KR100931647B1 - 멜라민 발포체가 충전된 불연성 하니컴 복합재료 및 그제조방법 - Google Patents
멜라민 발포체가 충전된 불연성 하니컴 복합재료 및 그제조방법 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 기존의 수산화알루미늄이 코팅된 종이 재질의 하니컴 부재의 코어셀 내부에 별도의 접착 공정 없이 발포 공정을 통해 멜라민 발포체를 형성시켜 압축 및 굽힘 등 기계적 물성과 함께 불연, 단열 및 흡/차음 특성을 동시에 부여한 불연성 하니컴 복합재료 및 그 제조방법에 관한 것으로, 상기 멜라민 발포체는 1: 2.0 ~ 1: 3.4 몰 비로 반응시킨 멜라민-포름알데히드 축합물 및 축합제, 유화제, 발포제 및 경화제를 첨가하여 분산시킨 분산액을 하니컴재 코어셀 내부에 투입하여 1g당 0.95~3.0 GHz 범위의 주파수를 갖는 고주파를 3~20W의 출력으로 조사하여 연속 발포시키는 것을 특징으로 한다.
멜라민 발포체, 불연, 하니컴, 복합재료
Description
본 발명은 기존의 수산화알루미늄이 코팅된 종이 재질의 하니컴 부재에 있어서, 상기 하니컴 부재의 코어셀 내부에 멜라민 수지를 투입한 후 발포체를 형성시킨 것으로써, 압축강도 및 굽힘강도 등의 기계적 물성과 함께 불연성, 단열성 및 흡/차음 특성을 동시에 부여한 것을 특징으로 하는 멜라민 발포체가 충전된 불연성 하니컴 복합재료 및 그 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 하니컴 복합재료는 구조 특성으로 인하여 경량이면서 충분한 기계적 강도를 가져 항공기 및 수송용 구조재료로 널리 사용되고 있으며, 최근에는 건축물, 선박 및 차량용 내외장재 등에 널리 적용되고 있다. 또한 하니컴 부재는 코어셀 내부에 유무기 발포수지를 충전시켜 단열 및 난연 효과와 흡/차음을 동시에 부여하는 고성능의 하니컴 부재가 이미 시장에 출시되어 있다.
상기와 같이 연구 개발된 기술 내용들을 살펴보면, 대한민국 공개특허 특2002-846600호에 규산소다로 코팅한 하니컴 부재의 코어셀 격자 내부에 우레탄계, 염화비닐계 및 페놀계 발포수지를 충전한 하니컴 코어 복합재료에 대한 기술을 제안하고 있지만 상기 하니컴 코어 복합재료는 단열성 및 우수한 흡/차음 특성 등의 뛰어난 성능에도 불구하고 유기무기 발포체 충전시 제조 공정상의 어려움으로 인해 가공성이 떨어지며 발포체와 격자 벽과의 접착성이 낮아 기계적 물성이 떨어지는 문제점이 있으며, 그리고 대한민국 공개특허 특2003-29409호에 도 1에 도시된 바와 같이 소정의 폭을 가지며 산부(11), 연결부(12) 및 골부(13)들이 반복되는 형상을 가지는 합성수지재 굴곡단판(10)들과, 상호 인접하는 상기 합성수지재 굴곡단판 (10)들의 산부(11)와 골부(13)들이 상호간에 지그재그로 맞닿아 상호 용접되어서 하니컴 모양의 공간부(14)가 형성되도록 하는 용접부(15)들로 구성됨을 특징으로 하는 합성수지재 하니컴 부재에 대한 기술을 제안하고 있지만 일반적인 종이 재질의 하니컴 부재와는 달리 수중 또는 수상 구조물에 사용하기에 적합하도록 폴리에틸렌과 같은 합성수지재를 사용함에 따라 불연 특성이 없어 항공기 및 수송용 구조재료나 또는 건축물, 선박 및 차량용 내외장재에 사용하기에는 부적합한 문제점이 있었다.
