KR101242875B1 - Polyurethane foam using expanded perlite with closed cell, its foaming machine and its manafacturing method - Google Patents

Polyurethane foam using expanded perlite with closed cell, its foaming machine and its manafacturing method Download PDF

Info

Publication number
KR101242875B1
KR101242875B1 KR1020100114486A KR20100114486A KR101242875B1 KR 101242875 B1 KR101242875 B1 KR 101242875B1 KR 1020100114486 A KR1020100114486 A KR 1020100114486A KR 20100114486 A KR20100114486 A KR 20100114486A KR 101242875 B1 KR101242875 B1 KR 101242875B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
closed cell
expanded perlite
polyurethane foam
perlite
coupling agent
Prior art date
Application number
KR1020100114486A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20120053287A (en
Inventor
백범규
이상윤
윤성봉
Original Assignee
주식회사 경동원
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 주식회사 경동원 filed Critical 주식회사 경동원
Priority to KR1020100114486A priority Critical patent/KR101242875B1/en
Publication of KR20120053287A publication Critical patent/KR20120053287A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101242875B1 publication Critical patent/KR101242875B1/en

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J9/00Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
    • C08J9/04Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof using blowing gases generated by a previously added blowing agent
    • C08J9/12Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof using blowing gases generated by a previously added blowing agent by a physical blowing agent
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/08Processes
    • C08G18/14Manufacture of cellular products
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/40High-molecular-weight compounds
    • C08G18/48Polyethers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/70Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the isocyanates or isothiocyanates used
    • C08G18/72Polyisocyanates or polyisothiocyanates
    • C08G18/74Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic
    • C08G18/76Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic aromatic
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/01Use of inorganic substances as compounding ingredients characterized by their specific function
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L75/00Compositions of polyureas or polyurethanes; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L75/04Polyurethanes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2375/00Characterised by the use of polyureas or polyurethanes; Derivatives of such polymers
    • C08J2375/04Polyurethanes

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Polyurethanes Or Polyureas (AREA)

Abstract

본 발명은 닫힌 닫힌 셀(Closed Cell)의 팽창 퍼라이트를 이용한 폴리우레탄 폼 및 그 제조방법에 관한 것이다.
폴리우레탄 발포폼을 제조하기에 적절한 조성물에 있어서, 상기 조성물은 닫힌 셀(Closed Cell)형상을 갖는 입자들을 유효성분으로 포함하여 이루어진 것이 특징이다.
본 발명에 의해, 폴리올 및 이소시아네이트 상에서 수지의 흡수가 없으며, 닫힌 셀의 중공형 형태를 가짐으로써 우수한 분산력이 확보되고, 폼 내부에서 닫힌 셀 팽창 퍼라이트가 발포셀과 강한 계면 결합력을 확보하며 셀 내부에 충진되거나, 셀과 셀 간의 지지체 역할을 수행하여 단열성과 난연성 및 기계적 물성이 향상되고, 열전도율의 저하가 없는 폴리우레탄 폼이 제공된다.
The present invention relates to a polyurethane foam using expanded perlite in a closed cell and a method of manufacturing the same.
In a composition suitable for producing a polyurethane foam, the composition is characterized by comprising a particle having a closed cell shape as an active ingredient.
According to the present invention, there is no absorption of resin on polyols and isocyanates, and by having a hollow form of a closed cell, excellent dispersing force is ensured, and a closed cell expansion perlite inside the foam ensures strong interfacial bonding force with the foam cell and inside the cell. Filled or by serving as a support between the cells, the thermal insulation, flame retardancy and mechanical properties are improved, and there is provided a polyurethane foam without a decrease in thermal conductivity.

