KR100939000B1

KR100939000B1 - 준불연성 폴리우레탄 폼 판넬 및 그의 연속식 제조방법

Info

Publication number: KR100939000B1
Application number: KR1020090054756A
Authority: KR
Inventors: 이현주
Original assignee: 진영강업 (주)
Priority date: 2009-06-19
Filing date: 2009-06-19
Publication date: 2010-01-28

Abstract

본 발명은 준불연성 폴리우레탄 폼 판넬 및 그의 연속식 제조방법에 관한 것이다.

본 발명은 상ㆍ하 판넬의 사이에 폴리에스테르계 폴리올과 디이소시아네이트를 반응시켜 제조되는 폴리우레탄 샌드위치 판넬을 제조하는 방법에 있어서, 최초의 분사단계 이후에, 폴리에스테르계 폴리올과 디이소시아네이트가 반응하면서 크림타임 및 젤형성 타임을 25 ℃ 내지 45 ℃ 의 범위 내에서 충분히 경과되어지도록 하고, 그 이후에 비로소 경화 및 숙성시간을 지낼 수 있도록 하는 것이다.

본 발명은 초기의 반응온도 조건과 나중의 반응온도 조건을 서로 다르게 설정해 줌으로써, 초기의 오버랩 현상 및 과반응 현상을 방지하고, 나중의 삼량화 반응을 충분히 달성함으로써, 발포 폴리우레탄의 기포의 안정화 및 단열성능의 향상을 동시에 추구할 수 있게 된 것이다.

폴리우레탄, 샌드위치 판넬, 건축재료, 단열성, 준불연성, 삼량화 반응

Description

준불연성 폴리우레탄 폼 판넬 및 그의 연속식 제조방법{Fire Proof Polyurethane Foam Panel and Method of continuously producing the Same}

본 발명은 준불연성 폴리우레탄 폼 판넬 및 그의 연속식 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 건축물의 단열재로서 사용되는 폴리우레탄 폼 판넬 중에서 불에 노출되었을 경우 준불연성 및 단열성을 동시에 지니고 있는 폴리우레탄 폼 판넬 및 그 샌드위치 판넬을 연속공정으로 제조할 수 있는 방법에 관한 것이다.

오늘날 건축재료는 경량이고 단열성능이 높고 난연성을 지닌 제품이 선호되고 있다. 이는 건축물의 내ㆍ외장재로서 가벼우면서도 단열성이 우수한 제품들이 건축물의 외적인 미감과 사용상의 경제성을 가져다준다는 경험칙에 근거하여 현대인들로부터 폭 넓게 요구되고 있는 점에 기인한다.

그러나, 이러한 건축물들이 현대인들의 주거환경뿐만 아니라, 공장의 내ㆍ외벽으로서의 사용, 냉동창고의 벽면의 형성, 조립식 건물에서의 사용 등과 같이 다양한 모습으로 사용되고 있고, 그 사용 및 관리 소홀로 인한 불의의 화재시에 안전 상의 대책이 동시에 요구되고 있다. 따라서, 오늘날 건축물에 사용되는 건축재료로서는 경량성과 단열성 및 난연성을 필수적으로 갖추고 있어야 한다.

일반적으로, 이러한 경량성과 단열성 및 난연성을 동시에 가지고 있는 건축재료로서는 발포폴리스티렌을 이용한 EPS 제품, 유리섬유를 이용한 글라스파이버 제품, 그리고 폴리우레탄을 이용한 PU 제품들이 존재하고 있다.

그런데, EPS 제품은 경량성과 단열성이 뛰어난 반면에, 불에 노출되었을 경우 쉽게 타버리게 되므로, 난연성이 떨어지는 단점이 있다. 난연성을 향상시키기 위하여, 난연제를 첨가한 난연성 EPS 제품들이 출시되어 있지만, 난연제로 인한 유독성 가스를 발생하게 되는 문제점을 여전히 가지고 있는 것으로 평가되고 있다. 상기의 글라스파이버 제품은 작업 이후에 수분을 함유하게 되어 단열성이 떨어지게 되는 단점이 있고, 환경 보호의 측면에서도 바람직스럽지 못한 측면이 있다. 이에 반하여, PU 제품은 상대적으로 고비용을 부담하게 되지만, 상대적으로 단열성과 난연성이 뛰어난 장점이 있으므로, 건축물 자재로서 널리 사용되고 있다.

한편, PU 제품은 폴리에테르계 폴리올과 이소시아네이트를 반응시킨 일반제품(이를 PUR 제품이라고 한다)과, 폴리에스테르계 폴리올과 이소시아네이트를 반응시킨 난연제품(이를 PIR 제품이라고 한다)으로 구분될 수 있다.

일반적으로 볼 때, 상기 PUR 제품은 제조공정이 간단하고 쉽지만, 상기 PIR 제품은 그 제조공정이 매우 까다롭고 복잡하므로, 연속적인 공정으로 제조하는 것이 사실상 불가능하였다.

상기 PUR 제품의 제조공정은 이 기술분야에서 잘 알려져 있고, 몇몇 선행기 술에서도 이를 잘 설명하고 있는 것으로 여겨진다. 예컨대, 대한민국 특허등록 제10-407865호 "단열패널의 제조방법"과, 대한민국 특허등록 제10-762169호 "우레탄패널 제조장치 및 제조방법"을 예시할 수 있다.

이때, 상기의 대한민국 특허등록 제10-407865호 "단열패널의 제조방법"은 상ㆍ하의 금속 외피 사이에 단열재 코어를 충진시키고, 그의 양단부에 플라스틱 폼 믹스를 충진시키고 발포시켜서, 상기 단열재 코어와 일체로 형성하는 방식인데, 상기의 등록공보에 의하면 일반적인 PUR 제품의 제조방법이 개략적으로 잘 설명되어 있다. 이때, 통상적인 PU 샌드위치 판넬의 제조방법과 다른 점은, 상기의 "단열패널의 제조방법"에서는 완성된 PU 판넬을 삽입시키는 것인데 반하여, 통상적인 PU 샌드위치 판넬의 제조방법에서는 그 위치에서 2액형 폴리우레탄 원료를 분사시키고, 분사된 원료를 곧바로 더블 컨베어벨트로 진입시켜 경화시킨다는 점이다.

또한, 상기의 대한민국 특허등록 제10-762169호 "우레탄패널 제조장치 및 제조방법"은 종래의 PU 샌드위치 판넬의 제조장치 및 그 제조장치를 이용한 PU 샌드위치 판넬의 제조방법에 관한 것이다. 상기의 "우레탄패널 제조장치 및 제조방법"은 이중의 슬랫 컨베이어벨트를 이용하여, 상ㆍ하의 금속판 사이에 2액형 우레탄 원료를 분사한 후, 경화시켜서 PUR 제품을 제조하는 장치 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 여태까지의 통상적인 PU 샌드위치 판넬의 제조방법을 잘 설명하고 있다.

