 예비 발포한 비드를 채워 넣고, 1차 스팀압 0.4kg/㎠, 2차 스팀압 0.65kg/㎠ 으로 성형하여, 내부에 예비 발포된 비드간 공극을 갖는 다공질의 성형폼을 제조하였다.

<실시예 11> 난연성이 우수한 발포폴리스티렌 성형체 제조11

발포제가 포함된 발포 폴리스티렌 (EPS, 신호유화, SE 2500) 비드를 1차 예비 발포한 후 32시간 숙성시켜 발포제를 공기와 치환한 후 50mm × 300mm × 300mm 금형에 숙성된 예비 발포한 비드를 채워 넣고, 1차 스팀압 0.5kg/㎠, 2차 스팀압 0.7kg/㎠ 으로 성형하여, 내부에 예비 발포된 비드간 공극을 갖는 밀도 12kg/㎥인 다공질의 성형폼을 제조하였다.

<실시예 12> 난연성이 우수한 발포폴리스티렌 성형체 제조12

발포제가 포함된 발포 폴리스티렌 (EPS, 신호유화, SE 2500) 비드를 1차 예비 발포한 후 56시간 숙성시켜 발포제를 공기와 치환한 후 50mm × 300mm × 300mm 금형에 숙성된 예비 발포한 비드를 채워 넣고, 1차 스팀압 0.5kg/㎠, 2차 스팀압 0.7kg/㎠ 으로 성형하여, 내부에 예비 발포된 비드간 공극을 갖는 밀도 17kg/㎥인 다공질의 성형폼을 제조하였다.

<실시예 13> 난연성이 우수한 발포폴리스티렌 성형체 제조13

발포제가 포함된 발포 폴리스티렌 (EPS, 신호유화, SE 2500) 비드를 1차 예비 발포한 후 90시간 숙성시켜 발포제를 공기와 치환한 후 50mm × 300mm × 300mm 금형에 숙성된 예비 발포한 비드를 채워 넣고, 1차 스팀압 0.5kg/㎠, 2차 스팀압 0.7kg/㎠ 으로 성형하여, 내부에 예비 발포된 비드간 공극을 갖는 밀도 23kg/㎥인 다공질의 성형폼을 제조하였다.

<실시예 14> 난연성이 우수한 발포폴리스티렌 성형체 제조14

발포제가 포함된 발포 폴리스티렌 (EPS, 신호유화, SE 2500) 비드를 1차 예비 발포한 후 120시간 숙성시켜 발포제를 공기와 치환한 후 50mm × 300mm × 300mm 금형에 숙성된 예비 발포한 비드를 채워 넣고, 1차 스팀압 0.5kg/㎠, 2차 스팀압 0.7kg/㎠ 으로 성형하여, 내부에 예비 발포된 비드간 공극을 갖는 밀도 31kg/㎥인 다공질의 성형폼을 제조하였다.

<비교예 1> 발포폴리스티렌 성형체 제조

발포 폴리스티렌 (EPS, 신호유화, SE 2500) 비드를 예비 발포하여 2시간 숙성시킨 후 50mm × 300mm × 300mm 금형에 1차 스팀압 0.5kg/㎠, 2차 스팀압 0.7kg/㎠으로 성형하여 성형폼을 제조하였다.

성형폼제조공정 후, 성형폼에 규산소다수용액을 500 mmaq로 가압 분사하는 침투공정을 실시하였다.

상기 탈수공정을 거친 성형폼을 주변 온도 100℃, 2.45GHz 마이크로파 출력으로 5분간 건조시켜 발포폴리스티렌 성형체를 제조하였다.

<실험예 1> KS F 2271에 따른 난연성능 검사

실시예 1 ~ 10 및 비교예 1에 의해 제조된 시편을 통풍이 잘되는 실내에서 48시간 방치하고 40±5℃ 에서 120시간 건조한 후 난연성능을 측정하였다.