Description

닫힌 셀의 팽창 퍼라이트를 이용한 폴리우레탄 폼, 이의 발포기 및 그 제조방법{Polyurethane foam using expanded perlite with closed cell, its foaming machine and its manafacturing method}Polyurethane foam using expanded perlite with closed cell, its foaming machine and its manafacturing method}

본 발명은 닫힌 셀(Closed Cell) 형상의 팽창 퍼라이트와 폴리우레탄 폼에 관한 것으로, 특히 표면에 침상구조가 없는 중공형 닫힌 셀 형상의 팽창 퍼라이트를 사용함으로써, 충분한 기계적 물성과 뛰어난 단열성, 난연성 및 경량성을 나타내고, 폴리우레탄 사용량을 절감시킬수 있는 닫힌 셀의 팽창 퍼라이트를 이용한 폴리우레탄 폼, 이의 발포기 및 그 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a closed cell expanded perlite and polyurethane foam, in particular by using a hollow closed cell expanded perlite having no needle-like structure on the surface, sufficient mechanical properties and excellent thermal insulation, flame retardancy and light weight The present invention relates to a polyurethane foam, a foaming machine and a method of manufacturing the same, using expanded perlite in a closed cell capable of reducing the amount of polyurethane used.

폴리우레탄 폼은 통상 폴리올 성분과 이소시아네이트 성분을 물리적 발포제, 반응촉매 및 기타 첨가제 등을 혼합하여 반응시켜, 반응 중 발생하는 반응열에 의해 발포제가 기화되어 폼이 형성되는 형태나, 물과 이소시아네이트와의 반응에 의해 생성되는 이산화탄소에 의해 발포하는 수발포 형태의 다공성 우레탄을 말한다. 상기 폴리우레탄 발포체는 우수한 단열특성과, 자기 접착성, 경량성, 완충성, 제조 간편성 등 다양한 장점으로 인하여, 건축용 패널, 배관보온재, 냉동창고용 단열재, 경량구조재, 완충재, 쿠숀재, 흡음재 등으로 광범위하게 사용되고 있으나, 기온 변화에 따른 수축의 발생, 기계적 물성과 단열성이 감소하는 등의 문제점이 있으며, 화재 시 쉽게 연소하여 화염을 전파하고 또한 유독가스를 발생하는 등 내열성, 난연성에서 취약한 단점을 가지고 있다.
Polyurethane foam is a form in which a polyol component and an isocyanate component are reacted by mixing a physical blowing agent, a reaction catalyst, and other additives, and a foam is vaporized by the heat of reaction generated during the reaction to form a foam, or the reaction between water and isocyanate. It refers to a porous urethane in the form of a water-foamed foamed by carbon dioxide produced by. The polyurethane foam has a variety of advantages such as excellent heat insulating properties, self-adhesiveness, light weight, cushioning, ease of manufacture, such as building panels, piping insulation, cold storage insulation, lightweight structural materials, cushioning material, cushion material, sound absorbing material, etc. Although it is widely used, there are problems such as shrinkage caused by temperature change, mechanical properties and thermal insulation, etc., and it has a weak point in heat resistance and flame retardancy such as burning easily in a fire to propagate a flame and generating toxic gas. have.

이와 같은 문제점에 따라 폴리우레탄 폼의 강도 보강이나, 수축 억제, 난연성 및 내열성 증가를 위하여 유리섬유나 나노클레이 등의 충진제를 사용하는 방법이 연구되어 왔으나, 상기 방법들은 폴리우레탄 폼의 열전도도를 상승시켜 단열성이 저하되고, 첨가물의 높은 밀도에 기인하여 폼의 발포력이 감소된다. 또한, 폼의 제조에 있어서도 상기 충진제를 폴리올 또는 이소시아네이트와 혼합하는 공정에서 분산을 위하여 용매의 사용 및 계면활성제의 과다 사용, 초음파 분산장비의 설치에 따른 공정비 상승, 충진제의 침전에 따른 수지 보관의 문제점 등이 발생한다.
In order to reinforce the strength of polyurethane foam, to suppress shrinkage, to increase flame retardancy and heat resistance, a method of using a filler such as glass fiber or nanoclay has been studied, but these methods increase the thermal conductivity of polyurethane foam. This lowers the insulation and reduces the foaming force of the foam due to the high density of the additive. In addition, in the preparation of foam, the use of a solvent and an excessive use of a surfactant for the dispersion in the process of mixing the filler with a polyol or isocyanate, an increase in the process cost due to the installation of ultrasonic dispersion equipment, the storage of the resin due to the precipitation of the filler Problems occur.