한편, 상기의 PIR 제품은 그 난연성능이 매우 월등한 것으로 알려져 있고, 난연성을 뛰어넘어 준불연성을 지닌 것으로 평가되고 있으므로, 상기 PIR 제품을 상ㆍ하 금속판 사이에 분사하여 경화시킬 경우, 건축물의 재료로서 한 획을 그을 수 있을 정도로 높은 평가를 받을 수 있다.

그러함에도 불구하고, 폴리에스테르 폴리올 및 이소시아네이트 성분을 이용한 2액형 폴리우레탄 원료를 사용할 경우에는, 상기의 어떤 방법 및 장치에 의해서도 정상적인 제품을 제조할 수 없었다. 이것은 상기의 폴리에스터 폴리올 및 이소시아네이트 성분들이 온도에 극히 민감하고, 그 제조공정이 매우 까다로워서, 종래의 PU 제품의 제조방법으로서는 도저히 연속공정으로 제조될 수 없다는 것을 의미하고, 결과적으로는 통상적인 PU 제품의 제조방법에 의해서는 준불연성의 PIR 제품을 제조할 수 없다는 것을 의미한다.

이와 같이, 종래의 통상적인 제조방법에 의해서는, 건축물의 내ㆍ외장 재료로서 최적조건을 갖춘 준불연성의 폴리우레탄 제품을 연속적으로 생산할 수 없는 근본적인 한계를 안고 있었다.

따라서, 본 발명의 목적은 경량이며 단열성이 높고 준불연성을 지니면서도 균일한 폐쇄 미소기포를 지닌 폴리우레탄 제품을 연속적으로 생산할 수 있는 준불연성 폴리우레탄 폼 판넬의 제조방법을 제공하는데 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 상기의 제조방법에 의하여 생산된 경량이며 단열성이 높고 준불연성을 지니면서도 균일한 폐쇄 미소기포를 지닌 폴리우레탄 폼 판넬 제품을 제공하는데 있다.

본 발명에 의한 준불연성 폴리우레탄 폼 판넬의 제조방법은 상면을 이루는 상면판과 하면을 이루는 하면판을 풀어주면서, 상기의 상면판과 상기의 하면판에 필요한 프로파일을 형성하는 언코일러 단계(S 110)와; 상기의 상면판과 상기의 하면판 사이에 폴리올과 이소시아네이트로 구성된 2액형 폴리우레탄 원료를 고압으로 분사하여 고르게 펼쳐주는 원료의 분사단계(S 120)와; 상기의 폴리우레탄 원료를 더블 컨베이어 룸에서 숙성시키면서 경화시킴으로써 연속적인 폴리우레탄 샌드위치 판넬을 제조하는 단계(S 140)와; 상기의 연속적인 폴리우레탄 샌드위치 판넬을 최종적인 수요처의 요구조건에 맞추어 소정의 길이로 절단하는 절단단계(S 150);로 구성된 방법에 있어서, 상기의 원료의 분사단계(S 120)에서는 폴리올 원료로서 폴리에스테르계 폴리올을 사용하고, 이소시아네이트 원료로서는 메틸렌디페닐디이소시아네이트를 사용하며, 중량기준으로 상기 폴리에스테르계 폴리올 : 메틸렌디페닐디이소시아네이트 = 1 : 1.1 ~ 1.8 의 범위에서 사용하며, 상기의 원료분사 단계 이후에, 평면에 뿌려진 2액형 폴리우레탄 원료를 실내 온도조건 25 ℃ 내지 45 ℃의 범위에서 겔화시키는데 20 초 내지 30 초 동안 소요되도록 하여, 컨베어벨트로 이송하는 겔 형성단계(S 130)를 더욱 추가한 것을 특징으로 하고 있다.

본 발명에 의한 폴리우레탄 폼 판넬의 제조방법을 이용할 경우, 종래에는 불 가능하였던 폴리에스테르계 폴리올을 연속적인 방법으로 반응시킬 수 있고, 이로 인하여 준불연성의 제품을 제조할 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명에 의한 폴리우레탄 폼 판넬의 제조방법은 폴리에테르계 폴리올을 반응시켜서 폴리우레탄 폼 샌드위치 판넬 및 폴리우레탄 폼 보드를 제조할 수도 있다.

따라서, 본 발명에 의한 폴리우레탄 폼 판넬의 제조방법은 그 동안 폴리우레탄 제품으로서 그 최종제품의 성능이 우수하면서도 그 생산공정이 매우 까다로왔던 점을 극복한 장점이 있다.

또한, 본 발명에 의한 폴리우레탄 폼 판넬은 난연성을 넘어서서 준불연성을 획득한 것으로서, 연속공정에 의하여 대량으로 생산될 수 있고, 준불연성 건축재료로서 다양하게 될 수 있는 장점이 있다.

이하, 본 발명을 첨부된 도면에 의거하여, 보다 구체적으로 설명한다. 다만, 첨부된 도면은 본 발명의 기술사상을 보다 상세하게 설명하기 위한 것일 뿐이며, 본 발명의 기술사상이 이에 한정되는 것이 아님은 당연하다.

도 1은 본 발명에 의한 폴리우레탄 샌드위치 판넬의 제조방법에 관한 개략적인 블록도이다. 본 발명에 의한 폴리우레탄 샌드위치 판넬의 제조방법은 그 일부의 공정을 종래의 방법 및 제조장치에 의해 실시할 수 있다. 도 7은 통상적인 폴 리우레탄 샌드위치를 제조하는데 사용되는 장치를 개략적으로 도시한 것이다.

본 발명에 의한 준불연성 폴리우레탄 폼 판넬의 제조방법은 상면을 이루는 상면판(5)과 하면을 이루는 하면판(6)을 풀어주면서, 상기의 상면판(5)과 상기의 하면판(6)에 필요한 프로파일을 형성하는 언코일러 단계(S 101)를 포함하고 있다.

본 발명에 있어서, 상기의 언코일러 단계(S 101)는 릴(8)(9)에 감겨져 있는 금속 철판이나 부직포 또는 종이를 서서히 풀어주고, 서서히 풀려져 가는 금속 철판에 성형기(10)를 이용하여 소정의 형태로 성형을 행할 수 있다. 상기의 언코일러 단계(S 101) 단계에서 상면판(5) 및 하면판(6)으로 금속 철판을 사용할 경우에는 폴리우레탄 샌드위치 판넬 제품을 제조하게 되는 반면에, 부직포 또는 종이를 사용할 경우에는 폴리우레탄 폼 보드 제품을 제조하게 된다. 따라서, 상기의 폴리우레탄 폼 판넬은 폴리우레탄 샌드위치 판넬 제품과 폴리우레탄 폼 보드 제품을 의미하게 된다. 상기의 부직포 또는 종이 재질의 경우에는 이를 별도로 성형하지 않아도 좋다. 상기의 언코일러 단계(S 110)는 통상의 방식으로 진행될 수 있다. 도 7은 통상적인 PU 샌드위치 판넬의 제조방법 및 그 장치에 관한 개략도이며, 본 발명은 종래의 방법 및 장치를 일부 그대로 활용할 수 있다.