<표 5> KS F 2271에 따른 난연성능

	균열(mm)	잔염(초)	발연계수(CA)	온도시간면적(℃·분)
실시예1	없음	7	27.6	218.3
실시예2	없음	1	20.2	209.6
실시예3	없음	0	15.3	184.6
실시예4	없음	12	26.3	232.6
실시예5	없음	8	38.7	257.8
실시예6	없음	0	18.9	191.5
실시예7	없음	0	9.8	157.3
실시예8	없음	3	21.4	213.5
실시예9	없음	13	25.5	231.4
실시예10	없음	10	22.3	219.1
실시예11	없음	19	42.1	271.5
실시예12	없음	22	55.4	287.6
실시예13	없음	25	60.8	292.7
실시예14	없음	27	64.8	302.9
비교예1	측정 15초 경과시 화염에 휩싸여 30초 이내 타버림

난연성능은 KS F 2271 건축물 내장 재료 및 구조의 난연성 시험방법에 의해 실시하여 <표 5>에 나타내었다.

난연성능은 시험체 크기 220*220*15㎜으로 표면시험에 의거하여 배기 온도 곡선이 표준 온도 곡선을 초과하고 있는 부분의 배기 온도 곡선과 표준 온도 곡선으로 둘러 싸인 부분의 면적(단위 ℃x분)을 측정 하였고, 이때 단위 면적당 발연 계수(CA)의 수치를 측정하였다.

표 5에서 보는 바와 같이 본 발명의 제조방법에 의해 제조된 실시예 1 내지 실시예 14의 발포폴리스티렌 성형체가 종래의 제조방법에 의해 제조된 발포폴리스티렌 성형체보다 난연성이 우수한 것을 알 수 있었다.

본 발명에 의해, 내부의 비드 사이에 인위적인 공극을 형성시켜 성형폼을 제조함으로써 난연성이 우수한 발포폴리스티렌 성형체 제조방법이 제공된다.

또, 저렴한 비용 및 단순한 공정으로 난연성이 우수한 발포폴리스티렌 성형체 제조방법이 제공된다.

Claims

발포폴리스티렌 성형체 제조방법에 있어서,

유기물 또는 무기물이 포함된 수지상에 발포제를 넣어 비드를 제조한 후 비드에 열과 압력을 가해 예비 발포시킨 다음 예비 발포된 비드를 숙성시키고, 숙성된 비드를 성형틀에 투입한 후 열과 압력을 가해 발포시켜 내부에 비드 간 공극이 형성된 성형폼을 제조하는 성형폼제조공정과;

상기 성형폼에 액상의 난연액을 침투시키는 침투공정과;

난연액이 침투된 성형폼에서 과량의 난연액을 제거하는 탈수공정과;

상기 탈수공정을 거친 성형폼의 난연액이 경화되도록 건조시켜 성형체를 제조하는 건조공정;을 포함하여 구성된,

난연성이 우수한 발포폴리스티렌 성형체 제조방법.
발포폴리스티렌 성형체 제조방법에 있어서,

유기물 또는 무기물이 포함된 수지상에 발포제를 넣어 비드를 제조한 후 비드에 열과 압력을 가해 예비 발포시킨 다음 예비 발포된 비드를 24 ~ 144 시간 숙성시키고, 숙성된 비드를 성형틀에 투입한 후 열과 압력을 가해 발포시켜 비드 간 공극이 형성된 밀도 5 ~15 kg/㎥의 성형폼을 제조하는 성형폼제조공정과;

상기 성형폼에 액상의 난연액을 침투시키는 침투공정과;

난연액이 침투된 성형폼에서 과량의 난연액을 제거하는 탈수공정과;

상기 탈수공정을 거친 성형폼의 난연액이 경화되도록 건조시켜 성형체를 제조하는 건조공정;을 포함하여 구성된,

난연성이 우수한 발포폴리스티렌 성형체 제조방법.
발포폴리스티렌 성형체 제조방법에 있어서,

유기물 또는 무기물이 포함된 수지상에 발포제를 넣어 비드를 제조한 후 비드에 열과 압력을 가해 예비 발포시킨 다음 예비 발포된 비드를 48 ~ 168 시간 숙성시키고, 숙성된 비드를 성형틀에 투입한 후 열과 압력을 가해 발포시켜 비드 간 공극이 형성된 밀도 15 ~20 kg/㎥의 성형폼을 제조하는 성형폼제조공정과;