또한 발포폼의 난연성 보강을 목적으로 질석(vermiculite)이나 대한민국 특허출원 제10-2001-0047103, 10-2009-0008122와 같이 퍼라이트(perlite) 등의 발포 팽창 입자를 폴리올 또는 이소시아네이트에 혼합하여 폼을 제조하는 시도가 있으나, 일반적인 팽창 무기 입자의 경우 비표면적이 넓고, 개방된 형태의 셀(open cell)구조를 가져, 폴리우레탄 제조시 폴리올 또는 이소시아네이트가 셀에 흡수되거나 발포 입자간의 응집 현상이 발생하고, 이에 따라 반응을 위한 당량비의 차이가 발생하여 충분한 반응을 유도하지 못하며, 발포 입자와 폴리우레탄과의 계면 결합력이 낮아 발포폼의 기계적 물성이 감소하는 문제점이 발생한다.
In addition, foams are prepared by mixing expanded expanded particles such as perlite with polyol or isocyanate, such as vermiculite or Korean Patent Application Nos. 10-2001-0047103, 10-2009-0008122 for the purpose of reinforcing the flame retardancy of the foam. In general, in the case of general expanded inorganic particles, the specific surface area is large, and has an open cell structure, so that polyols or isocyanates are absorbed into the cells or agglomeration between foamed particles occurs when polyurethane is produced. Accordingly, there is a difference in the equivalent ratio for the reaction does not induce a sufficient reaction, there is a problem that the mechanical properties of the foam is reduced due to the low interfacial bonding force between the foam particles and polyurethane.

필러로 적용되는 팽창 퍼라이트의 경우, 구상의 형태들도 개발이 되었지만, 이는 기존 팽창 퍼라이트 보다 건축, 경량 등의 목적을 위해 강도를 향상시켜서, 내부의 팽창된 셀이 작고 입자의 무게가 무거운 것이 대부분이다.  In the case of the expanded perlite applied as a filler, spherical shapes have also been developed, but this improves the strength for the purpose of construction, light weight, etc. than the existing expanded perlite, so that the expanded cells inside and the weight of the particles are mostly large. to be.

예컨대, 일본특허 "특원2007-320805 경질 발포 펄라이트 및 그 제조 방법"에는 팽창 퍼라이트의 압축강도별로 소성의 조건을 조정하여 미세한 구상의 고강도 경질 발포 퍼라이트를 제조하는 것이 공개되어 있다. For example, Japanese Patent Application No. 2007-320805 Hard Foamed Perlite and Manufacturing Method thereof discloses the production of fine spherical high strength hard foamed perlite by adjusting the firing conditions for each compressive strength of the expanded perlite.

미국특허 "US 5,005,696 Round baler"에는 간접열의 팽창 소성로를 이용하여 구상의 팽창 퍼라이트를 제조하는 것이 공개되어 있다. U.S. Patent No. 5,005,696 Round baler discloses the production of spherical expanded perlite using an indirect thermal expansion kiln.

상기 발명들은 도료, 건축 자재등에 고강도의 경량을 목적과 액체 수지와의 사용시 흡수나 흡유가 덜 되도록 하는 것이 주 목적이나, 구상의 비 다공성만을 목적으로 하기때문에 팽창 퍼라이트의 비중이 높고, 내부 셀(cell)간의 벽체가 두꺼워져 증량제의 역할을 할 뿐 열전도율 등 기타 물성에 대해서는 오히려 역효과를 갖게 된다The above inventions have a high specific gravity of the expanded perlite because the main purpose is to provide high strength and light weight to paints and building materials, and to be less absorbed or absorbed when used with liquid resins, but only for spherical non-porous. The walls between the cells become thicker, acting as extenders, but have adverse effects on other properties such as thermal conductivity.