본 발명에 의한 준불연성 폴리우레탄 폼 판넬의 제조방법은 상기의 상면판(5)과 상기의 하면판(6) 사이에 분사기(도시되지 않음)를 통하여 폴리우레탄 원료를 고압으로 분사하여 고르게 펼쳐주는 원료의 분사단계(S 120)를 포함하고 있 다.

본 발명에 있어서, 상기의 원료의 분사단계(S 120)는 폴리우레탄 원료로서 폴리에스테르 폴리올과 메틸렌디페닐디이소시아네이트를 사용하되, 이들의 중량비를 기준으로 하여 폴리에스테르계 폴리올 : 메틸렌디페닐디이소시아네이트 = 1 : 1.1 ~ 1.8 의 비율로 사용하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 폴리올의 원료로서 폴리에스테르계 폴리올을 사용하는 것이 바람직하다. 본 발명에 있어서, 상기의 폴리에스테르계 폴리올이라 함은 폴리올의 주 사슬에 에스테르기를 도입한 폴리에스테르계 폴리올을 주성분으로 하고, 나머지 폴리에테르계 폴리올을 혼합한 것을 말한다. 상기의 폴리에스테르계 폴리올은 최종 제품에 난연성을 높여줄 수 있고, 또한 폴리우레탄 제조시에 다양한 물성을 제공할 수 있기 때문이다. 다만, 폴리에스테르계 폴리올을 사용할 경우에는, 온도 조건에 극히 민감하므로, 통상적인 제조방법에 의해서는 연속적인 공정으로 제조할 수 없는 단점이 있었다. 본 발명은 종래의 제조방법을 더욱 개선하고 최적의 제조공정을 찾아냄으로써, 폴리에스테르계 폴리올을 주성분으로 사용할 수 있게 된 것이다. 상기의 폴리에스테르계 폴리올은 아로마틱계 에스테르 폴리올이 바람직하다. 본 발명은 종래의 방법에 의해서는 연속적인 공정으로 제조할 수 없었던 폴리에스테르계 폴리올을 사용하여 연속공정으로 제조할 수 있다는 점에 그 기술적 특징을 가지고 있다.

본 발명에 있어서, 폴리올의 원료는 상기의 폴리에스테르계 폴리올 : 메틸렌디페닐디이소시아네이트 = 1 : 1.1 ~ 1.8 의 중량 비율로 혼합하여 사용한다. 본 발명은 상대적으로 이소시아네이트 성분을 과량으로 혼합하여 사용하게 되는데, 이것은 이소시아네이트 성분들끼리의 반응을 유도하고, 이들이 서로 결합되어 삼량화 반응을 일으킴으로써, 최종적인 제품에 준불연성을 부여하는데 직접적으로 관련되기 때문이다. 상기의 삼량화 반응은 샌드위치 판넬의 연속공정(S 140)에서 일어나게 되는데, 이를 위하여 원료의 분사단계(S 120)에서 미리 준비하고 있다. 상기의 폴리에스테르계 폴리올과 상기 메틸렌디페닐디이소시아네이트를 그 중량기준으로 1.1 배 이하로 혼합할 경우, 나중에 삼량화 반응을 일으키는데 부족하므로 바람직스럽지 못하고, 상기의 폴리에스테르계 폴리올과 상기 메틸렌디페닐디이소시아네이트를 그 중량기준으로 1.8 배 이상으로 혼합할 경우에는, 너무 과량의 이소시아네이트 성분을 사용함으로써, 투입량에 비하여 경제적이지 못하므로 바람직스럽지 못하다.

본 발명에 있어서, 상기의 원료의 분사단계(S 120)는 실내 룸의 온도가 25 ℃ 내지 45 ℃ 의 범위 내에서 진행되는 것이 바람직하다. 통상적으로 상기의 폴리에스테르계 폴리올과 메틸렌디페닐디이소시아네이트는 고속의 분사노즐에 의해 분사되어지고, 그 분사과정에서 혼합됨으로 말미암아 서로 반응을 일으키게 되는데, 그 온도가 25 ℃ 에 비하여 더 낮으면 폴리우레탄 반응이 지연되는 경향이 있는 반면에, 45 ℃를 초과할 경우에는 그 반응이 급속도로 진행되어서, 버블을 일으키게 되고, 더욱 온도가 높아지게 되면 오버랩되어서 최종 제품에 에어포켓을 생성하게 되기 때문이다. 상기의 온도범위에 관한 상세한 논의는 아래의 원료의 겔 형성 단계에서 보다 구체적으로 설명되어질 것이다.

본 발명에 의한 준불연성 폴리우레탄 폼 판넬의 제조방법은 상기의 원료분사 단계(S 120) 이후에, 분사노즐에서 2액형 폴리우레탄 원료를 고속으로 분사한 후, 컨베어 벨트를 통하여 이송시키면서 실내 온도 25 ℃ 내지 45 ℃의 범위에서, 20초 내지 30초 동안 경과시키는 원료의 겔 형성단계(S 130)를 더욱 포함하고 있다.

본 발명에 있어서, 상기의 2액형 폴리우레탄 원료는 폴리에스테르계 폴리올과 메틸렌디페닐디이소시아네이트를 주성분으로 한 것으로서, 고속으로 분사된 후, 서로 반응하면서 폴리우레탄 결합을 형성하게 되고, 그 과정에서 미세한 기포를 형성하게 된다. 미세한 기포는 점점 커지게 되고, 점점 부풀어올라 상면판(5)과 하면판(6) 사이에 채워지게 된다. 이때, 무엇보다 중요한 요소는 온도인데, 실내 온도가 25 ℃ 내지 45 ℃의 범위에 있는 것이 중요하다. 실험결과에 의하면, 실내 온도 20 ℃ 이하에서는 폴리우레탄이 충분히 부풀어오르지 않으므로, 바람직스럽지 못하고, 50 ℃ 이상에서는 단시간 내에 너무 많이 부풀어올라서 오버랩(overlap) 되어지므로 바람직스럽지 못하다. 또한, 오버랩 될 경우, 최종 제품인 폴리우레탄 발포체의 내부 기포가 약간씩 찌그러져서 다량의 보이드(void)를 발생시키게 되므로 치수안정성이 떨어지는 단점이 있게 된다.

