KR100860305B1 - 인계 난연제를 이용한 난연성 폴리머 폼 제조방법 및 그에의해 제조된 난연성 폴리머 폼 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 특정한 인계 난연제를 이용한 난연성 폴리머 폼 제조방법 및 그에 의해 제조된 난연성 폴리머 폼에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 상기 인계 난연제에 폴리머 수지와 휘발성 발포제를 혼합하여, 고 발포 폴리머 폼을 제조하거나, 이미 제조된 폴리머 폼에 구멍을 뚫어 유기 인계 난연제 용액을 이용하여 상기 고 발포 폴리머 폼을 난연처리하고, 난연처리된 상기 고 발포 폴리머 폼을 건조하여 완성하는 난연성 폴리머 폼 제조방법 및 그에 의해 제조된 난연성 폴리머 폼에 관한 것이다.
고 발포 폴리머 폼, 인계 난연제, 연속기포

Description

인계 난연제를 이용한 난연성 폴리머 폼 제조방법 및 그에 의해 제조된 난연성 폴리머 폼{Method for manufacturing flame retardant polymer foam comprising phosphate flame retardant and flame retardant polymer foam produced thereby}
본 발명은 인계 난연제를 이용한 난연성 폴리머 폼 제조방법 및 그에 의해 제조된 난연성 폴리머 폼에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 특정한 인계난연제를 폴리머 수지에 용융혼합하여 고 발포 폴리머 폼을 제조하거나, 폼을 제조한 후 여기에 인계 난연제 용액으로 난연처리함으로써, 난연 효과가 뛰어난 난연성 폴리머 폼 제조방법 및 그에 의해 제조된 난연성 폴리머 폼에 관한 것이다.
일반적으로 건축물이나 자동차 등에 내구적 용도로 폴리머 폼을 많이 사용하고 있으며, 이러한 용도로 사용할 경우, 폴리머 폼의 방염성 및 내구성이 요구된다.
종래의 방염 폴리머 폼은 주로 할로겐계 난연제를 수지에 용융 혼합하여 발포하는 방법을 통하여 제조되어 왔는데, 할로겐계 난연제는 일반적으로 열안정성이 결여되어 압출기내에서 분해하는 등 공정문제가 있을 뿐만 아니라, 연소시 다이옥신이 발생되어 환경문제를 야기하므로, 그 사용에 규제가 강화되고 있다.
따라서, 이러한 문제점을 갖는 할로겐 화합물을 대체하기 위하여 무기화합물이나 인계 난연제를 사용하는 연구가 활발히 진행되고 있다. 그러나, 고발포 폴리올레핀 압출 폼의 경우, 종래의 인계 난연제의 비효율성과 폼을 제조하는 공정상의 문제로 경제적인 문제점이 발생하고 있다.
인계 난연제는 할로겐 화합물에 비하여 난연효과가 적어, 동일한 효과를 내기 위해서는 할로겐 화합물보다 더 많은 양의 인계 난연제를 투여하여야 한다. 많은 양의 인계 난연제를 투여하기 위해서, 수지와 난연제 간의 상용성이 뛰어나도록 난연제를 제조하는 것이 일반적이나, 이 난연제를 다량으로 용융수지에 혼합하게 되면, 수지를 지나치게 연화시키거나 발포성을 저해한다는 문제점이 있었다. 따라서, 소량의 난연제로도 충분한 난연효과를 달성할 수 있을 뿐만 아니라, 압출기내 고온에서도 안정한 난연제의 개발이 필요한 실정이다.
난연효과를 얻기 위한 다른 한 방법으로 이미 제조된 폴리머 폼에 난연제를 침적하는 방법이 있다. 이는 물과 같은 용매에 난연제를 녹여 폼의 내부에 침적한 후 건조하는 방법으로서, 이러한 방법이 성공적으로 실시되기 위해서는 폼에 물이 원활히 침투할 수 있어야한다. 그러나, 범용 폴리머 수지는 일반적으로 소수성이고, 압출 발포된 폼은 독립기포가 되는 경우가 많으며, 연속기포로 제조하더라도 기공이 작아 물을 잘 흡수하지 않는다는 문제점이 있었다. 따라서, 폼에 용액이 잘 흡입되도록 처리하는 것이 필요하며, 용액을 성공적으로 폼에 침적시키더라도 건조공정이 실행되어야 하므로, 가능한 한 소량 용액의 침적으로도 충분한 난연효과를 가져올 수 있는 효과적인 난연제 및 제조공정이 필요하다.
또한, 폴리올레핀 폼을 제조하는데 있어 공정상의 문제점은 폼 제조 공정 중 화재의 위험이 있다는 것이다. 현재 거의 대부분의 고발포 폴리올레핀 폼은 가연성 저탄화수소 발포제를 이용하여 제조하고 있으며, 이 탄화수소는 공정 중이나 숙성 중에 방출된다. 특히, 공정 중 충분히 식기 전의 폼에서 탄화수소가 다량으로 방출되어 화재의 위험을 초래할 수 있다. 따라서, 화재의 위험을 줄이기 위해서는 방출된 탄화수소를 다량의 공기로 희석하여 탄화수소의 농도를 낮추고, 농도를 낮추기 힘든 폼의 표면 근처에는 물을 살포하는 방법 등을 통해 정전기를 제거하여 점화의 근원을 차단하여야 한다.
본 발명의 목적은 상기와 같은 난연 고 발포 폴리머 폼의 제조상의 문제점을 특정 인계난연제를 사용하여 해결하기 위한 것으로서, 당 인계난연제를 폴리머 수지에 융용 혼화하여 폼을 제조하거나, 고 발포 폴리머 폼을 제조하고 인계 난연제 용액이 잘 흡수되도록 구멍을 뚫은 후, 인계 난연제 용액을 제조하여 이를 고 발포 폴리머 폼에 흡수시켜, 친환경적이면서도 난연 효과가 뛰어난 난연성 폴리머 폼 제조방법 및 그에 의해 제조된 난연성 폴리머 폼을 제공하고자 하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 인계 난연제를 이용한 난연성 폴리머 폼은 한 단계의 직접 압출발포법이나 다단계의 방법으로 제조한다. 직접 압출발포는 종래의 폼 압출기에 특정 인계 난연제를 폴리머 수지에 휘발성 발포제와 용융 혼합하여 바로 발포하는 방법이다. 그리고, 다단계 제조방법은 이미 제조된 폴리머 폼에 인계 난연제를 침적하여 제조하는 방법으로 압출 폼을 난연처리할 경우 폴리머 수지와 휘발성 발포제를 혼합하여, 고 발포 폴리머 폼을 제조하는 단계; 상기 고 발포 폴리머 폼에 구멍을 뚫는 단계; 유기 인계 난연제 용액을 이용하여 상기 고 발포 폴리머 폼을 난연처리하는 단계; 및 난연처리된 상기 고 발포 폴리머 폼을 건조하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 고 발포 폴리머 폼을 제조하는 단계에서, 난연제, 치수 안정제, 계면활성제, 산화방지제, 기핵제 및 복사열 차단제 등을 포함할 수 있다.
또한, 상기 고 발포 폴리머 폼을 난연처리하는 단계는, 고 발포 폴리머 폼을 인계 난연제 용액에 담가, 상기 고 발포 폴리머 폼이 상기 인계 난연제 용액을 흡수하도록 하는 방법이나, 고 발포 폴리머 폼의 표면에 인계 난연제 용액을 살포하는 방법인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 사용되는 인계 난연제는 하기 화학식 1로 표시되는 페닐포스포닉 애시드(phenylphosphonic acid)의 카르복실산(carboxylic acid) 유도체, 9,10-디하이드로-9-옥사-10-포스파펜트렌-10-옥사이드 및 암모늄 폴리포스페이트를 포함하는 그룹에서 선택된 하나 이상인 것을 특징으로 한다. 이중에서 페닐포스포닉 애시드의 카르복실산 유도체를 선호한다. 그중에서 (3-하이드록시페닐 포스피닐) 프로파노익 애시드를 가장 선호한다.
화학식 1
Figure 112007031543445-pat00001
(상기 화학식 1에서 R1은 -CH2COOH, CH2CH2COOH 또는 -COOH이다.)
이하, 본 발명의 인계 난연제를 이용한 난연성 폴리머 폼 제조방법을 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.
고 발포 폴리머 폼 제조단계
본 발명에 의한 고 발포 폴리머 폼은 폴리올레핀 수지를 휘발성 발포제를 이용하여 압출 방법으로 제조하거나 이미 제조된 폴리우레탄 폼을 사용한다.
이때, 상기 폴리올레핀 수지는 폴리프로필렌 호모 폴리머, 폴리프로필렌 코폴리머, 폴리에틸렌 호모 폴리머 및 폴리에틸렌 코 폴리머를 포함하는 그룹에서 선택된 단일 수지나 두 개 이상 수지의 혼합물이며, 발포에 지장이 없는 한도 내에서 다른 폴리머 수지를 혼합하여 사용할 수 있다. 당 폴리에틸렌 호모 폴리머나 코 폴리머의 경우 직쇄형과 측쇄형 수지를 포함한다. 이들 수지의 조성물 중 프로필렌 함량이 50% 이상인 것이 가장 바람직하다.