또한, 폴리우레탄 발포 폼에 사용되는 발포제로 비점이 상온인 클로로 플로로 카본(chlorofluorocarbon: CFC)과 하이드로 클로로 플로로 카본(hydro chlorofluorocarbon: HCFC) 등이 이용하여 왔으나 이상의 물질은 지구의 오존층을 파괴하여 환경을 변화시키는 요인으로 판명되어 이미 선진국에서는 사용금지가 되어있으며, 이와 같은 물질을 사용하여 생산된 제품도 수입금지하고 있다. 국내에서도 CFC의 경우 2009년 이후에는 전면 금지되는 실정이다.
In addition, as a blowing agent used in polyurethane foams, chlorofluorocarbons (CFC) and hydrochlorochlorocarbons (HCFC) having boiling points at room temperature have been used, but the above substances destroy the ozone layer of the environment. It has already been found to be a factor of change, and is already banned in developed countries, and products produced using such substances are also prohibited. Even in Korea, CFC is banned after 2009.

이러한 환경적 문제로 펜탄류 등이 대체 발포제로 제안되어 일부 폴리우레탄 발포체 제조에 적용되고 있으나, 펜탄류는 공기 중 소량만 존재해도 폭발하는 특성이 있어, 제조 상 폭발 방지를 위한 막대한 시설투자비가 발생한다. 뿐만 아니라, 펜탄류로 제조된 발포 폼의 사용상에 있어서도 폭발 및 화재의 취약점을 가지고 있다.
Due to these environmental problems, pentanes have been proposed as alternative foaming agents and applied to some polyurethane foams. However, pentanes are explosive even when only a small amount is present in the air. do. In addition, there is a vulnerability of explosion and fire also in the use of foam foam made of pentane.

또한, 이러한 해결책으로 제시된 물과 이소시아네이트의 화학적 반응으로 생성되는 이산화탄소에 의해 발포를 수행하는 수발포(water-blown) 폼의 경우 발포가스에 의한 폭발의 위험성은 존재하지 않으나, 이산화탄소는 CFC에 비해 단열효율이 감소하며, 폴리우레탄 발포 시 물과 이소시아네이트에 의해 우레탄 결합보다 우레아 결합이 증가하여 폼의 표면이 보다 경질화 됨에 따라 면재로 사용하는 종이, 철판 등에 대한 결합력이 열악해지는 경향이 있다. 또한, 물을 사용한 발포체는 표면이 경질성에 의해 부서지는 현상(Friability)이 증가하는 경향이 있고, 과량의 이산화탄소 발생에 따른 발포압의 증가에 의해 탈형성이 나빠지는 등의 문제가 발생한다.
In addition, in the case of water-blown foams which foam with carbon dioxide produced by the chemical reaction of water and isocyanate presented by this solution, there is no risk of explosion by foaming gas, but carbon dioxide is more insulated than CFC. As the efficiency decreases and polyurethane foaming increases urea bonds than urethane bonds due to water and isocyanate, the surface of the foam becomes harder. In addition, the foam using water tends to increase the brittleness due to the rigidity of the surface, and deformability deteriorates due to the increase in the foaming pressure caused by the generation of excess carbon dioxide.

이에 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 첫 번째 과제는 일반적인 폴리우레탄 폼에 있어서 표면에 침상구조가 없는 중공형 닫힌 셀 형상의 팽창 퍼라이트를 제공함으로써, 가벼우면서도 균일하게 분산되고 흡유를 하지 않으며, 폴리우레탄 폼의 강도 보강이나, 수축 억제, 난연성 및 내열성 증가를 시키면서도, 폴리우레탄 폼의 셀을 안정적으로 형성시킨다. 또한 기타의 필러와 달리 내부에 중공형 셀을 갖기 때문에 열전도율 저하를 방지한다.
The present invention is to solve the above problems, the first problem is to provide a hollow closed cell-shaped expanded perlite having no needle structure on the surface in a general polyurethane foam, it is light and uniformly dispersed and does not absorb oil In addition, while the strength of the polyurethane foam reinforcement, shrinkage suppression, flame retardancy and heat resistance increase, the cell of the polyurethane foam is stably formed. In addition, unlike other fillers have a hollow cell inside to prevent a decrease in thermal conductivity.