또한, 본 발명에 있어서, 상기의 2액형 폴리우레탄 원료는 실험결과에 의하면, 상기의 실내 온도 25 ℃ 내지 45 ℃의 범위에서 20 초 내지 30 초 동안 경과된 이후에 통상적인 더블 컨베어벨트 룸으로 진입시키는 것이 바람직한 것으로 밝혀졌다. (보다 상세한 내용은 하기의 측정실험예 1 내지 측정 실험예 7을 참조하기 바 람). 이것은 분사기를 통하여 분사된 2액형 폴리우레탄 원료가 서로 반응하여 그 색조가 변화되어지는 크림 타임(Cream time)과 그 이후 우레탄 결합에 의해 끈적거림을 나타내는 젤 타임(Gel time)을 상기의 겔 형성단계(S 130)에서 경과시키고, 그 이후에 다음 단계로 진행되어야 하는 것을 의미한다.

결과적으로, 본 발명은 폴리에스테르계 폴리올을 사용하여 연속공정으로 폴리우레탄 샌드위치 판넬 제품 또는 폴리우레탄 폼 보드 제품을 제조하기 위해서는 최소한 3가지의 조건을 충족해야 한다는 점을 밝혀낸 것인데, 첫째, 2액형 폴리우레탄 원료가 그 상태에서 통상적인 더블 컨베어벨트 룸으로 직접 진입해서는 안된다는 점과, 둘째, 상기의 2액형 폴리우레탄 원료가 별도의 과정으로 실내 온도 25 ℃ 내지 45 ℃의 범위에서 20 초 내지 30 초 동안 진행되어야 한다는 점, 그리고, 셋째, 상기의 2액형 폴리우레탄 원료가 미리 외부에서 겔을 형성한 이후, 비로소 통상적인 더블 컨베어벨트 룸으로 진입되어야 한다는 점이다. 실험결과에 의하면, 2액형 폴리우레탄 원료가 분사되어지는 실내의 온도가 높을수록 크림 타임 및 젤 타임이 빨라지게 되고, 그 실내의 온도가 낮을수록 크림 타임 및 젤 타임이 늦어지게 되는 경향을 보여주었다.

본 발명에 의한 준불연성 폴리우레탄 폼 판넬의 제조방법은 상기의 2액형 폴리우레탄 원료가 젤 타임을 보낸 이후에, 젤 타입의 폴리우레탄 원료를 더블 컨베이어 룸(12)에서 숙성시키면서 경화시키는 연속 폼 판넬의 제조단계(S 140)를 포함하고 있다.

본 발명에 있어서, 상기의 젤타입의 폴리우레탄 원료는 상면판(5)과 하면판(6) 사이에 존재하고 있고, 그 상태에서 더블 컨베어벨트 룸(12)으로 진입하게 된다. 상기 더블 컨베어벨트 룸(12)은 이 기술분야에서 잘 알려져 있는 바와 같이, 상방향의 슬랫 컨베어벨트와 하방향의 슬랫 컨베어벨트가 약간의 길이만큼의 차이를 두고 서로 마주 대하고 있고, 천천히 이동하면서 금속판으로 형성된 슬랫 컨베어벨트 유니트를 통하여 필요한 열을 폴리우레탄 원료에 공급한다. 통상적으로, 폴리에테르 폴리올과 이소시아네이트의 반응에는 대략 45 ℃ 내지 55 ℃ 정도의 열을 공급하고 있는 것으로 알려져 있다. 열은 일반적으로 고온의 열풍을 통하여 공급되고, 상기 더블 컨베어벨트 룸 전체를 통하여 거의 균일한 온도를 유지하게 된다.

본 발명에 있어서, 상기의 젤타입의 폴리우레탄 원료는 상기 더블 컨베어벨트 룸(12)의 온도가 65 ℃ 내지 85 ℃의 범위에 존재하는 것이 바람직하다. 상기 더블 컨베어벨트 룸(12)의 온도는 열풍에 의해 조절될 수 있고, 센서(도시되지 않음)의 작동에 의해 설정온도가 조절되어진다. 상기 더블 컨베어벨트 룸의 온도가 65 ℃ 미만일 경우에는 이소시아네이트 성분들이 서로 결합하여 삼량화반응을 일으키는데 충분하지 못하고, 그 경우 최종 제품의 난연성이 현저하게 낮아지게 되므로, 바람직스럽지 못하다. 또한, 상기 더블 컨베어벨트 룸(12)의 온도가 65 ℃ 미만일 경우에는 최종 제품의 접착강도가 매우 취약하게 되는데, 특히 하면판(6)과 발포 폴리우레탄 층 사이의 접착성능이 약화되어지는 것으로 관측되었다. 이것은 상면판(5)과 발포 폴리우레탄층 사이의 접착성에 있어서는 큰 문제를 발생시키지 않았지만, 하면판(6)과 발포 폴리우레탄 층 사이에서는 접착성능에서 문제를 일으 켰는데, 이러한 접착성능의 저하현상을 방지하기 위해서는 65 ℃ 이상의 반응온도를 필요로 하는 것이다.

한편, 상기 더블 컨베어벨트 룸(12)의 온도가 85 ℃ 이상일 경우에는 상기 삼량화반응에 충분한 열량을 제공하고 있으면서도, 과량의 에너지를 공급하는 것이 되므로, 역시 바람직스럽지 못하다. 보다 바람직한 컨베어벨트 룸(12)의 실내온도는 70 ℃ 내지 80 ℃의 범위이다. 상기 더블 컨베어벨트 룸(12)은 종래의 제품을 활용할 수 있다. 결과적으로, 본 발명은 태크프리 타임(Tack-free Time)과 라이징 타임(Rising Time)을 상기의 더블 컨베어벨트 룸(12)에서 진행하는 것으로 해석될 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기의 삼량화 반응을 시키는 이유는 이소시아네이트 성분들이 서로 결합하여 이소시아누레이트를 형성하게 되고, 상기의 이소시아누레이트 성분이 불연성을 더욱 향상시켜주기 때문이다. 따라서, 본 발명은 상기의 삼량화 반응을 반드시 거칠 것을 요구하고 있고, 이를 위해서는 최소한 상기 컨베어벨트 룸의 온도를 65 ℃ 이상으로 올려주어야 하는 것이다.

본 발명은 상기의 연속 폼 판넬의 제조단계(S 140)를 거치게 되면, 상면판(5)과 하면판(6) 사이에 다수의 미세 기포를 형성한 폴리우레탄이 존재하게 되고, 이것은 연속적인 모습을 형성하게 된다.

본 발명에 의한 준불연성 폴리우레탄 폼 판넬의 제조방법은 상기의 연속적인 폴리우레탄 폼 판넬을 최종적인 수요처의 요구조건에 맞추어 소정의 길이로 절단하는 절단단계(S 150)를 포함하고 있다.