또한, 상기 휘발성 발포제는 에탄, 프로판, 노르말 부탄, 아이소 부탄 및 펜탄 등을 포함하는 탄화수소, 그리고 알코올, 탄산가스, 물을 포함하는 그룹에서 선택된 하나이거나, 이들 혼합물이며, 특히, 프로판과 아이소 부탄인 것이 바람직하 다.
이와 같이 제조된 본 발명의 고 발포 폴리머 폼은 발포배율이 4.5~225배이고 밀도가 4~200kg/m3이며, 바람직하게는 발포배율이 10~150배이고 밀도가 6~90kg/m3이며, 가장 바람직하게는 발포배율이 30~100배이고 밀도가 9~30kg/m3이다. 또한, 상기 고 발포 폴리머 폼은 연속기포 함유량이 5%이상인 것으로 물에 침적했을 때, 5% 이상의 물을 흡수하는 것이 바람직하다.
본 발명에 의해 제조된 발포체는 쉬트나 블록다이를 사용하여 그 형태를 제조할 수 있으며, 그 중 미국특허 제5,348,795호에 개시된 여러 개의 구멍이 뚫린 다이를 이용해서 제조되는 융착 스트랜드(coalesced strand)형의 블록 폼 형태가 가장 바람직하다.
필요에 따라서는, 상기 고 발포 폴리머 폼 제조시 휘발성 발포제 이외에 기핵제, 치수안정제, 산화방지제, 자외선안정제, 염료, 복사열차단제 또는 난연제 등을 첨가할 수도 있으며, 물의 침투를 용이하게 하기 위하여 계면활성제를 더 첨가할 수도 있다. 특히, 상기 계면활성제로는 비이온 계면활성제, 양이온 계면활성제 및 음이온 계면활성제를 포함하는 그룹에서 선택된 어느 하나인 것이 바람직하다. 또한, 상기 복사열차단제는 적외선을 흡수하거나 산란시켜 복사 열전달을 줄이는 역할을 하며, 카본블랙이나 흑연가루를 사용할 수 있다.
고 발포 폴리머 폼에 구멍을 뚫는 단계 ( 타공단계 )
다음, 상기 단계에서 제조된 고 발포 폴리머 폼에 물이 충분히 침적될 수 있도록 구멍을 뚫어 통로를 열어준다.
물이 침적될 수 있는 통로를 효과적으로 열기 위해서는, 처음부터 기공이 큰 연속기포성의 폴리머 폼을 제조하는 것이 바람직하나, 폴리머 폼의 표피 등으로 인해 물의 침투가 용이하지 않으므로, 송곳 등 끝이 뾰족한 연장을 사용하여 폴리머 폼에 구멍을 뚫어, 물이 폴리머 폼 내부에 쉽게 침투할 수 있도록 한다.
구멍을 뚫는 방법으로는 폼을 완전히 관통하도록 뚫거나, 관통하지 않게 부분적으로 뚫는 방법이 있으며, 구멍은 폼 10cm2당 2~50개인 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 10cm2당 3~30개이며, 가장 바람직하게는 10cm2당 4~25개인 것이다.
또한, 이와 같이 폼에 구멍을 뚫음으로써 발화성 발포제가 폼에서 빨리 방출될 수 있도록 한다.
난연처리 단계
상기 단계에서 폴리머 폼에 구멍을 뚫은 후, 인계 난연제 용액을 제조하여 상기 폴리머 폼에 침착시킨다.
이때 사용되는 상기 인계 난연제 용액은 하기 화학식 1로 표시되는 페닐포스포닉 애시드(phenylphosphonic acid)의 카르복실산(carboxylic acid) 유도체를 물에 용해한 수용액이며, 상기 카르복실산으로는 포름산, 아세트산 및 프로피온산 등이 있다. 대표적으로 (3-하이드록시페닐 포스피닐) 프로파노익 애시드((3- hydroxyphenyl phosphinyl)propanoic acid)를 사용하는 것이 가장 바람직하다.
화학식 1
Figure 112007031543445-pat00002
(상기 화학식 1에서 R1은 -CH2COOH, CH2CH2COOH 또는 -COOH이다.)
또한, 카르복실산 유도체인 (3-하이드록시페닐 포스피닐) 프로파노익 애시드 이외에도 9,10-디하이드로-9-옥사-10-포스파펜트렌-10-옥사이드 에탄올 용액 또는 암모늄 폴리포스페이트 수용액을 인계 난연제 용액으로 사용할 수 있다.
상기와 같은 인계 난연제 용액을 폴리머 폼에 침착시키는 방법으로는, 분무기로 인계 난연제 용액을 폴리머 폼에 분사하거나, 폴리머 폼을 인계 난연제 용액에 담가 인계 난연제 용액이 흡수되도록 하는 방법이 있다.
용액이 보다 원활하게 폴리머 폼으로 흡수되도록 하기 위해서, 폴리머 폼을 압축시킨 채 용액에 침지한 후 압축을 푸는 방법을 사용할 수 있으며, 폴리머 폼을 압축하면 인화성 발포제가 빨리 방출된다는 장점이 있다.
이와 같이 난연제 용액을 폴리머 폼에 처리하게 되면, 폴리머 폼에서 정전기가 제거되어 화재위험을 줄일 수도 있다.
건조단계
상기 단계에서 인계 난연제 용액이 침착된 폴리머 폼을 건조한다. 이때, 상기 단계에서 분무기를 이용하여 용액을 침착한 경우에는 건조가 쉽게 되나, 용액에 폴리머 폼을 담근 경우에는 자연건조가 어려우므로 투롤 타입의 압축기를 이용하여 폴리머 폼에 흡수된 용액을 짜내도록 한다.
폴리머 폼의 건조는 숙성창고에서 물기가 제거될 때까지 건조시킨다. 숙성 창고의 온도를 상온보다 높게 유지하여 발포제가 빨리 발산되며, 건조가 빨리 되도록 하는 것이 바람직하다.
또한, 상기의 방법 이외에 인계 난연제를 이용한 난연성 폴리머 폼 제조방법으로, 상기와 같은 인계 난연제를 그대로 수지와 섞어 홉퍼를 통하여 넣어나, 용액으로 만들어 용융부에 주입하여 수지와 혼합한 후, 압출 발포하는 방법을 사용하여 난연성 폴리머 폼을 제조할 수도 있다.
이하, 본 발명을 실시예 및 비교예를 통하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.
실시예
실시예 1-1: 0.5% 농도의 (3- 하이드록시페닐 포스피닐 ) 프로파노익 애시드로 난연처리한 관통구멍이 있는 연속기포성 고 발포 폴리프로필렌 폼
본 실시예 1-1의 연속기포성 고 발포 폴리프로필렌 폼을 제조하기 위하여 사용되는 장치는 직경 64mm의 싱글 스크류 1차 압출기와 직경 90mm의 싱글 스크류 냉 각 압출기로 이루어진 직렬 발포체 압출 라인 장치를 사용한다. 이중 상기 1차 압출기는 통상적인 공급부, 용융부, 계량부 및 상기 계량부에 이어지는 혼합부를 포함하고 있으며, 발포제를 주입하기 위한 유입구는 상기 혼합부에 설치된 압출기의 배럴상에 형성되어 있다. 냉각 압출기의 말단에는 여러 개의 구멍이 대략 직사각형 형상으로 배열된 다공 다이 오리피스가 부착되어 있으며, 상기 다이 오리피스에는 직경 1mm인 구멍이 4.5mm 간격으로 균일하게 세로 8열, 가로 20열로 총 160개의 구멍이 배열되어 있다. 특히, 가로는 직선상의 일렬로, 세로는 엇갈리도록 배열되어 있어, 구멍들이 정삼각형의 정점에 가도록 배치된 형상이다. 또한, 다이 외부에는 성형 롤과 폼을 인출하기 위한 벨트 및 롤이 배치되어 있다.
폼을 제조할 시에는, 1차 압출기의 공급부를 160℃, 용융부를 190℃, 계량부 및 혼합부를 200℃의 온도로 설정하고, 2차 압출기를 200℃의 온도로 설정한다.
먼저, 1차 압출기에 용융유량지표(Melt Flow Rate MFR: ASTM D-1238에 의거하여 측정조건 2.16kg/230℃에서 측정)가 0.5인 폴리프로필렌 호모폴리머를 투여하고, 상기 폴리프로필렌 호모폴리머 100 중량부 당 0.1 중량부의 산화방지제를 첨가한다. 상기 폴리프로필렌 호모폴리머와 산화방지제의 혼합물이 80kg/h의 압출량으로 압출되도록 스크류의 회전 속도를 조절하고, 아이소부탄 발포제를 혼합부에 13.6kg/h(17pph에 해당)의 유속으로 주입한다.
안정된 압출 조건에 도달하면, 최적의 폼이 얻어질 때까지 냉각부의 온도를 서서히 저하시킨다. 본 실시예 1-1의 경우, 냉각부의 온도가 159℃에 도달하였을 때, 최적의 발포체를 얻을 수 있었다.