또한, 결합력의 향상을 위한 부가적 작용으로 중공 퍼라이트 표면에 실란 커플링제, 티타늄 커플링제, 지르코늄 커플링제 등의 강한 결합을 유도할 수 있는 작용기를 부여함으로써 기계적 물성이 보다 향상된 중공 퍼라이트 폴리우레탄 폼을 제조하는 기술을 제공하는 것이다.
In addition, the hollow perlite polyurethane foam with improved mechanical properties by providing a functional group capable of inducing strong bonding such as a silane coupling agent, a titanium coupling agent and a zirconium coupling agent on the surface of the hollow perlite as an additional action for improving the bonding strength. It is to provide a technique for manufacturing.

본 발명에서 이루고자 하는 두 번째 과제는 물을 발포제로 하여 발포폼을 형성하는 수발포 시스템에 있어 발생하는 문제점인 표면 경질화, 결합력 감소, 발포압의 증가 등의 문제를 표면 처리된 닫힌 셀 형상의 팽창 퍼라이트를 함유하여 폼을 제조함으로써, 우레아 결합의 반응을 안정적으로 유도하여 과경질화의 억제와 발포압의 조절 등을 유도하고, 단열성과 난연성 및 기계적 물성을 보강하는 기술을 제공하는 것이다.
The second problem to be achieved in the present invention is a closed cell shape surface treated with a problem such as surface hardening, a decrease in bonding strength, an increase in the foaming pressure, which is a problem that occurs in the water-foaming system for forming a foam with water as a foaming agent By preparing a foam containing expanded perlite, the reaction of urea bonds is induced stably to induce inhibition of overhardening and control of foaming pressure, and to provide a technique for reinforcing heat insulation, flame retardancy, and mechanical properties.

본 발명에 의한 폴리우레탄 폼은 닫힌 셀 형상의 팽창 퍼라이트를 포함하는 것을 특징으로 한다.
The polyurethane foam according to the invention is characterized in that it comprises a closed cell shaped expanded perlite.

본 발명의 다른 바람직한 특징에 의하면, 상기 닫힌 셀 형상의 팽창 퍼라이트는 팽창 퍼라이트 전체 중량대비 50 중량% 이상 포함한다.
According to another preferred feature of the invention, the closed cell-shaped expanded perlite includes 50% by weight or more relative to the total weight of the expanded perlite.

본 발명의 다른 바람직한 특징에 의하면, 상기 닫힌 셀 형상의 팽창 퍼라이트의 표면에는 실란 커플링제, 티타늄 커플링제, 지르코늄 커플링제 중 선택된 1종 이상의 커플링제가 부여되어 있다.
According to another preferred feature of the present invention, at least one coupling agent selected from a silane coupling agent, a titanium coupling agent and a zirconium coupling agent is provided on the surface of the closed cell expanded perlite.

본 발명에 의한 닫힌 셀의 팽창 퍼라이트를 이용한 폴리우레탄 폼 제조방법은 폴리올과 이소시아네이트 혼합 총량 100 중량%에 대하여 닫힌 셀 형상의 팽창 퍼라이트 1 내지 50 중량% 혼합하여 제조하는 것을 특징으로 한다.
Polyurethane foam manufacturing method using the expanded perlite of the closed cell according to the present invention is characterized in that it is prepared by mixing 1 to 50% by weight of the closed cell expanded perlite with respect to the total amount of polyol and isocyanate mixture 100% by weight.

본 발명의 다른 바람직한 특징에 의하면, 상기 닫힌 셀 형상의 팽창 퍼라이트와 상기 폴리올을 혼합하여 폴리올 혼합물을 만들고, 상기 폴리올 혼합물과 상기 이소시아네이트를 믹싱헤드로 이송하여 폴리우레탄 폼을 제조한다.
According to another preferred feature of the present invention, the closed cell expanded perlite and the polyol are mixed to form a polyol mixture, and the polyol mixture and the isocyanate are transferred to a mixing head to prepare a polyurethane foam.