본 발명은 상면판(5)과 하면판(6) 사이에 형성된 폴리우레탄을 건축물의 자재로서 적당한 크기로 절단한다. 절단 방법은 통상적인 방식으로 가능하다. 일반적으로 절단칼에 의해 길이방향에 대해 직교하는 방향으로 절단하게 된다. 절단된최종 제품은 상면판과 하면판 및 그 사이에 채워져 있는 발포 폴리우레탄 층으로 구분될 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기의 상면판과 하면판 및 그 사이에 채워져 있는 발포 폴리우레탄 층으로 형성된 최종 제품은, 필요에 따라 상기의 상면판과 하면판을 성형기에 의해 그 표면을 성형할 수 있고, 또한 상기 제품의 양단을 절곡시키는 등의 가공 공정을 거칠 수도 있으나, 이는 본 발명의 범위를 넘는 것이므로, 이에 대해서는 생략하기로 한다.

이하, 본 발명은 작업상 까다로운 조건에 의해 폴리에스테르계 폴리올을 연속공정으로 제조할 수 없었던 점을 극복하고, 이를 연속공정으로 완성하게 된 온도 및 시간조건을 충족시키게 된 배경을 밝히고자 한다.

도 2는 본 발명에 의한 작업 조건을 찾기 위한 측정실험예를 실시하는 개략적인 시험도구이다. 이는 하기의 측정실험예 1 내지 측정실험예 7에 의해 구체적으로 설명되어진다.

《 측정실험예 1 》

실내 온도를 제어할 수 있는 룸을 선택하고, 그 룸의 온도를 20℃ 로 조절하였다. 상기 룸의 실내에 폭의 길이가 1 미터이고 벨트의 길이가 10 미터인 이송 컨베이어 벨트(50)를 설치하였다. 상기 이송 컨베어벨트(50)는 전체적인 기본구조를 이루는 프레임(51)과, 모터(도시되지 않음)에 의해 그 이송속도가 결정되는 이송 벨트(52)와, 상기 이송 벨트 위에 폴리우레탄 원료를 균일하게 분사하는 분사막대(53)와, 분사된 폴리우레탄 원료들이 서로 반응하면서 부풀어오를 때 그 높이를 측정할 수 있도록 눈금이 매겨져 있는 측정판(54)과, 상기 측정판으로부터 2 미터 거리를 두고 떨어져 있고 상기의 이송 벨트와 함께 움직이는 고속 카메라(55)로 구성되어 있다.

이때, 상기의 분사막대(53)는 다수의 분사노즐을 통하여 폴리우레탄 원료를 4.0 kg/분의 양으로 분사시켰고, 상기 이송 벨트(52)를 3 미터/분의 속도로 회전시켰다. 상기의 분사막대(53)를 통하여 폴리우레탄 원료를 분사한 이후에, 상기 이송벨트(52)가 서서히 이동할 때, 상기의 폴리우레탄 원료는 일정한 시간 동안 큰 변화가 없었으나, 그 이후 서서히 위로 부풀어 올랐다. 시간이 점점 흘러감에 따라, 상기의 폴리우레탄 원료는 계속적으로 부풀어 올랐고, 처음부터 대략 40초를 전후하여 부풀어오르는 현상이 정지한 것으로 관측되었다. 한편, 상기의 고속카메라(55)를 작동시켜서, 상기의 폴리우레탄 원료가 분사된 이후 점차적으로 부풀어오르는 현상을 측정하였다.

이와 동일한 방식으로 3회를 반복하여 측정하였고, 이를 매초 단위로 폴리우레탄의 부풀어오르는 높이를 평균하여 산출하였으며, 그 결과를 아래의 표 1로 나 타내었다.

초	1	3	5	7	9	10	11	12	13	14	15	16	17	18	19
센티 미터	1.5	1.7	2.0	2.1	2.2	2.3	2.4	2.5	2.6	2.7	2.8	3.0	3.5	4.0	4.6

초	20	21	22	23	24	25	26	27	28	29	30	31	32	33	35
센티 미터	5.5	6.5	7.5	8.0	8.2	8.2	8.2	8.2	8.2	8.3	8.3	8.3	8.3	8.3	8.3

《 측정실험예 2 》

상기 룸의 실내 온도를 25℃ 로 조절하였고, 그 이외의 모든 조건은 상기 측정실험예 1과 동일하게 하였다. 그 상태에서 상기의 이송 컨베어벨트(50)를 작동시켰고, 고속카메라(55)에 의해 폴리우레탄 원료가 부풀어 오르는 것을 측정하였다.

동일한 방식으로 3회를 실시하였고, 그 측정 결과를 평균하여 얻었으며, 이를 표 2로 나타내었다.

초	1	3	5	7	9	10	11	12	13	14	15	16	17	18	19
센티 미터	1.5	1.7	2.0	2.1	2.2	2.3	2.4	2.8	3.2	3.7	4.3	4.9	5.5	6.2	6.9
초	20	21	22	23	24	25	26	27	28	29	30	31	32	33	35
센티 미터	7.7	8.4	9.0	9.5	10.0	10.2	10.4	10.5	10.6	10.7	10.8	10.8	10.8	10.9	10.9

《 측정실험예 3 》

상기 룸의 실내 온도를 30 ℃ 로 조절하였고, 그 이외의 모든 조건은 상기 측정실험예 1과 동일하게 하였다. 그 상태에서 상기의 이송 컨베어벨트(50)를 작동시켰고, 고속카메라(55)에 의해 폴리우레탄 원료의 부풀어 오르는 높이를 3회 측정하였다. 그 측정 결과를 평균하여 얻었으며, 이를 표 3으로 나타내었다.

초	1	3	5	7	9	10	11	12	13	14	15	16	17	18	19
센티 미터	1.5	1.7	2.0	2.1	2.2	2.4	2.7	3.1	3.5	4.0	4.5	5.2	5.8	6.4	7.2
초	20	21	22	23	24	25	26	27	28	29	30	31	32	33	35
센티 미터	8.0	9.0	10.0	10.5	10.7	10.8	10.8	10.9	10.9	11.0	11.0	11.0	11.0	11.1	11.1

《 측정실험예 4 》

상기 룸의 실내 온도를 35 ℃ 로 조절하였고, 그 이외의 모든 조건은 상기 측정실험예 1과 동일하게 하였다. 그 상태에서 상기의 이송 컨베어벨트(50)를 작동시켰고, 고속카메라(55)에 의해 폴리우레탄 원료의 부풀어 오르는 높이를 3회 측정하였다. 그 측정 결과를 평균하여 얻었으며, 이를 표 4로 나타내었다.