이와 같은 실시예 1-1을 통하여 얻은 연속기포성 고 발포 폴리프로필렌 폼은 약 5.5mm 직경의 폼 스트랜드가 조밀하게 융착된 형상이며, 단면의 세로길이가 약 44mm, 가로길이가 약 110mm인 블록형이다. 또한, 상기 고 발포 폴리프로필렌 폼은 폼 스트랜드 내부의 거의 모든 셀들이 파괴된 연속기포성이며, 밀도는 약 16.8kg/m3, 기포경은 0.6mm이다.
연속기포 함량 및 흡수성 측정
상기와 같은 방법으로 제조된 본 실시예 1-1의 연속기포성 고 발포 폴리프로필렌 폼의 연속기포 함량 및 흡수성을 측정하였다. 연속기포 함량은 ASTM D-2845-A 방법에 의하여 측정하였으며, 흡수성은 다음과 같은 방법에 의하여 측정하였다.
즉, 약 15mm의 정육면체 폴리프로필렌 폼 시편을 제조하여 물속에서 이를 최대한 압착하여 공기를 빼낸 후, 그대로 물에 잠기도록 한 채 시편이 물을 흡수하도록 하였다.
이때, 폴리프로필렌 폼 시편의 흡수와 복원을 돕기 위하여, 시편을 80℃의 물에 넣어 한 시간 동안 물을 흡수하도록 한 후, 다시 상온의 물에 한 시간 동안 침수하고, 식힌 후에 꺼내어 표면의 물을 닦아내고, 무게와 치수를 다시 측정한다. 흡수한 물의 부피는 흡수된 물의 무게로부터 계산하고, 총 폼의 부피는 마지막 시편의 치수로부터 계산한 결과, 본 실시예 1-1에 의한 연속기포성 고 발포 폴리프로필렌 폼은 81%의 연속기포를 함유하고 있으며, 66 부피%의 물을 흡수하는 것을 알 수 있었다.
샘플의 제조
상기에서 제조된 연속기포성 고 발포 폴리프로필렌 폼의 샘플을 제조하고, 이를 이용하여 이하 난연성 실험을 실시하였다.
샘플을 제조하기 위하여 우선 상기 폴리프로필렌 폼에 압출 방향의 수직으로 타공을 하여 용액이 폼으로 쉽게 흡수되도록 한다. 타공하는 방법은 직경이 2mm인 철봉의 끝을 송곳과 같이 날카롭게 만들어, 구멍 사이의 간격이 약 10mm씩 되도록 정삼각형 패턴으로 균일하게 폼을 관통하여 뚫는다.
이와 같이 타공된 폼을 두께 약 20mm, 넓이 약 35mm, 길이 약 85mm가 되는 직육면체로 잘라 샘플을 제조한다. 이때, 구멍은 샘플의 두께방향으로 생성되어 있고, 압출 방향은 샘플의 길이 방향이다.
난연처리
상기에서 제조된 연속기포성 고 발포 폴리프로필렌 폼의 샘플에 인계 난연제로 (3-하이드록시페닐 포스피닐) 프로파노익 애시드((3-hydroxyphenyl phosphinyl)propanoic acid: HPPA)를 사용하여 난연처리한 후, 샘플의 난연성을 측정하였다.
먼저, 상기 (3-하이드록시페닐 포스피닐) 프로파노익 애시드를 60℃의 온수에 소정량씩 용해하여 0.5% 농도의 난연제 용액으로 제조한다. 그리고, 상기 각 농 도의 난연제 용액에 샘플을 넣고 압착시켜, 샘플이 충분한 양의 난연제 용액을 흡수하도록 한다. 다음, 샘플에 흡수된 난연제 용액을 짜내고, 이를 상온에서 이틀간 건조한 후, 다시 40℃ 온도의 오븐에서 5시간 동안 건조하여, 샘플의 난연제 용액 처리 전과 후의 무게를 측정하여 고형 난연제의 침적량을 계산한다.
그리고, 상기와 같이 난연처리된 샘플을 다음과 같은 난연성 실험을 통하여 난연 효과를 측정하였다. 먼저, 샘플을 길이 방향이 수평으로 되고, 넓이 방향이 수직으로 되도록 고정한 후, 약 5cm 길이의 프로판 가스 불꽃으로 5초간 점화하고, 불길이 제거된 후에 연소현상을 관찰하였다. 실험 중 저절로 불이 꺼지게 되면, 다시 점화하여 같은 실험을 3회까지 되풀이하였다.
실시예 1-2: 1% 농도의 (3- 하이드록시페닐 포스피닐 ) 프로파노익 애시드로 난연처리한 관통구멍이 있는 연속기포성 고 발포 폴리프로필렌 폼
본 실시예 1-2에서는 모든 조건을 상기 실시예 1-1과 동일하게 하여, 관통구멍이 있는 연속기포성 고 발포 폴리프로필렌 폼의 샘플을 제조하였으며, 인계 난연제로 1% 농도의 (3-하이드록시페닐 포스피닐) 프로파노익 애시드 난연제 용액을 사용하여, 상기 실시예 1-1과 동일한 방법으로 난연성 실험을 하였다.
실시예 1-3: 3% 농도의 (3- 하이드록시페닐 포스피닐 ) 프로파노익 애시드로 난연처리한 관통구멍이 있는 연속기포성 고 발포 폴리프로필렌 폼
본 실시예 1-3에서는 모든 조건을 상기 실시예 1-1과 동일하게 하여, 관통구 멍이 있는 연속기포성 고 발포 폴리프로필렌 폼의 샘플을 제조하였으며, 인계 난연제로 3% 농도의 (3-하이드록시페닐 포스피닐) 프로파노익 애시드 난연제 용액을 사용하여, 상기 실시예 1-1과 동일한 방법으로 난연성 실험을 하였다.
실시예 1-4: 3% 농도의 (3- 하이드록시페닐 포스피닐 ) 프로파노익 애시드로 난연처리한 관통구멍이 없는 연속기포성 고 발포 폴리프로필렌 폼
본 실시예 1-4에서는 상기 실시예 1-1과 같은 방법으로 연속기포성 고 발포 폴리프로필렌 폼을 제조한 후, 이를 타공하지 않고 실시예 1-1의 샘플과 같은 크기로 잘라, 관통구멍이 없는 연속기포성 고 발포 폴리프로필렌 폼의 샘플을 제조하였으며, 인계 난연제로 3% 농도의 (3-하이드록시페닐 포스피닐) 프로파노익 애시드 난연제 용액을 사용하여, 상기 실시예 1-1과 동일한 방법으로 난연성 실험을 하였다.
비교예 1-1: 난연처리하지 않은 관통구멍이 있는 연속기포성 고 발포 폴리프로필렌 폼
본 비교예 1-1에서는 모든 조건을 상기 실시예 1-1과 동일하게 하여, 관통구멍이 있는 연속기포성 고 발포 폴리프로필렌 폼의 샘플을 제조하였으며, 이를 난연처리하지 않고 상기 실시예 1-1과 동일한 방법으로 난연성 실험을 하였다.
상기 실시예 1-1, 1-2, 1-3, 1-4 및 비교예 1-1을 난연성 실험한 후, 측정한 결과를 아래 표 1에 나타내었다.
구분 타공 여부 난연제 농도 (%) 고형난연제 함량 (중량부) 실험횟수 난연실험중 자소횟수 평균연소 시간 (sec) 평균연소 속도 (mm/s)
실시예1-1 관통구멍 0.5 0.5 3 3 3.5 0.11
실시예1-2 관통구멍 1 2.4 3 3 2.0 0.17
실시예1-3 관통구멍 3 12.5 3 3 2.8 0.16
실시예1-4 압출그대로 3 10.7 2 2 11.1 0.11
비교예1-1 관통구멍 0 0.0 1 0 14.7 2.61
이때, 상기 표 1에서 상기 고형 난연제의 함량은 건조 후에 샘플을 측정하여 수지 100 중량부 당 포함된 고형 난연제의 중량부(pph)를 나타낸 것이며, 상기 난연 시험중 자소횟수는 난연 시험중에 저절로 불이 꺼진 횟수를 나타낸 것이며, 상기 평균 연소시간은 각 실험당 5초간의 점화시간을 제외하고 측정한 연소시간의 평균을 나타낸 것이다.
상기 표 1에 나타난 바와 같이, 농도가 높은 난연제로 난연처리를 할수록 샘플내의 고형 난연제 함량도 증가하는 것을 알 수 있었다.
또한, 비교예 1-1의 난연처리를 하지 않은 샘플은 빠른 속도로 전소하는 반면, 난연처리한 실시예 1-1 내지 1-4의 연소실험 중 3회 모두 저절로 불이 꺼지고, 평균 연소시간이 비교예 1-1보다 짧고 연속속도도 난연처리를 하지 않은 비교예 1-1보다 월등히 짧은 것을 볼 수 있다. 실시예 1-1의 경우 난연제의 함량이 0.5pph의 극소량인데도 난연효과가 탁월한 것을 볼 수 있다.