본 발명의 다른 바람직한 특징에 의하면, 상기 닫힌셀 형상의 팽창 퍼라이트, 상기 폴리올, 상기 이소시아네이트를 각각 개별적으로 믹싱헤드로 이송하여 폴리우레탄 폼을 제조한다.
According to another preferred feature of the present invention, the closed cell expanded perlite, the polyol, and the isocyanate are individually transferred to a mixing head to produce a polyurethane foam.

본 발명에 의한 닫힌 셀의 팽창 퍼라이트를 이용한 폴리우레탄 폼 발포기는 폴리올과 닫힌 셀 형상의 팽창 퍼라이트가 혼합되는 폴리올 교반탱크; 이소시아네이트가 교반되면서 보관되는 이소시아네이트 교반탱크; 상기 폴리올 교반탱크에 연결된 다수의 피스톤 펌프; 상기 이소시아네이트 교반탱크에 연결된 적어도 하나 이상의 실린더 펌프; 상기 피스톤 펌프와 상기 실린더 펌프에 의해 이송된 폴리올, 닫힌 셀 형상의 팽창 퍼라이트 및 이소시아네이트가 혼합되면서 반응하는 믹싱헤드를 포함하는 것을 특징으로 한다.Polyurethane foam foam using expanded cell expanded perlite of the present invention is a polyol stirred tank in which the polyol and the closed cell-shaped expansion perlite is mixed; Isocyanate stirring tank in which isocyanate is stored while stirring; A plurality of piston pumps connected to the polyol stirring tank; At least one cylinder pump connected to the isocyanate stirring tank; And a mixing head which reacts while the polyol transferred by the piston pump and the cylinder pump, the closed cell expanded perlite, and the isocyanate are mixed.

본 발명에 의한 다른 닫힌 셀의 팽창 퍼라이트를 이용한 폴리우레탄 폼 발포기는 폴리올, 닫힌 셀 형상의 팽창 퍼라이트 및 이소시아네이트가 각각 보관되는 폴리올 저장탱크, 닫힌셀 형상의 팽창 퍼라이트 저장탱크 및 이소시아네이트 저장탱크; 및 상기 폴리올 저장탱크, 닫힌셀 형상의 팽창 퍼라이트 저장탱크 및 이소시아네이트 저장탱크의 후단에 개별적으로 연결된 정량 공급 펌프에 의해 이송된 폴리올, 닫힌 셀 형상의 팽창 퍼라이트 및 이소시아네이트가 혼합되면서 반응하는 믹싱헤드를 포함하는 것을 특징으로 한다.
Polyurethane foam foam using expanded cell expanded perlite of another closed cell according to the present invention is a polyol, a closed cell-shaped expanded perlite and isocyanate storage polyol storage tank, closed cell-shaped expanded perlite storage tank and isocyanate storage tank; And a mixing head in which the polyol, the closed cell expanded perlite, and the isocyanate reacted while being mixed by the polyol storage tank, the closed cell expanded perlite storage tank, and the metering feed pump individually connected to the rear end of the isocyanate storage tank. Characterized in that.

이상에서 설명한 바와 같이 닫힌 셀의 팽창 퍼라이트를 폴리우레탄 발포 폼에 혼용함으로서 제조된 발포폼의 단열성, 난연성 및 기계적 물성의 증가와 수발포 시스템에서 발생하는 발포시의 문제점 및 단열성의 상승을 보강할 수 있었다.As described above, by mixing the expanded perlite of the closed cell with the polyurethane foam, it is possible to reinforce the thermal insulation, flame retardancy and mechanical properties of the foam, and problems in foaming and increase in thermal insulation of the foamed foam. there was.