초	1	3	5	7	9	10	11	12	13	14	15	16	17	18	19
센티 미터	1.5	1.7	2.0	2.1	2.3	2.5	2.8	3.4	3.9	4.5	5.1	5.6	6.0	7.2	8.3
초	20	21	22	23	24	25	26	27	28	29	30	31	32	33	35
센티 미터	9.4	10.1	10.7	10.8	10.8	10.9	10.9	11.0	11.0	11.0	11.1	11.1	11.1	11.1	11.1

《 측정실험예 5 》

상기 룸의 실내 온도를 40 ℃ 로 조절하였고, 그 이외의 모든 조건은 상기 측정실험예 1과 동일하게 하였다. 그 상태에서 상기의 이송 컨베어벨트(50)를 작동시켰고, 고속카메라(55)에 의해 폴리우레탄 원료의 부풀어 오르는 높이를 3회 측정하였고, 그 결과를 평균하였다. 이를 표 5로 나타내었다.

초	1	3	5	7	9	10	11	12	13	14	15	16	17	18	19
센티 미터	1.5	1.7	2.0	2.2	2.4	2.7	3.2	3.8	4.3	4.9	5.4	6.0	7.0	8.0	9.0
초	20	21	22	23	24	25	26	27	28	29	30	31	32	33	35
센티 미터	10.0	10.7	10.8	10.9	10.9	10.9	11.0	11.0	11.1	11.1	11.1	11.2	11.2	11.2	11.2

《 측정실험예 6 》

상기 룸의 실내 온도를 45 ℃ 로 조절하였고, 그 이외의 모든 조건은 상기 측정실험예 1과 동일하게 하였다. 그 상태에서 상기의 이송 컨베어벨트(50)를 작동시켰고, 고속카메라(55)에 의해 폴리우레탄 원료의 부풀어 오르는 높이를 3회 측정하였다. 그 측정 결과를 평균하여 얻었으며, 이를 표 6으로 나타내었다.

초	1	3	5	7	9	10	11	12	13	14	15	16	17	18	19
센티 미터	1.5	1.7	2.0	2.2	2.5	2.8	3.4	4.0	4.6	5.2	6.0	7.0	8.0	9.0	10.0
초	20	21	22	23	24	25	26	27	28	29	30	31	32	33	35
센티 미터	10.8	10.9	11.0	11.0	11.1	11.1	11.2	11.2	11.2	11.3	11.3	11.3	11.3	11.3	11.3

《 측정실험예 7 》

상기 룸의 실내 온도를 50 ℃ 로 조절하였고, 그 이외의 모든 조건은 상기 측정실험예 1과 동일하게 하였다. 그 상태에서 상기의 이송 컨베어벨트(50)를 작동시켰고, 고속카메라(55)에 의해 폴리우레탄 원료의 부풀어 오르는 높이를 3회 측정하였다. 그 측정 결과를 평균하여 얻었으며, 이를 표 7로 나타내었다.

초	1	3	5	7	9	10	11	12	13	14	15	16	17	18	19
센티 미터	1.5	2.0	2.5	3.0	4.0	6.0	8.0	10.0	11.5	12.0	12.5	13.0	13.5	13.7	14.0
초	20	21	22	23	24	25	26	27	28	29	30	31	32	33	35
센티 미터	14.1	14.3	14.3	14.4	14.4	14.4	14.5	14.5	14.5	14.5	14.6	14.6	14.6	14.6	14.6

《 측정실험예 1 내지 측정실험예 7의 분석 결과 》

상기의 측정실시예 1 내지 측정실시예 7을 모두 하나로 묶어서 이를 그래프로 나타내었다. 도 3은 상기의 측정실시예 1 내지 측정실시예 7의 데이터를 시각화하여 나타낸 그래프이다. 상기 도 3의 그래프에 의해 확인되는 바와 같이, 폴리우레탄 원료를 분사막대에서 분사할 경우, 실내 온도는 25 ℃ 내지 45 ℃ 의 범위에서 실시하는 것이 바람직한 것으로 확인되었고, 또한 그 경우에도 폴리우레탄 원료를 분사한 이후 20초 내지 30초 정도를 경과하였을 때 가장 바람직한 결과를 얻을 수 있는 것으로 확인되었다. 또한, 상기의 그림과 실제의 육안 관찰에 의할 때 일반적으로 약 10초 내지 15초의 범위 내에서 크림 타임을 지내는 것으로 보이고, 대략 20초 내지 30초의 범위 내에서 젤타임을 지내는 것으로 여겨졌다.

《 제조실시예 1 》

금속판을 상면판 및 하면판으로 하고, 그 사이에 폴리이소시아누레이트 발포체를 형성한 제품을 제조하기 위하여, 상ㆍ하의 릴에서 금속판을 풀어주면서 실내 공기를 35 ℃ 로 조절하였다.

원료탱크에서 폴리에스테르 폴리올(국내의 정우화학 제품 JEP-645F)과 이소시아네이트(금호미쓰이 M-200)을 1 : 1.3 중량 비율로 혼합하여, 상기의 상면판 및 하면판의 사이에 존재하는 분사기를 통하여 1.8 kg/분의 분사량으로 분사하였다. 분사된 폴리우레탄 원료는 서로 반응하면서 서서히 부풀어 올랐으며, 이송벨트를 통하여 전진하였다. 상기의 이송벨트는 10 미터/분의 속도로 전진시켰다. 상기의 이송벨트에서 25초를 경과시킨 후, 더블 컨베어벨트 룸에 진입시켰다.

상기 더블 컨베어벨트 룸의 온도는 70 ℃ 로 조절하였다. 상기 더블 컨베어벨트 룸의 상ㆍ하 슬랫 컨베이어의 간격을 5 센티미터로 조절하였고, 상기 상ㆍ하 슬랫 컨베이어의 속도를 역시 10 미터/분으로 조절하였다. 상기 더블 컨베어벨트 룸의 길이는 25 미터 이었다. 최종 제품을 1 미터 단위로 절단하였더니, 가로 x 세로 x 높이의 길이가 1 미터 x 1 미터 x 5 센티미터의 샌드위치 판넬이 얻어졌다.

《 제조실시예 2 》

상기 제조실시예 1에 있어서, 상기의 상면판 및 하면판의 사이에 존재하는 분사기를 통하여 1.9 kg/분의 분사량으로 폴리우레탄 원료를 분사하였고, 상기 실내의 온도를 37 ℃ 로 조절하였으며, 그 이외의 조건들은 모두 상기 제조실시예 1과 동일하게 실시하였다.

이 경우, 최종 제품은 가로 x 세로 x 높이의 길이가 1 미터 x 1 미터 x 5 센티미터의 샌드위치 판넬로 얻어졌다.

《 제조실시예 3 》

상기 제조실시예 1에 있어서, 상기의 상면판 및 하면판의 사이에 존재하는 분사기를 통하여 1.9 kg/분의 분사량 원료를 분사하였고, 상기 실내의 온도를 37 ℃ 로 조절하였으며, 상기 더블 컨베어벨트 룸의 온도는 65 ℃ 로 조절하였다. 그 이외의 조건들은 모두 상기 제조실시예 1과 동일하게 실시하였다.