따라서 본 발명은 기존의 수산화알루미늄이 코팅된 하니컴 부재의 코어셀의 내부에 멜라민 수지를 투입하여 발포체를 형성시킴으로써, 일반적인 종이 재질의 하니컴 부재와 같은 경량성을 나타냄과 동시에 불연성을 유지하면서 단열 및 흡/차음 등의 방음특성을 갖는 것을 특징으로 하는 멜라민 발포체가 충전된 불연성 하니컴 복합재료를 제공함에 그 목적이 있다.
그리고 본 발명은 기존의 수산화알루미늄이 코팅된 하니컴 부재의 코어셀 내부에 멜라민 수지를 투입한 다음 발포 공정을 통해 별도의 접착 공정 없이 하니컴 복합재료를 가공함으로써, 연속적인 생산이 가능하여 생산성을 향상시킨 것을 특징으로 하는 멜라민 발포체가 충전된 불연성 하니컴 복합재료의 제조방법을 제공함에 다른 목적이 있다.
상기의 과제를 해결하기 위한 본 발명은 수산화알루미늄이 코팅된 하니컴 부재에 있어서,
상기 하니컴 부재의 코어셀 내부에 멜라민 발포체를 충전시킨 것을 특징으로 하는 불연성 하니컴 복합재료 및 그 제조방법을 과제 해결 수단으로 한다.
단, 상기 멜라민 발포체는 멜라민-포름알데히드의 축합 생성물과 축합제, 유화제, 발포제 및 경화제를 첨가하여 분산시킨 분산액을 이용하여 발포시킨 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 멜라민-포름알데히드의 축합 생성물은 고주파를 이용하여 발포시키는 것을 특징으로 한다.
상기의 과제 해결 수단에 의한 본 발명은 기존의 수산화알루미늄이 코팅된 하니컴 부재의 코어셀의 내부에 멜라민 수지를 투입하여 발포체를 형성시킴으로써, 일반적인 종이 재질의 하니컴 소재와 같은 경량성을 나타냄과 동시에 불연성을 유지하면서 단열 및 흡/차음 등의 방음특성을 갖는 것을 특징으로 하는 하니컴 복합재료로서, 기존의 수산화알루미늄이 코팅된 하니컴 부재를 이용하여 코어셀 내부에 멜라민 수지를 투입한 다음 발포 공정을 통해 별도의 접착 공정 없이 가공함으로써, 연속적인 생산이 가능하여 생산성을 향상시킨 것이 장점이다.
상기의 과제를 해결하기 위한 본 발명의 특징에 의하면, 수산화알루미늄이 코팅된 하니컴 부재에 있어서, 상기 하니컴 부재의 코어셀 내부에 멜라민 발포체를 충전시킨 것을 특징으로 하는 불연성 하니컴 복합재료로서, 상기 멜라민 발포체는 멜라민-포름알데히드의 축합 생성물과 축합제, 유화제, 발포제 및 경화제를 첨가하여 분산시킨 분산액을 하니컴 부재의 코어셀 내부에 투입한 후 고주파 조사에 의한 연속 발포 공정을 통해 발포체를 형성하여 제조할 수 있다.
본 발명에 사용되는 멜라민-포름알데히드의 축합생성물은 멜라민과 포름알데히드의 몰 비가 1 : 2.0 ~ 1 : 3.4인 것이 바람직하다. 멜라민과 포름알데히드의 몰 비가 1: 2.0 미만일 경우에는 형성된 멜라민 발포체의 기계적 강도가 저하되는 단점을 나타내며, 몰비가 1: 3.4를 초과할 경우에는 멜라민 발포체의 강성(Stiffness)이 증가하여 발포체의 압축 강도가 급격히 떨어지는 문제점이 발생할 우려가 있다.
상기 포름알데히드는 예를 들면 20~50 중량%, 바람직하게는 30~45 중량%의 농도를 갖는 수용액의 형태인 것을 사용하는 것이 바람직하며 포름알데히드의 농도는 반드시 상기의 농도에만 한정되지 않고 필요에 따라 그 농도를 적절히 조정하여 사용할 수 있다. 또한 상기 포름알데히드는 포르말린, 파라포름알데히드, 1,3,5-트리옥산 또는 1,3,5,7-테트록소칸과 같은 고형의 올리고머성 또는 폴리머성 포름알데히드 중에서 1종을 선택하여 사용하는 것이 바람직하다.