또한, 타공하지 않고 난연처리한 실시예 1-4의 샘플을 실시예 1-1 내지 1-3의 샘플과 비교하여 볼 때, 평균연소시간이 긴 것을 볼 수 있다.
실시예 2-1: 1% 농도의 (3- 하이드록시페닐 포스피닐 ) 프로파노익 애시드로 난연처리한 관통구멍이 있는 독립기포성 고 발포 폴리프로필렌 폼
본 실시예 2-1에서는 폴리프로필렌 수지를 사용하여 연속기포가 적고 독립기포가 많은 독립기포성 고 발포 폴리프로필렌 폼을 제조하며, 이를 제조하기 위하여 사용하는 장치는 상기 실시예 1-1에서 사용하는 장치와 동일하다.
폼을 제조할 시, 다른 조건은 상기 실시예 1-1과 동일하게 하며, 다만 아이소부탄 발포제를 12.0kg/h(15pph에 해당)의 유속으로 혼합부에 주입하고, 0.05pph의 탈크를 기핵제로서 주입한다. 또한, 독립기포율을 높이기 위해서 냉각압출기의 마지막 냉각부의 온도를 155℃로 낮추도록 한다.
상기와 같이 제조된 폴리프로필렌 폼은 그 형상이 실시예 1-1과 유사하며, 밀도는 17.6kg/m3, 기포경은 약 0.3mm이다.
연속기포 함량 및 흡수성 측정
본 실시예 2-1에서 제조된 독립기포성 고 발포 폴리프로필렌 폼의 연속기포 함량 및 흡수성은 상기 실시예 1-1과 동일한 방법으로 측정하며, 측정된 연속기포 함량은 약 10%이고, 흡수성은 약 10%이었다.
샘플의 제조
본 실시예 2-1에서 제조된 독립기포성 고 발포 폴리프로필렌 폼의 샘플을 상기 실시예 1-1의 샘플과 같은 방법으로 타공하여 관통구멍을 형성되도록 제조하였다.
난연처리
본 실시예 2-1에서는 상기 제조된 관통구멍이 있는 독립기포성 고 발포 폴리프로필렌 폼의 샘플에 인계 난연제로 상기 실시예 1-1과 같은 (3-하이드록시페닐 포스피닐) 프로파노익 애시드((3-hydroxyphenyl phosphinyl)propanoic acid)를 사용하여 난연처리한 후, 샘플의 난연성을 측정하는 실험을 하였다.
본 실시예 2-1에서 사용되는 난연제 용액은 상기 (3-하이드록시페닐 포스피닐) 프로파노익 애시드를 60℃의 온수에 소정량 용해하여 1% 농도로 제조한 것이며, 상기 실시예 1-1과 동일한 방법으로 난연성 실험을 하였다.
실시예 2-2: 3% 농도의 (3- 하이드록시페닐 포스피닐 ) 프로파노익 애시드로 난연처리한 관통구멍이 있는 독립기포성 고 발포 폴리프로필렌 폼
본 실시예 2-2에서는 모든 조건을 상기 실시예 2-1과 동일하게 하여, 관통구멍이 있는 독립기포성 고 발포 폴리프로필렌 폼의 샘플을 제조하였으며, 인계 난연제로 3% 농도의 (3-하이드록시페닐 포스피닐) 프로파노익 애시드 난연제 용액을 사용하여, 상기 실시예 1-1과 동일한 방법으로 난연성 실험을 하였다.
실시예 2-3: 1% 농도의 (3- 하이드록시페닐 포스피닐 ) 프로파노익 애시드로 난연처리한 5 mm 깊이의 구멍이 있는 독립기포성 고 발포 폴리프로필렌 폼
본 실시예 2-3에서는 모든 조건을 상기 실시예 2-1과 동일하게 하여, 독립기포성 고 발포 폴리프로필렌 폼을 제조한 후, 상기 폴리프로필렌 폼의 표면에 깊이 5mm의 구멍을 형성하여 샘플을 제조하였다.
이와 같이 제조된 샘플에 인계 난연제로 1% 농도의 (3-하이드록시페닐 포스피닐) 프로파노익 애시드 난연제 용액을 사용하여, 상기 실시예 1-1과 동일한 방법으로 난연성 실험을 하였다.
실시예 2-4: 3% 농도의 (3- 하이드록시페닐 포스피닐 ) 프로파노익 애시드로 난연처리한 5 mm 깊이의 구멍이 있는 독립기포성 고 발포 폴리프로필렌 폼
본 실시예 2-4에서는 모든 조건을 상기 실시예 2-3과 동일하게 하여, 5mm 깊이의 구멍이 있는 독립기포성 고 발포 폴리프로필렌 폼의 샘플을 제조하였으며, 인계 난연제로 3% 농도의 (3-하이드록시페닐 포스피닐) 프로파노익 애시드 난연제 용액을 사용하여, 상기 실시예 1-1과 동일한 방법으로 난연성 실험을 하였다.
비교예 2-1: 1% 농도의 (3- 하이드록시페닐 포스피닐 ) 프로파노익 애시드로 난연처리한 관통구멍이 없는 독립기포성 고 발포 폴리프로필렌 폼
본 비교예 2-1에서는 상기 실시예 2-1과 같은 방법으로 독립기포성 고 발포 폴리프로필렌 폼을 제조한 후, 이를 타공하지 않고 실시예 2-1의 샘플과 같은 크기로 잘라, 관통구멍이 없는 독립기포성 고 발포 폴리프로필렌 폼의 샘플을 제조하였으며, 인계 난연제로 1% 농도의 (3-하이드록시페닐 포스피닐) 프로파노익 애시드 난연제 용액을 사용하여, 상기 실시예 1-1과 동일한 방법으로 난연성 실험을 하였다.
비교예 2-2: 3% 농도의 (3- 하이드록시페닐 포스피닐 ) 프로파노익 애시드로 난연처리한 관통구멍이 없는 독립기포성 고 발포 폴리프로필렌 폼
본 비교예 2-2에서는 상기 비교예 2-1과 같은 방법으로 관통구멍이 없는 독립기포성 고 발포 폴리프로필렌 폼의 샘플을 제조한 후, 인계 난연제로 3% 농도의 (3-하이드록시페닐 포스피닐) 프로파노익 애시드 난연제 용액을 사용하여, 상기 실시예 1-1과 동일한 방법으로 난연성 실험을 하였다.
비교예 2-3: 난연처리하지 않은 관통구멍이 있는 독립기포성 고 발포 폴리프로필렌 폼
본 비교예 2-3에서는 모든 조건을 상기 실시예 2-1과 동일하게 하여, 관통구멍이 있는 연속기포성 고 발포 폴리프로필렌 폼의 샘플을 제조하였으며, 이를 난연처리하지 않고 상기 실시예 1-1과 동일한 방법으로 난연성 실험을 하였다.
상기 실시예 2-1 내지 2-4, 비교예 2-1, 2-2 및 2-3을 난연성 실험한 후, 측정한 결과를 아래 표 2에 나타내었다.
구분 타공 여부 난연제 농도 (%) 고형난연제 함량 (중량부) 실험횟수 난연실험중 자소횟수 평균연소 시간 (sec) 평균연소 속도 (mm/s)
실시예2-1 관통구멍 1 0.1 3 3 11.3 0.14
실시예2-2 관통구멍 3 2.7 3 3 3.2 0.16
실시예2-3 5mm타공 1 0.8 3 2 14.6 0.14
실시예2-4 5mm타공 1 1.2 3 3 1.8 0.12
비교예2-1 압출그대로 1 0.0 1 0 15.4 3.37
비교예2-2 압출그대로 3 3.5 1 0 1.8 8.51
비교예2-3 관통구멍 0 0.0 1 0 13.6 3.85
상기 표 2에 나타난 바와 같이, 독립기포성 고 발포 폴리프로필렌 폼 역시 인계 난연제로 난연처리를 하면 효과적인 난연성을 달성할 수 있다는 것을 알 수 있었다. 특히, HPPA 난연제가 0.1pph로 극소량 함유된 실시예 2-1의 샘플도 난연효과가 뛰어남을 알 수 있었다.
또한, 실시예 2-3 및 2-4와 같이, 5mm 깊이로 타공한 경우도 난연효과를 얻을 수 있으나, 비교예 2-1 및 2-2과 같이 타공을 전혀 하지 않은 경우 및 비교예 2-3과 같이 난연처리를 하지 않은 경우에는 난연효과를 얻을 수 없음을 알 수 있었다.
실시예 3-1: 1% 농도의 (3- 하이드록시페닐 포스피닐 ) 프로파노익 애시드 에탄올 용액으로 난연처리한 관통구멍이 있는 연속기포성 고 발포 폴리프로필렌 폼
본 실시예 3-1에서는 상기 실시예 1-1과 동일한 방법으로 관통구멍이 있는 연속기포성 고 발포 폴리프로필렌 폼의 샘플을 제조한 후, 이를 사용하여 난연성 실험을 하였다.
이때 난연성 실험에 사용된 난연제는 (3-하이드록시페닐 포스피닐) 프로파노익 애시드의 에탄올 용액이며, 난연제 용액의 농도는 1%이고, 실험방법은 상기 실시예 1-1과 동일한 방법으로 하였다.