《 비교 제조실시예 1 》

상기 제조실시예 1에 있어서, 상기의 상면판 및 하면판의 사이에 존재하는 분사기를 통하여 1.8 kg/분의 분사량으로 폴리우레탄 원료를 분사하였고, 그와 동시에 상기 더블 컨베어벨트 룸으로 이송시켰다. 이때, 상기의 분사기에서 분사된 폴리우레탄 원료는 분사된 이후 곧바로 상기 더블 컨베어벨트 룸으로 진입시켰다. 상기 더블 컨베어벨트 룸의 온도는 70 ℃ 이었다. 그 이외의 조건들은 모두 상기 제조실시예 1과 동일하게 실시하였다.

《 비교 제조실시예 2 》

상기 비교 제조실시예 1에 있어서, 상기의 상면판 및 하면판의 사이에 존재하는 분사기를 통하여 1.9 kg/분의 분사량 원료를 분사하였고, 상기 더블 컨베어벨트 룸의 온도는 65 ℃ 로 조절하였다. 그 이외의 조건들은 모두 상기 비교 제조실시예 1과 동일하게 실시하였다.

《 비교 제조실시예 3 》

상기 비교 제조실시예 1에 있어서, 상기의 상면판 및 하면판의 사이에 존재하는 분사기를 통하여 1.9 kg/분의 분사량 원료를 분사하였고, 상기 더블 컨베어벨트 룸의 온도는 75 ℃ 로 조절하였다. 그 이외의 조건들은 모두 상기 제조실시예 1과 동일하게 실시하였다.

《 육안에 의한 에어포켓 검사 》

1). 제조실시예 1 내지 제조실시예 3에 의한 샌드위치 판넬의 경우.

상기의 제조실시예 1 내지 제조실시예 3에 의하여 얻은 샌드위치 판넬을 기준으로 하여, 그 절단된 단면을 통하여, 발포 폴리우레탄 층에 형성된 에어포켓을 검사하였다.

도 4a 는 상기의 제조실시예 1 내지 제조실시예 3에 의하여 얻은 샌드위치 판넬의 절단면을 촬영한 것으로서, 발포 폴리우레탄 층에 에어포켓이 전혀 발생되지 않음을 알 수 있었다.

2). 비교 제조실시예 1 내지 비교 제조실시예 3에 의한 샌드위치 판넬의 경우.

한편, 상기의 비교 제조실시예 1 내지 비교 제조실시예 3에 의하여 얻은 샌드위치 판넬을 기준으로 하여, 그 절단된 단면을 통하여, 발포 폴리우레탄 층에 형성된 에어포켓을 검사하였는 바, 이 경우에는 발포 폴리우레탄 층에 상당한 정도의 에어포켓이 발견되었다.

도 4b 는 상기의 비교 제조실시예 1 내지 비교 제조실시예 3에 의하여 얻은 샌드위치 판넬의 절단면을 촬영한 것으로서, 샌드위치 판넬에 에어포켓이 생성되어 있음을 현저하게 확인할 수 있었다.

3). 상호대비의 결과.

결과적으로, 종래의 더블 컨베어벨트 시스템을 그대로 이용할 경우에는, 외관상 정상적인 제품으로 보인다고 할지라도, 발포 폴리우레탄 층에 다수의 에어포켓을 함유하고 있는 것이어서, 건축물의 단열재 및 방화차단재로서는 부적격한 것으로 판명되어지게 된다. 따라서, 종래의 방법에 의해서는 폴리이소시아누레이트 샌드위치 판넬을 제조할 수 없었던 것이다.

《 접착성 검사 》

1). 제조실시예 1에 의한 샌드위치 판넬의 경우.

상기의 제조실시예 1에 의하여 제조된 샌드위치 판넬을 가로 X 세로를 10 cm X 10 cm로 절단하여 시편을 만들었다. 시편의 크기는 10 cm X 10 cm X 5 cm 이었다. 상기의 시편을 이 기술분야에서 통상적으로 사용하고 있는 인장압축 시험기(품명: Multi Test 1, MECMESIN^ⓡ)에 물려놓고, 하부 금속판과 폴리우레탄 발포체 사이에 칼날을 밀어넣어 서서히 압착해 나갔다.

이때, 상기의 금속판과 폴리우레탄 발포체 사이에서는 강한 접착력에 의해 절개되지 않았고, 그와 인접된 부분에서 절개면이 형성되어졌다.

도 5a 는 상기의 접착성 검사를 행하는 모습을 사진으로 촬영한 것이다.

2). 비교 제조실시예 1에 의한 샌드위치 판넬의 경우.

상기의 비교 제조실시예 1에 의하여 제조된 샌드위치 판넬을 가로 X 세로를 15 cm X 15 cm로 절단하여 시편을 만들었다. 시편의 크기는 15 cm X 15 cm X 5 cm 이었다. 상기의 시편은 서로 구분하기 위하여 가로 X 세로의 길이를 달리한 것이고, 그 두께는 동일함을 알 수 있다. 상기의 시편을 역시 상기의 인장압축 시험기(품명: Multi Test 1, MECMESIN^ⓡ)에 물려놓고, 하부 금속판과 폴리우레탄 발포체 사이에 칼날을 밀어넣어 서서히 압착해 나갔다.

이때, 상기의 금속판과 폴리우레탄 발포체 사이에서 절개면이 발생되었고, 이는 상대적으로 금속판과 폴리우레탄 발포체 사이에서 매우 약한 접착력을 가지고 있는 것으로 해석되었다.

도 5b 는 상기의 접착성 검사를 행하는 모습을 사진으로 촬영한 것이다.

3). 상호대비의 결과.

상기의 실험에 의하면, 상기 제조실시예 1의 경우에는 금속판넬과 폴리우레탄발포체 사이에서 매우 강한 접착력을 가지고 있음을 알 수 있었고, 이에 반하여 상기 비교 제조실시예 1의 경우에는 금속판넬과 폴리우레탄발포체 사이에서 접착력이 약하므로, 그들 사이에서 금속판이 떨어져 나가 있음을 알 수 있었다.

도 5c는 양자의 시편의 시험결과를 서로 대비시켜 놓은 것으로서, 양자의 접착강도를 잘 대비시켜주고 있다. 결과적으로, 이건 특허의 제조방법에 의해 수득된 폴리이소시아누레이트 판넬은 종래의 통상적인 방식으로 제조된 폴리우레탄 판넬에 비하여 그 접착력이 매우 우수함을 확인할 수 있는 것이다.

《 난연성 검사 》

상기의 제조실시예 1 내지 제조실시예 3에 의하여 얻어진 샘플들을 취하여, 난열성 시험을 행하였다. 시험방법은 건설교통부 고시 제2006-476호 준불연재료 (KS F ISO 5660-1, KS F 2271)에 의하였으며, 시험주체는 국내의 객관적인 시험기관인 방재시험연구원 (주소: 경기도 여주군 가남면 심석리 69-1)로 하였고, 상기의 방재시험연구원에 시험 의뢰하였다.