본 발명에서 중축합 반응은 종래의 통상적인 방식으로 수행된다(예를 들면, 유럽 특허 공개 제 355,760호 후벤 웨일의 문헌[Houben-Weyl, vol. 14/2, p. 357 이후]을 참조). 중축합 반응 조건은 반응 온도가 80~200 ℃, 반응 압력이 100~500 kPa, pH가 6~10의 범위에서 내에서 축중합 반응을 수행하면, 본 발명에 따른 멜라민-알데히드 축합생성물을 얻을 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 멜라민 발포체는 멜라민-알데히드 축합생성물에 축합제, 유화제, 발포제 및 경화제를 첨가하여 분산시킨 분산액을 발포시켜 제조한다.
본 발명에서 상기 축합제는 소디움 바이설파이트(sodium bisulfite), 암모늄 설파메이트(Ammonium sulfamate) 또는 소디움 포메이트(sodium formate) 중에서 1 종을 선택하여 사용할 수 있다. 또한 축합제는 멜라민-포름알데히드의 축합생성물 100 중량부에 대하여 축합제 0.2~1.0 중량부를 첨가하는 것이 바람직하다. 축합제의 첨가량이 0.2 중량부 미만이 될 경우에는 상기 반응 혼합물들이 충분한 중축합 반응을 하지 아니하여 멜라민 발포체 형성 후에 셀 밀도가 감소하여 내열성이 감소할 우려가 있고, 1.0 중량부를 초과할 경우에는 중축합 반응이 과하게 중축합 반응을 제어하기 어려운 문제점이 있다.
그리고 상기 유화제는 계면활성제로서, 음이온계 계면활성제인 알킬 포스페이트, 폴리옥시에틸렌 알킬 포스페이트, 알킬 설포네이트, 폴리옥시에틸렌 알킬 아릴 설파이트, 폴리옥시에틸렌 알킬 설파이트, 소디움 도데실벤젠 설포네이트 중에서 1 종 또는 그 이상을 혼합하여 사용할 수 있다. 또한 유화제의 첨가량은 멜라민 -포름알데히드의 축합생성물 100 중량부에 대해 3~15 중량부를 첨가시키는 것이 바람직하다. 유화제의 첨가량이 3 중량부 미만일 경우에는 축합생성물에 첨가제의 분산이 용이하지 않으며, 유화제의 첨가량이 15 중량부를 초과할 경우에는 형성된 멜라민 발포체의 강성이 증가하고 압축강도가 저하되는 문제점이 발생한다.
그리고 축합생성물을 발포하기 위한 첨가제인 발포제는 트리클로로모노플루오로메탄(F-11), 트리클로로트리플루오로에탄(F-113), 디클로로테트라플루오로에탄(F-114), 등의 할로겐화 탄화수소와 그리고 푸론(F-141b), 펜탄, n-헵탄, 시클로헥산, 시클로펜탄, 이소프로필 에테르 중에서 1종 또는 그 이상을 혼합하여 사용할 수 있다. 또한 발포제의 첨가량은 멜라민-포름알데히드의 축합생성물 100 중량부에 대해 0.5~10 중량부를 첨가시키는 것이 바람직하다. 발포제의 첨가량이 0.5 중량부 미만이 될 경우에는 축합생성물을 이용한 발포체 생성이 어려우며, 10 중량부를 초과할 경우에는 축합생성물을 이용하여 제조한 발포체의 셀 밀도가 감소하여 내열 특성이 저하될 우려가 있다.