도 1은 일반적인 팽창 퍼라이트를 나타낸 도면.
(A) : 800㎛ 초과 (30배율)     (B) : 800~500㎛ (32배율)
(C) : 500~400㎛ (32배율)      (D) : 400~250㎛ (48배율)
(E) : 250~160㎛ (84배율)      (F) : 160~63㎛ (100배율)
(G) : 63㎛ (100배율)
도 2는 본 발명의 팽창 퍼라이트를 나타낸 도면.
(A) : 400㎛ 초과 (32배율)     (B) : 400~250㎛ (48배율)
(C) : 250~160㎛ (84배율)      (D) : 160~63㎛ (100배율)
(E) : 63㎛ (100배율)
도 3은 본 발명의 중공 퍼라이트-폴리우레탄 발포폼의 연속식 제조 공정도이다.
1 shows a typical expanded perlite.
(A): more than 800㎛ (30 magnification) (B): 800 ~ 500㎛ (32 magnification)
(C): 500 ~ 400㎛ (32 magnification) (D): 400 ~ 250㎛ (48 magnification)
(E): 250 ~ 160㎛ (84 magnification) (F): 160 ~ 63㎛ (100 magnification)
(G): 63㎛ (100 magnification)
2 is a view showing an expanded perlite of the present invention.
(A): 400 μm or more (32 magnifications) (B): 400 to 250 μm (48 magnifications)
(C): 250 ~ 160㎛ (84 magnification) (D): 160 ~ 63㎛ (100 magnification)
(E): 63㎛ (100 magnification)
Figure 3 is a continuous manufacturing process diagram of the hollow perlite-polyurethane foam of the present invention.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
Hereinafter, described in detail with reference to the accompanying drawings, preferred embodiments of the present invention.

본 발명은 기존에 증량의 목적과 강도보강, 내열성 및 난연성을 부여하기 위해 사용된 방해석(CaCO3), 클레이, 유리섬유의 역할과 경량 및 난연성, 내열성을 부여하기 위해 사용된 질석, 일반적인 팽창 퍼라이트의 단점을 보완하면서 두가지의 효과를 다 가질 수 있고, 부가적으로 열전도율의 저하를 방지할 수 있는 폴리우레탄 폼을 제조하기 위한 것이다.
The present invention is the role of calcite (CaCO3), clay, glass fiber and the vermiculite used to impart light weight and flame retardancy, heat resistance, and conventional expanded perlite, which has been previously used for the purpose of increasing the strength and strengthening strength, heat resistance and flame retardancy. Compensating for the disadvantages can have both effects, and additionally to produce a polyurethane foam that can prevent a decrease in thermal conductivity.

본 발명을 보다 자세히 설명하기 위해 닫힌 셀의 팽창 퍼라이트와 일반 팽창 퍼라이트를 비교 분석하고 그 효과를 설명하겠다.
In order to explain the present invention in more detail, we will compare and compare the expanded perlite of the closed cell and the general expanded perlite and explain the effects.

일반적인 팽창 퍼라이트 제조 공법과 특성을 간략히 설명하면 다음과 같다. Brief description of the general expanded perlite manufacturing method and characteristics are as follows.

통상적으로 퍼라이트는 진주암, 송지암, 흑요석, 경석 등의 천연 광물로 분류되고 그 외에 유사한 성능을 갖고 있는 경석도 포함된다(이하, 원광이라고 한다). Typically, perlite is classified as natural minerals such as pearl rock, pine rock, obsidian, and pumice, and also includes pumice with similar performance (hereinafter referred to as ore).

원광은 종류에 따라 함수량의 차이는 있지만, 내부에 결정수라 불리는 수분을 포함하고 있다. Ores vary in water content depending on the type, but contain moisture called crystal water.

이러한 원광을 분쇄하여, 적절한 입도분포를 갖도록 하는데 이는 팽창 퍼라이트의 목적하는 입자크기에 맞게 선정한다. The ore is pulverized to have an appropriate particle size distribution, which is selected according to the desired particle size of the expanded perlite.

이렇게 준비된 원광을 건조를 통해 내부 결정수를 조정하여 소성공정에서 고온의 화염을 맞으면 표면은 유리질화 되고 내부의 수분이 증기화 하여 팽창 퍼라이트가 제조된다. When the raw ore thus prepared is adjusted to adjust internal crystallization water and subjected to a high temperature flame in the firing process, the surface is vitrified and the internal moisture vaporizes to produce expanded perlite.