상기 성형폼에 액상의 난연액을 침투시키는 침투공정과;

난연액이 침투된 성형폼에서 과량의 난연액을 제거하는 탈수공정과;

상기 탈수공정을 거친 성형폼의 난연액이 경화되도록 건조시켜 성형체를 제조하는 건조공정;을 포함하여 구성된,

난연성이 우수한 발포폴리스티렌 성형체 제조방법.
발포폴리스티렌 성형체 제조방법에 있어서,

유기물 또는 무기물이 포함된 수지상에 발포제를 넣어 비드를 제조한 후 비드에 열과 압력을 가해 예비 발포시킨 다음 예비 발포된 비드를 72 ~ 192 시간 숙성시키고, 숙성된 비드를 성형틀에 투입한 후 열과 압력을 가해 발포시켜 비드 간 공극이 형성된 밀도 20 ~30 kg/㎥의 성형폼을 제조하는 성형폼제조공정과;

상기 성형폼에 액상의 난연액을 침투시키는 침투공정과;

난연액이 침투된 성형폼에서 과량의 난연액을 제거하는 탈수공정과;

상기 탈수공정을 거친 성형폼의 난연액이 경화되도록 건조시켜 성형체를 제조하는 건조공정;을 포함하여 구성된,

난연성이 우수한 발포폴리스티렌 성형체 제조방법.
발포폴리스티렌 성형체 제조방법에 있어서,

유기물 또는 무기물이 포함된 수지상에 발포제를 넣어 비드를 제조한 후 비드에 열과 압력을 가해 예비 발포시킨 다음 예비 발포된 비드를 98 ~ 240 시간 숙성시키고, 숙성된 비드를 성형틀에 투입한 후 열과 압력을 가해 발포시켜 비드 간 공극이 형성된 밀도 30 ~ 60 kg/㎥의 성형폼을 제조하는 성형폼제조공정과;

상기 성형폼에 액상의 난연액을 침투시키는 침투공정과;

난연액이 침투된 성형폼에서 과량의 난연액을 제거하는 탈수공정과;

상기 탈수공정을 거친 성형폼의 난연액이 경화되도록 건조시켜 성형체를 제조하는 건조공정;을 포함하여 구성된,

난연성이 우수한 발포폴리스티렌 성형체 제조방법.
발포폴리스티렌 성형체 제조방법에 있어서,

유기물 또는 무기물이 포함된 수지상에 발포제를 넣어 비드를 제조한 후 비드에 열과 압력을 가해 1차 예비 발포시킨 다음 1 시간 ~ 2 시간 1차 숙성시킨 후 1차 숙성된 비드에 열과 압력을 가해 2차 예비 발포시킨 다음 4시간 ~ 120 시간 숙성시킨 다음, 숙성된 비드를 성형틀에 투입한 후 열과 압력을 가해 발포시켜 비드 간 공극이 형성된 밀도 30 ~ 60 kg/㎥의 성형폼을 제조하는 성형폼제조공정과;

상기 성형폼에 액상의 난연액을 침투시키는 침투공정과;

난연액이 침투된 성형폼에서 과량의 난연액을 제거하는 탈수공정과;

상기 탈수공정을 거친 성형폼의 난연액이 경화되도록 건조시켜 성형체를 제조하는 건조공정;을 포함하여 구성된,

난연성이 우수한 발포폴리스티렌 성형체 제조방법.
발포폴리스티렌 성형체 제조방법에 있어서,

유기물 또는 무기물이 포함된 수지상에 발포제를 넣어 비드를 제조하되 발포제 투입량은 비드 중량 대비 0.1 ~ 5 중량 % 이고, 제조된 비드에 열과 압력을 가해 예비 발포시킨 다음 예비 발포된 비드를 숙성시키고, 숙성된 비드를 성형틀에 투입한 후 열과 압력을 가해 발포시켜 비드 간 공극이 형성된 성형폼을 제조하는 성형폼제조공정과;