그리고 경화제로서는 소량의 산, 예를 들어 황산, 인산, 염산, 포름산, 벤젠술폰산, 톨루엔술폰산, 페놀술폰산, 키실렌술폰산 중에서 1 종을 선택하여 사용할 수 있다. 그리고 경화제의 첨가량은 멜라민-포름알데히드의 축합생성물 100 중량부에 대해 0.2~1.0 중량부를 첨가시키는 것이 바람직하다. 경화제의 첨가량이 0.2 중량부 미만일 경우에는 발포체 형성이 어려우며, 1.0 중량부를 초과할 경우에는 발 포체 셀의 두께가 증가하여 탄성력과 같은 기계적 물성이 저하할 우려가 있다.
이하, 본 발명에 따른 멜라민 발포체가 충전된 불연성 하니컴 복합재료의 제조방법을 첨부된 도면인 도 2를 중심으로 상세히 설명하면 다음과 같다.
참고로, 도 2는 본 발명에 따른 멜라민 발포체가 충전된 불연성 하니컴 복합재료의 제조 공정을 설명하는 블록도에 관한 것이다.
본 발명은 하니컴 부재의 제조방법에 있어서,
하니컴 부재의 코어셀 형성단계(100);
상기 코어셀 내부에 멜라민-포름알데히드 축합 생성물 분산액 주입단계(200) 및;
고주파를 이용한 상기 멜라민-포름알데히드 축합 생성물 분산액의 발포단계(300);
를 거쳐 멜라민 발포체가 충전된 불연성 하니컴 복합재료(400)가 제조되어진다.
본 발명에서 상기 코어셀 형성단계(100)는 통상적인 방법에 의해 하니컴 부재(1)에 코어셀을 형성시키는 단계로서, 상기 코어셀은 기존의 통상적인 코어셀과 같이 수산화알루미늄이 코팅된 종이 재질의 코어셀을 형성시킨다.
그리고 상기 멜라민-포름알데히드 축합 생성물 분산액 주입단계(200)는 주입장치(2)를 이용하여 코어셀 내부에 멜라민-포름알데히드 축합 생성물 분산액 주입시키는 단계로서, 멜라민-포름알데히드 축합 생성물 분산액에 대해서는 상기에서 이미 상세히 설명한 바 있으므로 여기서는 그 설명을 생략하기로 한다.
그리고 상기 발포단계(300)는 코어셀 내부에 충전된 멜라민-포름알데히드 축합 생성물 분산액에 고주파 발생기(3)를 이용하여 상기 멜라민-포름알데히드 축합 생성물 분산액을 발포시키는 단계로서, 본 발명에 따른 하니컴 부재의 코어셀 내부에 멜라민 발포체를 충전한 불연성 하니컴 복합재료는 노즐을 이용하여 각각의 코어셀 내부에 상기 분산액을 투입하는 공정을 거친 후 180~210℃ 온도에서 분산액 1g당 0.95~3.0 GHz 범위의 주파수를 갖는 고주파를 3~20 W의 출력으로 조사하는 연속 발포 공정을 통하여 제조할 수 있다. 본 발명에서 발포조건의 온도와 주파수가 상기에서 한정한 범위 미만이 될 경우에는 코어셀 내부의 축합물이 충분히 발포되지 않을 우려가 있고, 발포조건의 온도와 주파수가 상기에서 한정한 범위를 초과할 경우에는 발포 공정 초기에 과발포가 일어나 셀 크기 증가 및 셀 두께가 감소되며 이에 따른 물성 저하 현상이 나타난다.
상기의 각 단계를 거친 다음 (400)단계에서 최종적으로 멜라민 발포체가 충전된 코어셀(4)로 이루어진 불연성 하니컴 복합재료가 제조되어 진다.
참고로, 본 발명에 따른 멜라민 발포체가 충전된 불연성 하니컴 복합재료의 제조 공정도를 도 3에 상세히 나타내었다.
이하 본 발명을 아래의 실시예에 의거 상세히 설명하는바, 본 발명이 아래의 실시예에 의해서만 반드시 한정되는 것은 아니다.