실시예 3-2: 3% 농도의 (3- 하이드록시페닐 포스피닐 ) 프로파노익 애 시드 에탄올 용액으로 난연처리한 관통구멍이 있는 연속기포성 고 발포 폴리프로필렌 폼
본 실시예 3-2에서는 모든 조건을 상기 실시예 3-1과 동일하게 하여, 관통구멍이 있는 연속기포성 고 발포 폴리프로필렌 폼의 샘플을 제조하였으며, 인계 난연제로 3% 농도의 (3-하이드록시페닐 포스피닐) 프로파노익 애시드 에탄올 용액을 사용하여, 상기 실시예 1-1과 동일한 방법으로 난연성 실험을 하였다.
비교예 3: 난연처리하지 않은 관통구멍이 있는 연속기포성 고 발포 폴리프로필렌 폼
본 비교예 3에서는 모든 조건을 상기 실시예 3-1과 동일하게 하여, 관통구멍이 있는 연속기포성 고 발포 폴리프로필렌 폼의 샘플을 제조하였으며, 이를 난연처리하지 않고 상기 실시예 1-1과 동일한 방법으로 난연성 실험을 하였다.
상기 실시예 3-1, 3-2 및 비교예 3을 난연성 실험한 후, 측정한 결과를 아래 표 3에 나타내었다.
구분 타공 여부 난연제 농도 (%) 고형난연제 함량 (중량부) 실험횟수 난연실험중 자소횟수 평균연소 시간 (sec) 평균연소 속도 (mm/s)
실시예3-1 관통구멍 1 0.9 2 2 7.8 2.70
실시예3-2 관통구멍 3 8.9 3 3 3.2 2.65
비교예3 관통구멍 0 0.0 1 0 14.7 2.61
상기 표 3에 나타난 바와 같이, 본 실시예 3-1 및 3-2의 샘플은 난연성 실험에서 불이 저절로 꺼지며, 평균 연소시간도 짧아 난연효과가 뛰어남을 알 수 있었다.
실시예 4-1: 1% 농도의 (3- 하이드록시페닐 포스피닐 ) 프로파노익 애 시드 에탄올 용액으로 난연처리한 관통구멍이 있는 독립기포성 고 발포 폴리프로필렌 폼의 난연성 실험
본 실시예 4-1에서는 상기 실시예 2-1에서 제조된 관통구멍이 있는 독립기포성 고 발포 폴리프로필렌 폼의 샘플에 인계 난연제로 상기 실시예 3-1에서 사용한 것과 같은 (3-하이드록시페닐 포스피닐) 프로파노익 애시드의 에탄올 용액을 사용하여 난연처리한 후, 샘플의 난연성을 측정하는 실험을 하였다.
본 실시예 4-1에서 사용되는 난연제 용액은 1% 농도의 (3-하이드록시페닐 포스피닐) 프로파노익 애시드 에탄올 용액이며, 상기 실시예 1-1과 동일한 방법으로 실험하였다.
실시예 4-2: 3% 농도의 (3- 하이드록시페닐 포스피닐 ) 프로파노익 애 시드 에탄올 용액으로 난연처리한 관통구멍이 있는 독립기포성 고 발포 폴리프로필렌 폼의 난연성 실험
본 실시예 4-2에서는 모든 조건을 상기 실시예 4-1과 동일하게 하여, 관통구멍이 있는 독립기포성 고 발포 폴리프로필렌 폼의 샘플을 제조하였으며, 인계 난연제로 3% 농도의 (3-하이드록시페닐 포스피닐) 프로파노익 애시드 에탄올 용액을 사용하여, 상기 실시예 1-1과 동일한 방법으로 난연성 실험을 하였다.
비교예 4: 난연처리하지 않은 관통구멍이 있는 독립기포성 고 발포 폴리프로필렌 폼
본 비교예 4에서는 모든 조건을 상기 실시예 4-1과 동일하게 하여, 관통구멍이 있는 독립기포성 고 발포 폴리프로필렌 폼의 샘플을 제조하였으며, 이를 난연처리하지 않고 상기 실시예 1-1과 동일한 방법으로 난연성 실험을 하였다.
상기 실시예 4-1, 4-2 및 비교예 4를 난연성 실험한 후, 측정한 결과를 아래 표 4에 나타내었다.
구분 타공 여부 난연제 농도 (%) 고형난연제 함량 (중량부) 실험횟수 난연실험중 자소횟수 평균연소 시간 (sec) 평균연소 속도 (mm/s)
실시예4-1 관통구멍 1 1.5 2 2 9.3 2.42
실시예4-2 관통구멍 3 4.4 2 2 9.1 2.20
비교예4 관통구멍 0 0.0 1 0 13.6 3.85
상기 표 4에 나타난 바와 같이, 본 실시예 4-1 및 4-2의 샘플은 난연성 실험에서 불이 저절로 꺼져 난연효과가 있음을 알 수 있었으며, 난연처리 하지 않은 비교예 4에 비하여 평균 연소시간도 짧음을 알 수 있었다.
실시예 5-1: 20% 농도의 암모늄 폴리포스페이트 용액으로 난연처리한 관통구멍이 있는 연속기포성 고 발포 폴리프로필렌 폼
본 실시예 5-1에서는 상기 실시예 1-1과 동일한 방법으로 관통구멍이 있는 연속기포성 고 발포 폴리프로필렌 폼의 샘플을 제조한 후, 이를 사용하여 난연성 실험을 하였다.
이때 난연성 실험에 사용된 난연제는 암모늄 폴리포스페이트 용액이며, 난연제 용액의 농도는 20%이고, 상기 실시예 1-1과 동일한 방법으로 난연성 실험을 하였다.
비교예 5-1: 5% 농도의 암모늄 폴리포스페이트 용액으로 난연처리한 관통구멍이 있는 연속기포성 고 발포 폴리프로필렌 폼
본 비교예 5-1에서는 모든 조건을 상기 실시예 5-1과 동일하게 하여, 관통구멍이 있는 연속기포성 고 발포 폴리프로필렌 폼의 샘플을 제조한 후, 이를 사용하여 난연성 실험을 하였다.
이때, 난연성 실험에 사용된 난연제는 암모늄 폴리포스페이트 용액이며, 난연제 용액의 농도는 5%이고, 실험방법은 상기 실시예 1-1과 동일한 방법으로 하였다.
비교예 5-2: 10% 농도의 암모늄 폴리포스페이트 용액으로 난연처리한 관통구멍이 있는 연속기포성 고 발포 폴리프로필렌 폼
본 비교예 5-2에서는 모든 조건을 상기 비교예 5-1과 동일하게 하여, 관통구멍이 있는 연속기포성 고 발포 폴리프로필렌 폼의 샘플을 제조하였으며, 인계 난연제로 10% 농도의 암모늄 폴리포스페이트 용액을 사용하여, 상기 실시예 1-1과 동일한 방법으로 난연성 실험을 하였다.
상기 실시예 5-1, 비교예 5-1 및 5-2 난연성 실험한 후, 측정한 결과를 아래 표 5에 나타내었다.
구분 타공 여부 난연제 농도 (%) 고형난연제 함량 (중량부) 실험횟수 난연실험중 자소횟수 평균연소 시간 (sec) 평균연소 속도 (mm/s)
실시예5-1 관통구멍 20 56 2 2 3.4 0.13
비교예5-1 관통구멍 5 15 2 1 24.2 0.13
비교예5-2 관통구멍 10 28 1 0 29.8 1.40
상기 표 5에 나타난 바와 같이, 비교예 5-1 및 5-2의 샘플은 점화하였을 시, 연소속도가 줄어들 뿐 불이 저절로 꺼지지는 않았으나, 20% 농도의 난연제로 처리한 실시예 5-1의 경우는 저절로 불이 꺼지는 것을 알 수 있었다. 따라서, 암모늄 폴리포스페이트 용액으로 난연처리 할 경우에는 난연제 용액의 농도를 20%이상으로 제조하는 것이 효과적인 난연성을 얻을 수 있음을 알 수 있었다.
실시예 6-1: 10% 농도의 암모늄 폴리포스페이트 용액으로 난연처리한 관통구멍이 있는 독립기포성 고 발포 폴리프로필렌 폼
본 실시예 6-1에서는 상기 실시예 2-1에서 제조된 관통구멍이 있는 독립기포성 고 발포 폴리프로필렌 폼의 샘플에 인계 난연제로 상기 실시예 5-1에서 사용한 것과 같은 암모늄 폴리포스페이트 용액을 사용하여 난연처리한 후, 샘플의 난연성을 측정하는 실험을 하였다.
본 실시예 6-1에서 사용되는 난연제 용액은 10% 농도의 암모늄 폴리포스페이트 용액이며, 상기 실시예 1-1과 동일한 방법으로 실험하였다.
실시예 6-2: 20% 농도의 암모늄 폴리포스페이트 용액으로 난연처리한 관통구멍이 있는 독립기포성 고 발포 폴리프로필렌 폼
본 실시예 6-2에서는 모든 조건을 상기 실시예 6-1과 동일하게 하여, 관통구멍이 있는 독립기포성 고 발포 폴리프로필렌 폼의 샘플을 제조하였으며, 인계 난연제로 20% 농도의 암모늄 폴리포스페이트 용액을 사용하여, 상기 실시예 1-1과 동일한 방법으로 난연성 실험을 하였다.