상기 성형폼에 액상의 난연액을 침투시키는 침투공정과;

난연액이 침투된 성형폼에서 과량의 난연액을 제거하는 탈수공정과;

상기 탈수공정을 거친 성형폼의 난연액이 경화되도록 건조시켜 성형체를 제조하는 건조공정;을 포함하여 구성된,

난연성이 우수한 발포폴리스티렌 성형체 제조방법.
발포폴리스티렌 성형체 제조방법에 있어서,

유기물 또는 무기물이 포함된 수지상에 발포제를 넣어 비드를 제조한 후 비드에 열과 압력을 가해 예비 발포시킨 다음 예비 발포된 비드를 숙성시키고, 숙성된 비드를 성형틀에 투입한 후 스팀의 투입압을 1차로 1㎠ 당 0.1 ~ 0.5 kg으로 한 다음 이어서 1㎠ 당 0.1 ~ 0.8 kg으로 압력을 가해 발포시켜 비드 간 공극이 형성된 성형폼을 제조하는 성형폼제조공정과;

상기 성형폼에 액상의 난연액을 침투시키는 침투공정과;

난연액이 침투된 성형폼에서 과량의 난연액을 제거하는 탈수공정과;

상기 탈수공정을 거친 성형폼의 난연액이 경화되도록 건조시켜 성형체를 제조하는 건조공정;을 포함하여 구성된,

난연성이 우수한 발포폴리스티렌 성형체 제조방법.
발포폴리스티렌 성형체 제조방법에 있어서,

유기물 또는 무기물이 포함된 수지상에 발포제를 넣어 비드를 제조한 후 비드에 열과 압력을 가해 예비 발포시킨 다음 예비 발포된 비드를 숙성시키고, 숙성된 비드를 성형틀 1㎥ 당 0.6 ~ 0.9 ㎥ 투입한 후 열과 압력을 가해 발포시켜 비드 간 공극이 형성된 성형폼을 제조하는 성형폼제조공정과;

상기 성형폼에 액상의 난연액을 침투시키는 침투공정과;

난연액이 침투된 성형폼에서 과량의 난연액을 제거하는 탈수공정과;

상기 탈수공정을 거친 성형폼의 난연액이 경화되도록 건조시켜 성형체를 제조하는 건조공정;을 포함하여 구성된,

난연성이 우수한 발포폴리스티렌 성형체 제조방법.
제 1항 내지 제 9항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 성형폼제조공정을 거쳐 제조된 성형폼의 표면 및 내부를 파훼장치로 파훼하는 파훼공정이 추가로 실시되는 것을 특징으로 하는,

난연성이 우수한 발포폴리스티렌 성형체 제조방법.
제 10항에 있어서,

상기 파훼장치는 롤러나 평판에 돌기, 침, 날 중 선택된 하나 이상이 설치된 장비인 것을 특징으로 하는,

난연성이 우수한 발포폴리스티렌 성형체 제조방법.
제 1항 내지 제 9항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 탈수공정을 거친 성형폼에 기체경화제 또는 액체경화제 중 어느 하나를 투입하는 경화공정이 추가로 진행되는 것을 특징으로 하는,

난연성이 우수한 발포폴리스티렌 성형체 제조방법.
제 1항 내지 제 9항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 난연액은 실리케이트염 또는 졸계 화합물 중에서 선택된 것을 특징으로 하는,

난연성이 우수한 발포폴리스티렌 성형체 제조방법.
제 1항 내지 제 9항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 난연액에 개질제, 내열성증진제, 접착보조제, 발수제, 경화제 중에서 선택된 1 내지 5종을 추가하여 성형체에 분산 침투시키는 것을 특징으로 하는,

난연성이 우수한 발포폴리스티렌 성형체 제조방법.
발포폴리스티렌 성형체에 있어서,

제 1항 내지 제 9항 중 선택된 어느 한 가지의 제조방법에 의하여 제조된,

난연성이 우수한 발포폴리스티렌 성형체.