1. 멜라민 발포체가 충전된 불연성 하니컴 복합재료의 제조
(실시예 1)
본 실시예 1의 불연성 하니컴 복합재료의 제조에 있어서 하니컴 코어 판넬은 국내에서 생산되는 수산화알루미늄이 표면 처리된 하니컴 부재를 사용하였다. 수산화나트륨 촉매 하에서 멜라민과 포름알데히드를 몰 비가 1 : 2.0이 되도록 혼합하여 120℃에서 70분간 교반하여 축합생성물을 제조하였다. 그리고 생성된 미경화 축합생성물 100 중량부에 대하여 소디움 포메이트 0.5 중량부, 소디움 도데실벤젠 설포네이트 8 중량부를 첨가하여 일정시간 분산시킨 후에 디클로로테트라플루오로에탄 1.2 중량부 및 포름산 0.3 중량부를 첨가하여 교반한 후 이를 0.5g 씩 100mm×100mm×25mm 크기의 하니컴재의 코어셀 격자 내부에 주입한 후 고주파 발생기에서 1g 당 20W의 출력의 고주파를 조사하여 하니컴 복합재료를 제조하였다.
(실시예 2)
수산화나트륨 촉매 하에서 멜라민과 포름알데히드를 몰 비가 1 : 3.4가 되도록 혼합하여 120℃에서 70분간 교반하여 축합생성물을 제조하였다. 그리고 상기 실시예 1의 방법에 따라 멜라민-포름알데히드 축합 생성물 분산액을 제조하고 하니컴재 내부에 투입하여 동일한 조건에서 100mm×100mm×25mm 크기의 하니컴 복합재료를 제조하였다.
(비교예 1)
상기 실시예 1에서 사용된 동일 재질의 수산화알루미늄이 표면처리된 하니컴재를 100mm×100mm×25mm 크기로 절단하여 미처리 상태로 사용하였다.
2. 시험방법
1) 무게
시료의 무게는 전자저울을 사용하여 5회 측정한 후 평균값으로 나타내었다.
2) 압축 및 전단 접착강도
KS F3517에 준하여 압축강도의 경우 길이 50mm, 폭 50mm, 두께 25mm 크기로, 전단 접착강도의 경우 길이 50mm, 폭 50mm, 두께 25mm 크기로 각각 시험편을 제작하였으며 인스트론사의 만능시험기를 사용하여 측정하였다.
3) 난연성
KS F 2819의 건축용 얇은 재료의 난연성 시험방법에 따라 시험편을 30mm×20mm×4.5mm 크기로 제작하여 가열시간 10, 20, 30, 60, 120, 180초로 하여 각 가 열시간에 대한 연소속도를 측정하였다.
4) 열전도도
JIS A 1412-2에 준하여 열전도도를 측정하였다.
5) 흡음성
KS F 2805의 잔향실내의 흡음률 측정방법에 따라 10mm, 면적 4.5m2(1500mm×3000mm)의 시험편에 대하여 중심주파수 2000Hz에 대한 수직입사 흡음률을 측정하여 흡음계수를 비교하였다.
3. 시험결과
상기 실시예 1, 2 및 비교예 1에 의해 제조된 하니컴재에 대하여 상기 2의 시험방법으로 그 특성을 시험한 결과는 아래 [표 1]의 내용과 같다.
| 시험항목 | 실시예 1 | 실시예 2 | 비교예 1 |
| 무게(g) | 37.2 | 37.2 | 36.1 |
| 압축강도(kgf/cm3) | 6.0 | 5.1 | 3.2 |
| 전단 접착강도(kgf/cm2) | 3.4 | 3.1 | 1.4 |
| 난연성 | V-0 | V-0 | V-0 |
| 열전도도(W/mk) | 0.048 | 0.047 | 0.052 |
| 흡음계수(a0) | 0.95 | 0.98 | 0.6 |
상기 [표 1]의 내용에 의하면, 실시예 1 및 2는 비교예 1과 유사한 무게를 나타내면서 비교예 1 대비 높은 압축강도 및 전단 접착강도를 나타내었다. 그리고 실시예 1 및 2는 비교예 1에 비해 동일한 난연성이 나타냄과 동시에 단열 특성 및 흡음성이 증가됨을 알 수 있었다. 따라서 고주파를 이용한 발포공정을 통해 제조된 상기 실시예는 고기능성 불연성 하니컴 복합재료로 적합함을 알 수 있다.