비교예 6-1: 5% 농도의 암모늄 폴리포스페이트 용액으로 난연처리한 관통구멍이 있는 독립기포성 고 발포 폴리프로필렌 폼
본 비교예 6-1에서는 모든 조건을 상기 실시예 6-1과 동일하게 하여, 관통구멍이 있는 독립기포성 고 발포 폴리프로필렌 폼의 샘플을 제조하였으며, 인계 난연제로 5% 농도의 암모늄 폴리포스페이트 용액을 사용하여, 상기 실시예 1-1과 동일한 방법으로 난연성 실험을 하였다.
상기 실시예 6-1, 6-2 및 비교예 6-1을 난연성 실험한 후, 측정한 결과를 아래 표 6에 나타내었다.
구분 타공 여부 난연제 농도 (%) 고형난연제 함량 (중량부) 실험횟수 난연실험중 자소횟수 평균연소 시간 (sec) 평균연소 속도 (mm/s)
실시예6-1 관통구멍 10 5.2 2 1 8.9 0.30
실시예6-2 관통구멍 20 22.8 3 3 13.8 0.15
비교예6-1 관통구멍 5 2.7 1 0 13.9 3.65
상기 표 6에 나타난 바와 같이, 본 실시예 6-1과 6-2의 폼은 평균연소시간이 짧고 연소속도가 늦은 효과적인 난연성을 나타낸다.
독립기포성 폴리프로필렌 폼을 사용한 실시예 6-1 및 6-2의 샘플과 연속기포성 폴리프로필렌 폼을 사용한 비교예 5-2 및 실시예 5-1 샘플의 난연실험 결과를 비교하여 볼 때, 독립기포성 폴리프로필렌 폼 샘플들이 현저히 적은 양의 난연제를 함유하고 있음에도 불구하고 나은 난연성을 가지고 있음을 볼 수 있다.
이는 폼의 난연성은 난연제의 절대 함량 뿐만 아니라, 난연제의 분포에도 영향이 있음을 나타낸다.
실시예 7: 20% 농도의 암모늄 폴리포스페이트 용액으로 난연처리한 6mm 직경 의 기공이 있는 독립기포성 고 발포 폴리프로필렌 폼
본 실시예 7에는 6mm 직경의 구멍이 있는 독립기포성 고 발포 폴리프로필렌 폼의 샘플을 제조하여 난연성 실험을 실시하였다.
상기 독립기포성 고 발포 폴리프로필렌 폼을 제조하기 위한 장치는 상기 실시예 1에서 사용한 폼 압출 라인 장치와, 개조된 다이 오리피스를 사용한다. 이때, 상기 개조된 다이 오리피스는 상기 실시예 1-1에서 사용한 다이 오리피스와 유사하나, 총 줄 수가 7개이고, 짝수 줄의 짝수 번째 구멍을 모두 막아 폼에 압출방향으로 구멍이 생기도록 만든 특수 다이 오리피스이다.
먼저, 상기 실시예 1-1에서 사용한 것과 동일한 폴리프로필렌 호모폴리머와 산화방지제의 혼합물이 약 60kg/h의 압출량으로 압출되도록 하고, 아이소부탄 발포제를 혼합부에 13.6kg/h(17pph에 해당)의 유속으로 주입한다. 그리고, 냉각 압출기의 마지막 냉각부의 온도를 155℃로 낮추어 독립기포성 고 발포 폴리프로필렌 폼을 제조한다.
상기와 같이 제조된 폴리프로필렌 폼은 압출방향으로 6mm 직경의 구멍들이 생성되어 있고, 단면적의 세로길이가 39mm, 가로길이가 110mm이며, 밀도는 13kg/m3, 기포경은 0.5mm이다. 이때, 구멍들로 인한 공극량은 약 25%이다.
본 실시예 7에서는 상기 폼의 압출방향이 두께방향이 되도록 두께 20mm, 넓이 35mm, 길이 10cm의 샘플을 제조하여, 암모늄 폴리포스페이트 용액을 사용하여 난연처리한 후, 상기 실시예 1-1과 동일한 방법으로 난연성 실험을 하였다.
본 실시예 7에서 사용되는 난연제 용액은 상기 암모늄 폴리포스페이트 용액을 60℃의 온수에 소정량씩 용해하여 20% 농도로 제조한 것이다.
비교예 7: 난연처리하지 않은 6mm 직경의 구멍이 있는 독립기포성 고 발포 폴리프로필렌 폼
본 비교예 7에서는 모든 조건을 상기 실시예 7과 동일하게 하여, 6mm 직경의 구멍이 있는 독립기포성 고 발포 폴리프로필렌 폼을 제조하였으며, 이를 난연처리하지 않고 상기 실시예 1-1과 동일한 방법으로 난연성 실험을 하였다.
상기 실시예 7 및 비교예 7을 난연성 실험한 후, 측정한 결과를 아래 표 7에 나타내었다.
구분 타공 여부 난연제 농도 (%) 고형난연제 함량 (중량부) 실험횟수 난연실험중 자소횟수 평균연소 시간 (sec) 평균연소 속도 (mm/s)
실시예7 압출그대로 20 29.7 2 2 20.0 0.22
비교예7 압출그대로 0 0.0 2 1 15.6 0.18
상기 표 7에 나타난 바와 같이, 20% 농도의 난연제 용액으로 난연처리한 실시예 7의 경우, 샘플에는 29.7 중량부의 고형 난연제가 함유되어 있으며, 점화된 후 저절로 불이 꺼져 난연효과가 있음을 알 수 있었다.
실시예 8: 레진 100중량부당 5중량부의 (3- 하이드록시페닐 포스피닐 ) 프로파 노익 애시드를 함유한 폴리에틸렌 폼
본 실시예 8에서는 독립기포성 고 발포 폴리에틸렌 폼을 제조하여 난연성 실험을 실시하였다.
상기 독립기포성 고 발포 폴리에틸렌 폼을 제조하기 위한 장치는 30mm직경의 트윈 스크류 1차 압출기와 40mm직경의 싱글 스크류 냉각 압출기로 이루어진 쌍두마차형(tandem) 발포체 압출 라인이다. 상기 1차 압출기는 스크류의 길이가 직경의 40배인 라이스트리츠(Leistritz) LSM34 모델 압출기로 통상적인 공급부, 용융부 및 계량부에 이어 혼합부를 포함하고 있으며, 발포제 주입을 위한 유입구는 수지 공급부로부터 직경의 19배 떨어진 위치에 형성되어 있다. 또한, 1차 압출기는 총 8개의 가열부를 포함하고 있으며, 냉각 압출기 역시 스크류의 길이가 직경의 40배이며, 배럴에 3개의 냉각부를 포함하고 있다. 상기 냉각 압출기의 말단에는 높이가 3mm이고 폭이 6mm인 직사각형 모양의 다이 오리피스가 부착되어 있다.
실제로 폼의 제조를 시작하기 전에 1차 압출기는 3개 공급부 온도를 100℃, 110℃ 그리고 150℃, 그외 모든 부분을 180℃로 설정하고, 압출기 스크류를 분당 32회전(rpm)까지 점차적으로 증가시킨다. 냉각 압출기 3개의 부분은 모두 약 165℃로 설정하여 작동을 시작하고, 냉각 압출기 스크류의 회전 속도는 25rpm으로 맞춘다.
먼저, 상기 1차 압출기에 용융지표(Melt Index: ASTM D-1238에 의거하여 측정조건 2.16kg/190℃에서 측정)가 2.3인 측쇄형 폴리에티렌 100중량부에 5중량부의 (3-하이드록시페닐 포스피닐) 프로파노익 애시드를 미리 혼합하여 시간당 2.6kg의 속도로 공급기를 이용하여 일차 압출기에 공급한다. 아이소부탄을 폴리머수지 100중량부당 약 10.5중량부가 되도록 가압 액체상태에서 발포제 주입구를 통해서 압출기에 주입하여 용융된 폴리머와 골고루 섞이게 한다. 압출상태가 안정되면, 2차 압출기의 냉각부의 온도를 최적의 발포체가 얻어질 때까지 점차적으로 하강시켜 폴리머와 발포제의 용융혼합물의 온도가 104℃가 되었을 때 최적의 독립기포성 발포체를 얻을 수 있었다. 발포체는 표 8에 요약되어 있는 것처럼 기포가 조밀하고 비교적 작은 타원형 단면을 가지고 있으며, 한 달 숙성한 후에 잰 밀도가 33kg/m3였다.
당 폼을 길이가 약 14cm 되도록 잘라 샘플을 제조하여 상기 실시예 1-1과 동일한 방법으로 난연성 실험을 하였다.