시험결과는 상기 방재시험연구원에서 발행한 시험성적서에 의해 밝혀졌으며, 이를 일부 발췌하여 수록하면 아래와 같다.

상기의 시험성적서에 의하면, 시험편 1 내지 시험편 3의 경우 모두 총방출열량이 2.3 내지 3.3 MJ/㎡ 에 불과하므로, 준불연재료의 기준이 되는 8 MJ/㎡ 에 비하여 훨씬 낮은 값 임을 알 수 있고, 또한 최대 열방출율의 경우에도 그 기준에 비해 훨씬 낮은 값임을 알 수 있다.

또한, 상기의 시험성적서에서 가스유해성 시험 항목은 폐쇄된 공간에 난연재의 가스를 불어넣고 쥐들이 그 행동을 정지하는데 걸리는 시간을 측정하는 것으로서, 본 발명에 의한 폴리우레탄 판넬의 경우에는 쥐들의 행동 정지시간이 10분 45초 내지 13분 18 초 걸리는 것으로서, 기준 시간에 비해 쥐들이 더 많은 시간을 활동함을 보여주고 있다. 이는 본 발명에 의한 폴리우레탄 판넬이 유해가스를 그 만큼 덜 발생시킨다는 것을 의미하는 것이다.

한편, 도 6은 본 발명에 의한 폴리우레탄 판넬의 준불연성을 나타내기 위한 사진자료로서, 검사자가 프로판가스 토치의 불꽃을 본 발명의 샌드위치 판넬에 직접 접촉시키고, 그 상태에서 불꽃의 온도를 측정하는 모습을 보여주고 있는 것이다. 이때, 상기 토치의 불꽃을 직접 접촉시킨 부분에서는 탄화현상이 일어나고 있지만, 그 이외의 부분에서는 전혀 타들어가지 않음을 알 수 있다. 이와 같은 정도의 난연성능을 지닌 폴리우레탄 판넬 제품은 종래의 방법으로서는 얻을 수 없는 것이었음은 이미 수차례 언급한 바와 같다.

이상에서 본 발명에 의한 준불연성 폴리우레탄 폼 판넬의 제조방법 및 그 제조방법에 의해 제조된 폴리우레탄 폼 판넬을 구체적으로 설명하였으나, 이는 본 발명의 가장 바람직한 실시양태를 기재한 것일 뿐, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 첨부된 특허청구범위에 의해서 그 범위가 결정되어고 한정되어진다.

또한, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 본 발명의 명세서의 기재내용에 의하여 다양한 변형 및 모방을 행할 수 있을 것이나, 이 역시 본 발명의 범위를 벗어난 것이 아님은 명백하다고 할 것이다.

도 1은 본 발명에 의한 폴리우레탄 폼 판넬의 제조방법에 관한 블록도이고,

도 2는 본 발명의 측정실험예를 실시한 시험도구의 개략도이며,

도 3은 측정실시예 1 내지 측정실시예 7의 데이터를 시각화하여 나타낸 그래프이며,

도 4a는 제조실시예 1 내지 제조실시예 3에 의하여 얻은 샌드위치 판넬의 절단면을 촬영한 사진자료이고, 도 4b 는 비교 제조실시예 1 내지 비교 제조실시예 3에 의하여 얻은 샌드위치 판넬의 절단면을 촬영한 사진자료이며,

도 5a 본 발명의 샌드위치 판넬에 대한 접착성 검사의 사진자료이고, 도 5b 는 종래 제품에 관한 접착성 검사의 사진자료이며, 도 5c는 양자의 시편의 시험결과를 서로 대비시켜 놓은 사진자료이며,

도 6은 본 발명의 폼 판넬에 관한 준불연성 테스트를 실현하는 사진자료이며,

도 7은 종래의 폴리우레탄 샌드위치 판넬의 제조공정에 관한 개념도이다.

Claims

상면을 이루는 상면판과 하면을 이루는 하면판을 풀어주면서, 상기의 상면판과 상기의 하면판에 필요한 프로파일을 형성하는 언코일러 단계(S 110)와; 상기의 상면판과 상기의 하면판 사이에 폴리올과 이소시아네이트로 구성된 2액형 폴리우레탄 원료를 고압으로 분사하여 고르게 펼쳐주는 원료의 분사단계(S 120)와; 상기의 폴리우레탄 원료를 더블 컨베이어 룸에서 숙성시키면서 경화시킴으로써 연속적인 폴리우레탄 샌드위치 판넬을 제조하는 단계(S 140)와; 상기의 연속적인 폴리우레탄 샌드위치 판넬을 최종적인 수요처의 요구조건에 맞추어 소정의 길이로 절단하는 절단단계(S 150);로 구성된 방법에 있어서,

상기의 원료의 분사단계(S 120)는 폴리올 원료로서 폴리에스테르계 폴리올을 사용하고, 이소시아네이트 원료로서는 메틸렌디페닐디이소시아네이트를 사용하며, 중량기준으로 상기 폴리에스테르계 폴리올 : 메틸렌디페닐디이소시아네이트 = 1 : 1.1 ~ 1.8 의 범위에서 사용하며,

상기의 원료분사 단계(S 120) 이후에, 원료의 겔 형성단계(S 130)를 더욱 추가하되, 상기의 원료의 겔 형성단계(S 130)는 고속으로 분사된 상기의 폴리에스테르계 폴리올과 상기의 메틸렌디페닐디이소시아네이트의 원료를 컨베어 벨트를 통하여 이송시키면서, 실내 온도 25 ℃ 내지 45 ℃의 범위에서, 20초 내지 30초 동안 경과시키는 것을 특징으로 한 폴리우레탄 폼 판넬의 제조방법.
제 1 항에 있어서,

상기의 겔 형성단계(S 130)는 상기의 폴리에스테르계 폴리올과 상기의 메틸렌디페닐디이소시아네이트의 원료로 하여금 그의 크림 타임(Cream time)과 그 이후 젤 타임(Gel time)을 경과하여 진행되는 것을 특징으로 한 폴리우레탄 폼 판넬의 제조방법.
제 2 항에 있어서,

상기의 폴리에스테르계 폴리올과 상기의 메틸렌디페닐디이소시아네이트의 원료는 상기의 크림 타임(Cream time) 및 상기의 젤 타임(Gel time)을 상기의 겔 형성단계(S 130)에서 진행시키고, 택트프리 타임(Tack-free Time) 및 라이징 타임(Rising Time)을 상기의 샌드위치 판넬의 연속제조 단계(S 140)에서 진행시키는 것을 특징으로 한 폴리우레탄 폼 판넬의 제조방법.
상기의 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항의 제조방법에 의하여 제조된 것을 특징으로 하는 폴리우레탄 폼 판넬.