상기에서 설명 드린 바와 같이 본 발명은 상기의 실시예를 통해 그 물성의 우수성이 입증되었지만 본 발명은 상기의 구성에 의해서만 반드시 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다.
도 1은 종래의 일반적인 합성수지재 하니컴 복합재료의 사시도;
도 2는 본 발명에 따른 멜라민 발포체가 충전된 불연성 하니컴 복합재료의 제조 공정을 설명하는 블록도;
도 3은 본 발명에 따른 멜라민 발포체가 충전된 불연성 하니컴 복합재료의 제조 공정도;
도 4는 본 발명에 따른 실시예1의 하니컴 복합재료를 전자현미경으로 100배 확대하여 나타낸 사진;에 관한 것이다.
Claims (6)
- 수산화알루미늄이 코팅된 하니컴 부재에 있어서,상기 하니컴 부재의 코어셀 내부에 멜라민 발포체를 충전시키되;상기 멜라민 발포체는 멜라민-포름알데히드의 축합 생성물과 축합제, 유화제, 발포제 및 경화제를 첨가하여 분산시킨 분산액을 이용하여 발포시킨 것을 특징으로 하는 멜라민 발포체가 충전된 불연성 하니컴 복합재료.
- 제 1항에 있어서,상기 멜라민-포름알데히드의 축합 생성물은 멜라민과 포름알데히드의 몰 비가 1 : 2.0 ~ 1 : 3.4인 것을 특징으로 하는 멜라민 발포체가 충전된 불연성 하니컴 복합재료.
- 제 1항에 있어서,상기 분산액은 멜라민-포름알데히드의 축합생성물 100 중량부에 대하여 축합제 0.2~1.0 중량부, 유화제 3~15 중량부, 발포제 0.5~10 중량부를 각각 첨가하는 것을 특징으로 하는 멜라민 발포체가 충전된 불연성 하니컴 복합재료.
- 하니컴 부재의 제조방법에 있어서,하니컴 부재의 코어셀 형성단계(100);상기 코어셀 내부에 멜라민-포름알데히드 축합 생성물 분산액 주입단계(200) 및;고주파를 이용한 상기 멜라민-포름알데히드 축합 생성물 분산액의 발포단계(300);를 거쳐 제조되되;상기 발포단계(300)에서 발포는 180~210℃ 온도에서 분산액 1g당 0.95~3.0 GHz 범위의 주파수를 갖는 고주파를 3~20 W의 출력으로 조사하여 연속 발포시키는 것을 특징으로 하는 멜라민 발포체가 충전된 불연성 하니컴 복합재료의 제조방법.
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Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR830000048B1 (ko) * | 1979-10-10 | 1983-02-03 | 후지누마 모도요시 | 경량(經量) 판상 합성재료의 제조법 |
| KR920019691A (ko) * | 1991-04-09 | 1992-11-19 | 무카야마 히게키 | 불연화, 난연화 벌집형코어 및 그 제조방법 |
| JP2001162692A (ja) * | 1999-12-07 | 2001-06-19 | Sekisui Chem Co Ltd | 軽量複合パネルの製造方法及びその製造装置 |
-
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- 2008-05-06 KR KR1020080042035A patent/KR100931647B1/ko not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR830000048B1 (ko) * | 1979-10-10 | 1983-02-03 | 후지누마 모도요시 | 경량(經量) 판상 합성재료의 제조법 |
| KR920019691A (ko) * | 1991-04-09 | 1992-11-19 | 무카야마 히게키 | 불연화, 난연화 벌집형코어 및 그 제조방법 |
| JP2001162692A (ja) * | 1999-12-07 | 2001-06-19 | Sekisui Chem Co Ltd | 軽量複合パネルの製造方法及びその製造装置 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20160046361A (ko) | 2014-10-20 | 2016-04-29 | 한국신발피혁연구원 | 저비중 불연성 복합재료의 제조방법 |
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