비교예 8: 난연제를 함유하지 않은 폴리에틸렌 폼
본 비교예 8에서는 난연제를 넣지 않은 것 이외에는 상기 실시예 8과 같은 방법으로 폴리에틸렌 폼을 제조하여 난연성 실험을 하였다. 아래 표 8에 나타난 것과 같이 기포경이 크고 단면이 비교적 큰 독립기포성 폼을 얻었다. 난연성 실험에 사용한 시편은 단면의 크기가 상기 실시예 8의 폼 시편과 비슷하게 만들기 위해서 압출 폼을 두께를 약 반으로 짜개어 사용했다. 따라서 본 비교예 8의 난연실험용 시편은 두께가 약 10mm이고 넓이가 약 22mm 인 반 타원형의 단면을 가지고 있었다. 이 시편을 넓이 방향이 수직으로 되도록 고정하여 난연성 실험을 하였다.
상기 실시예 8 및 비교예 8을 난연성 실험한 후, 측정한 결과를 아래 표 8에 나타내었다.
구분 발포온도 (℃) 두께 (mm) 넓이 (mm) 기포경 (mm) 밀도 (kg/m3) 실험횟수 난연실험중 자소횟수
실시예8 104 13 17 0.5 33 6 5
비교예8 114 18 22 4.0 45 5 0
상기 표 8에 나타난 바와 같이, 실시예 8의 경우 6번의 난연실험 중 5번은 불이 저절로 꺼져 폼이 난연성을 가진 것을 알 수 있었다. 또한, 비교예 8의 경우는 다섯 번 실험 중 모두 전소하였다.
실시예 9: 레진 100중량부당 3중량부의 (3- 하이드록시페닐 포스피닐 ) 프로파노익 애시드를 함유한 폴리프로필렌과 폴리에틸렌 혼합레진으로 제조한 폼
본 실시예 9에서는 상기 실시예 8에서 사용한 압출장치를 사용하여 실시예 8에서와 같은 방법으로 혼합 폴리올레핀수지로부터 (3-하이드록시페닐 포스피닐) 프로파노익 애시드를 함유한 폼을 만들었다. 본 실시예에 사용한 혼합 폴리올레핀수지는 폴리프로필렌 수지 60중량부와 실시예 8에서 사용한 폴리에티렌 수지 40중량부를 섞은 것이다. 당 폴리프로필렌 수지는 바셀 폴리올레핀즈(Basell Polyolefins)사가 공급하는 높은 용융강도(HMS: high melt strength)를 가진 PRO-FAX PF-814 등급의 수지로 용융유량지표(Melt Flow Rate MFR: ASTM D-1238에 의거하여 측정조건 2.16kg/230℃에서 측정)가 3인 폴리프로필렌 호모폴리머 레진이다.
폼 제조는 당 과립상 폴리머 혼합물 100중량부에 3중량부의 (3-하이드록시페닐 포스피닐) 프로파노익 애시드를 섞어 시간당 2.8kg의 속도로 압출기에 투여하고 레진혼합물 100중량부당 8.8중량부의 아이소부탄 발포제를 주입하여 폼을 제조했다. 2차 압출기의 냉각부의 온도를 점진적으로 내려 레진과 발포체의 용융물의 온도(발포 온도)가 148℃가 되도록 내렸을 때 기포경이 작고 단면적이 비교적 작은 독립기포성 폼이 만들어졌다 (하기 표 9 참조).
이렇게 제조된 폼을 약 한 달간 숙성한 후에 길이가 약 140mm가 되는 시편을 만들어 상기 실시예 1-1과 동일한 방법으로 난연성 실험을 하였다.
비교예 9: 난연제를 함유하지 않은 폴리프로필렌/폴리에틸렌 혼합수지 폼
본 비교예 9에서는 상기 실시예 9에 사용한 레진혼합물로부터 난연제를 첨가하지 않고, 실시예 9과 같은 방법으로 폼을 제조했다. 아래 표 9에 요약되어 있는 것처럼 레진/발포체 용융혼합물의 온도를 144℃로 내렸었을 때 기포경이 비교적 큰 양질의 독립기포성 폼이 만들어졌다. 당 폼을 상기 비교예 8에서와 마찬가지로 반으로 쪼개서 난연성 실험을 하였다.
상기 실시예 9 및 비교예 9를 난연성 실험한 후, 측정한 결과를 아래 표 9에 나타내었다.
구분 발포온도 (℃) 두께 (mm) 넓이 (mm) 기포경 (mm) 밀도 (kg/m3) 실험횟수 난연실험중 자소횟수
실시예9 148 11 15 0.8 34 5 5
비교예9 144 19 23 2.7 33 6 1
상기 표 9에 나타난 바와 같이, 실시예 9의 경우 5번의 난연실험 중 5번 모두 불이 저절로 꺼져 폼이 탁월한 난연성을 가진 것을 알 수 있었으며, 비교예 9의 경우 6번의 난연실험 중 5번은 시편이 끝까지 타버려 난연성이 결핍되어 있음을 알 수 있었다.
실시예 10: 레진 100중량부 당 3중량부의 (3- 하이드록시페닐 포스피닐 프로 파노익 애시드를 함유한 폴리프로필렌 폼
본 실시예 10에서는 상기 실시예 8에서 사용한 압출장치를 사용하여 상기 실시예 9의 바셀 폴리올레핀즈(Basell Polyolefins)사의 Pro-Fax PF-814 등급의 폴리프로필렌수지를 이용하여 레진 100중량부당 3중량부의 (3-하이드록시페닐 포스피닐) 프로파노익 애시드를 함유한 폼을 제조하였다. 본 실시예에서 제조한 폼의 발포온도, 제원 및 물성은 아래 표 10에 주어져 있으며, 상기 실시예 1-1과 동일한 방법으로 난연성 실험을 하였다.
상기 실시예 10을 난연성 실험한 후, 측정한 결과를 아래 표 10에 나타내었다.
구분 발포온도 (℃) 두께 (mm) 넓이 (mm) 기포경 (mm) 밀도 (kg/m3) 실험횟수 난연실험중 자소횟수
실시예 10 148 18 24 1.5 40 5 5
상기 표 10에 나타난 바와 같이, 실시예 10의 경우, 실험횟수 5번 모두 불이 꺼져 난연성이 우수함을 알 수 있었다.
본 발명의 인계 난연제를 이용한 난연성 폴리머 폼 제조방법에 의하면, 폴리 머 폼에 타공을 하여, 폼의 표면에 구멍을 형성시킴으로써 인계 난연제가 폼의 내부로 흡수되는 것을 용이하게 하여 폼의 난연성을 증가시킨다는 장점이 있다.
또한, 본 발명에서는 인체에 무해하며 유독가스가 발생하지 않은 인계 난연제를 사용함으로써, 난연 효과가 뛰어나면서도 친환경적인 난연성 폴리머 폼을 제공할 수 있다는 장점이 있다.
본 발명의 한 실시방법으로 인계 난연제 용액을 제조하여, 이를 기존의 폴리머 폼에 간단히 분무하거나 도포하는 방법으로 난연효과를 얻을 수 있으므로, 다양한 분야에 저렴한 가격으로 손쉽게 이용할 수 있다는 장점이 있다.

Claims (22)

  1. 하기 화학식 1로 표시되는 페닐포스포닉 애시드(phenylphosphonic acid)의 카르복실산(carboxylic acid) 유도체, 9,10-디하이드로-9-옥사-10-포스파펜트렌-10-옥사이드 및 암모니움 폴리포스페이트를 포함하는 그룹에서 선택된 하나 이상의 유기 인계난연제를 함유하며,
    이때, 상기 유기 인계난연제는 난연성 폴리머 폼 100중량부를 기준으로 0.1~50 중량부인 것을 특징으로 하는 고 발포 난연성 폴리머 폼.
    화학식 1
    Figure 112008028213233-pat00003
    (상기 화학식 1에서 R1은 -CH2COOH, CH2CH2COOH 또는 -COOH이다.)
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 페닐포스포닉 애시드(phenylphosphonic acid)의 카르복실산(carboxylic acid) 유도체는 (3-하이드록시페닐 포스피닐) 프로피온산((3-hydroxyphenyl phosphinyl)propanoic acid))인 것을 특징으로 하는 고 발포 난연성 폴리머 폼.
  3. 삭제
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 폴리머 폼은 폴리올레핀 수지를 주성분으로 하는 수지 조성물을 이용하여 제조되며, 발포배율이 10이상 225이하인 것을 특징으로 하는 고 발포 난연성 폴리머 폼.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 폴리올레핀 수지는 프로필렌 함량이 50% 이상인 수지조성물을 이용하여 제조되는 것을 특징으로 하는 고 발포 난연성 폴리머 폼.
  6. 제 4항에 있어서,
    상기 폴리올레핀 수지는 폴리프로필렌 호모폴리머인 것을 특징으로 하는 고 발포 난연성 폴리머 폼.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 폴리머 폼은 연속기포함량이 5%이상인 것을 특징으로 하는 고 발포 난연성 폴리머 폼.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 폴리머 폼은 산화방지제 및 복사열 차단제를 포함하는 것을 특징으로 하는 고 발포 난연성 폴리머 폼.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 복사열 차단제는 카본블랙 및 석연가루를 포함하는 그룹에서 선택된 하나인 것을 특징으로 하는 고 발포 난연성 폴리머 폼.
  10. 고 발포 폴리머 폼을 제조하는 단계;
    유기 인계 난연제 용액을 이용하여 상기 고 발포 폴리머 폼을 난연처리하는 단계; 및
    난연처리된 상기 고 발포 폴리머 폼을 건조하는 단계를 포함하며;
    이때, 상기 인계 난연제 용액은 하기 화학식 1로 표시되는 페닐포스포닉 애시드(phenylphosphonic acid)의 카르복실산(carboxylic acid) 유도체의 수용액 또는 알코올 용액인 것이고,
    상기 고 발포 폴리머 폼을 난연처리하는 단계는, 고 발포 폴리머 폼을 인계 난연제 용액에 침적하거나, 인계 난연제 용액을 살포하는 것을 특징으로 하는 인계 난연제를 이용한 난연성 폴리머 폼 제조방법.
    화학식 1
    Figure 112008028213233-pat00006
    (상기 화학식 1에서 R1은 -CH2COOH, CH2CH2COOH 또는 -COOH이다.)
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 고 발포 폴리머 폼을 제조하는 단계에 후속하여 상기 고 발포 폴리머 폼에 구멍을 뚫는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 인계 난연제를 이용한 난연성 폴리머 폼 제조방법.
  12. 삭제
  13. 제 10항에 있어서,
    상기 인계 난연제 용액은 9,10-디하이드로-9-옥사-10-포스파펜트렌-10-옥사이드 에탄올 용액 및 암모늄 폴리포스페이트 용액을 포함하는 그룹에서 선택된 하나 이상인 것을 특징으로 하는 인계 난연제를 이용한 난연성 폴리머 폼 제조방법.
  14. 제 10항에 있어서,
    상기 카르복실산은 프로피온산인 것을 특징으로 하는 인계 난연제를 이용한 난연성 폴리머 폼 제조방법.
  15. 제 10항에 있어서,
    상기 고 발포 폴리머 폼은 열가소성 수지를 휘발성 발포제를 사용하여 폼 압출기에서 압출방식으로 제조하는 것을 특징으로 하는 인계 난연제를 이용한 난연성 폴리머 폼 제조방법.
  16. 제 15항에 있어서,
    상기 열가소성 수지는 폴리올레핀 수지이거나, 프로필렌 함량이 50%이상인 수지 혼합물인 것을 특징으로 하는 인계 난연제를 이용한 난연성 폴리머 폼 제조방법.
  17. 제 16항에 있어서,
    상기 폴리올레핀 수지는 용융유량지표가 3 이하인 폴리프로필렌 호모폴리머를 이용하여 제조되는 것을 특징으로 하는 인계 난연제를 이용한 난연성 폴리머 폼 제조방법.
  18. 제 15항에 있어서,
    상기 휘발성 발포제는 에탄, 프로판, 노르말 부탄, 아이소 부탄 및 펜탄 등을 포함하는 탄화수소, 알코올, 탄산가스 그리고 물을 포함하는 그룹에서 선택된 하나이상인 것을 특징으로 하는 인계 난연제를 이용한 난연성 폴리머 폼 제조방법.
  19. 제 11항에 있어서,
    상기 구멍은 고 발포 폴리머 폼 10cm2 당 2~50개 형성되는 것을 특징으로 하는 인계 난연제를 이용한 난연성 폴리머 폼 제조방법.
  20. 삭제
  21. 폴리머 폼을 제조하는 방법에 있어서,
    하기 화학식 1로 표시되는 페닐포스포닉 애시드(phenylphosphonic acid)의 카르복실산(carboxylic acid) 유도체 및 9,10-디하이드로-9-옥사-10-포스파펜트렌-10-옥사이드를 포함하는 그룹에서 선택된 하나 이상인 인계 난연제를 폴리머 수지 및 휘발성 발포제와 용융 혼합한 후, 압출방법으로 제조하는 것을 특징으로 하는 인계 난연제를 이용한 난연성 폴리머 폼 제조방법.
    화학식 1
    Figure 112007031543445-pat00005
    (상기 화학식 1에서 R1은 -CH2COOH, CH2CH2COOH 또는 -COOH이다.)
  22. 제 21항에 있어서,
    상기 인계 난연제는 (3-하이드록시페닐 포스피닐) 프로파노익 애시드를 수지 100중량부당 0.1~10중량부 혼합하여 제조되는 것을 특징으로 하는 인계 난연제를 이용한 난연성 폴리머 폼 제조방법.
KR1020070040734A 2006-05-02 2007-04-26 인계 난연제를 이용한 난연성 폴리머 폼 제조방법 및 그에의해 제조된 난연성 폴리머 폼 KR100860305B1 (ko)

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Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110028613A1 (en) * 2008-04-01 2011-02-03 Basf Se Flame-retardent thermoplastic compositions
JP5221231B2 (ja) * 2008-07-18 2013-06-26 日立電線株式会社 太陽電池用リード線の製造方法
US9347004B2 (en) * 2009-06-16 2016-05-24 The Boeing Company Flame propagation resistant foam and method
CN102127269B (zh) * 2010-01-12 2014-01-29 盛亚军 一种阻燃聚合物泡沫材料及其制备方法
KR100982176B1 (ko) * 2010-03-05 2010-09-14 김주영 팽창흑연을 함유한 불연 단열성의 페이스트 조성물 및 그를 이용한 친환경 불연 단열재
ES2530168T3 (es) 2012-05-23 2015-02-26 Sekisui Alveo Ag Espuma de poliolefina retardante de la llama y su producción
CN106795354A (zh) * 2014-08-14 2017-05-31 Hrl实验室有限责任公司 包括阻燃材料的微晶格结构以及形成微晶格结构的组合物和方法
KR101814196B1 (ko) 2015-04-14 2018-01-30 주식회사 영주양행 신규 인계 화합물 및 그 제조방법
EP3990278B1 (en) * 2019-06-25 2023-11-01 3M Innovative Properties Company Nonwoven fibrous web

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4742088A (en) 1986-09-12 1988-05-03 Kolon Industries, Inc. Phosphorus-containing nitrogen compounds as flame retardants and synthetic resins containing them
KR20030086361A (ko) * 2002-05-04 2003-11-10 조병욱 유독가스 및 연기밀도를 최소화한 난연성 고무/플라스틱발포체 조성물과 그 제조방법
US20050239975A1 (en) 2002-05-30 2005-10-27 Joseph Gan Halogen free ignition resistant thermoplastic resin compositions
WO2006027241A1 (de) 2004-09-10 2006-03-16 Basf Aktiengesellschaft Halogenfreie, flammgeschützte polymerschaumstoffe

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4769182A (en) 1985-06-05 1988-09-06 Hoechst Celanese Corporation Process for production of 3-(hydroxyphenylphosphinyl)-propanoic acid
US5527573A (en) 1991-06-17 1996-06-18 The Dow Chemical Company Extruded closed-cell polypropylene foam
US5567742A (en) 1992-02-04 1996-10-22 The Dow Chemical Company Dimensionally-stable polypropylene foam expanded with inorganic blowing agents
US5348795A (en) 1992-12-09 1994-09-20 The Dow Chemical Company Process for making a dimensionally-stable open-cell polypropylene foam with organic blowing agents
EP1092722B1 (en) 1999-10-11 2002-09-11 Saehan Industries, Inc. Method for preparation of 3-(hydroxyphenyl phosphinyl)-propanoic acid
HUP0204552A2 (en) * 2000-03-17 2003-05-28 Dow Global Technologies Inc Acoustic absorption polymer foam having improved thermal insulating performance
US6399814B1 (en) 2000-03-20 2002-06-04 Solutia Inc. Process for the preparation of 2-carboxyalkyl(aryl)phosphinic acid and corresponding anhydride(s)
KR100401326B1 (ko) * 2001-06-08 2003-10-10 제일모직주식회사 난연성 열가소성 수지조성물
DE10358786A1 (de) * 2003-12-12 2005-07-14 Basf Ag Partikelschaumformteile aus expandierbaren, Füllstoff enthaltenden Polymergranulaten
KR20080005241A (ko) * 2005-03-30 2008-01-10 파커-한니핀 코포레이션 전자파 간섭 차폐 가스켓용 난연성 발포
DE102006012881A1 (de) * 2006-03-21 2007-09-27 Clariant International Limited Phosphorhaltige Mischungen, ein Verfahren zu ihrer Herstellung und ihre Verwendung

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4742088A (en) 1986-09-12 1988-05-03 Kolon Industries, Inc. Phosphorus-containing nitrogen compounds as flame retardants and synthetic resins containing them
KR20030086361A (ko) * 2002-05-04 2003-11-10 조병욱 유독가스 및 연기밀도를 최소화한 난연성 고무/플라스틱발포체 조성물과 그 제조방법
US20050239975A1 (en) 2002-05-30 2005-10-27 Joseph Gan Halogen free ignition resistant thermoplastic resin compositions
WO2006027241A1 (de) 2004-09-10 2006-03-16 Basf Aktiengesellschaft Halogenfreie, flammgeschützte polymerschaumstoffe

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