이렇게 제조된 팽창 퍼라이트는 내부에 셀(Cell)을 갖는 발포 형태를 갖는데, 일반적인 팽창 퍼라이트의 경우 표면이 열리거나 내부 셀이 연결되어 있는 형상이 대부분이고, 팽창시 발생된 파쇄분이 과다하게 포함되어 있다.
The expanded perlite thus prepared has a foamed form having a cell therein. In the case of a general expanded perlite, the shape of the surface is opened or the inner cells are connected, and most of the expanded perlite includes an excessive amount of crushed particles generated during expansion. .

그러나, 본 발명에서 사용되는 닫힌 셀의 팽창 퍼라이트는 비중을 최대한 가볍게 하면서도 열린 셀의 발생을 최소화하여 대부분의 팽창 퍼라이트의 표면에 침상구조가 없고 입자강도가 강한 중공형 닫힌 셀의 형상을 갖도록 만든다.  However, the expanded perlite of the closed cell used in the present invention minimizes the occurrence of open cells while reducing the specific gravity as much as possible to make the shape of the hollow closed cell with no needle-like structure and strong particle strength on the surface of most of the expanded perlite.

우선 표면에 침상구조가 없는 중공형 닫힌 셀 형상의 팽창 퍼라이트를 만들기 위해서는 건조를 시켜 내부 결정수 양의 조절을 통해 과팽창을 억제하면 팽창 퍼라이트의 형상을 표면에 침상구조가 없는 중공형 닫힌 셀 형태가 되도록 제조할 수 있다. First, in order to make hollow closed cell expanded perlite with no needle-like structure on the surface, drying is carried out to control over-expansion by controlling the amount of internal crystallization. It may be prepared to be.

반면, 결정수의 양을 너무 적게 하면 팽창이 안되거나 팽창성이 떨어져 입자의 비중이 올라가기 때문에 전체 퍼라이트 중량대비 결정수의 중량%를 조절하여 팽창을 시켜야 한다. On the other hand, if the amount of the crystallized water is too small, it will not expand or the expandability will fall, so the specific gravity of the particles increases, so the expansion should be adjusted by adjusting the weight percent of the crystallized water to the total weight of the ferrite.

그리고 결정수의 조절 정도는 퍼라이트 원광의 결정수 양과 특성에 따라 차이가 있어 획일적으로 정할 수는 없지만 원광의 종류에 따라 직접 실험을 통해 확인할 수 있다. In addition, the degree of control of the crystallization is different depending on the amount and characteristics of the crystallization of the ferrite ore, so it cannot be uniformly determined.

그러나 결정수의 중량%를 일정하게 조절하더라도 일반적으로 퍼라이트의 입도가 400㎛이상 커지게 되면 커질수록 결정수의 절대량이 많아짐으로, 결정수가 기체화하여 퍼라이트를 팽창시킬 때 압력이 높아져 표면을 파괴하여 열린 셀이 많이 발생한다. However, even if the weight percentage of the crystallized water is constant, in general, as the particle size of the ferrite becomes larger than 400 µm, the absolute amount of the crystallized water increases, so that the pressure increases when the crystallized water vaporizes, thereby destroying the surface. Many open cells occur.

따라서 제조 공정상 퍼라이트 정석의 입도 분포가 넓을수록 상위의 큰 입자를 닫힌 셀(Closed Cell)로 만들기가 어려워진다. Therefore, the wider the particle size distribution of the perlite crystallization in the manufacturing process, the more difficult it is to make the larger particles into closed cells.

또한 63㎛미만의 입자는 미 팽창 현상이 발생하기 쉽지만, 본 발명의 63㎛미만의 입자는 기존의 퍼라이트와는 달리 대부분 중공 형태의 모양을 갖추게 되어 열전도나 입자강도에 있어서는 확연히 다르며, 단열성능이 확보된 미립자는 입자사이의 공극을 메워주는데 상당한 도움이 되기 때문에 오히려 바람직한 역할을 한다 할 것이다. In addition, particles of less than 63㎛ is easy to occur unexpanded phenomenon, the particles of less than 63㎛ of the present invention has a hollow shape, unlike the conventional perlite, it is significantly different in thermal conductivity or particle strength, and the thermal insulation performance The secured microparticles will play a rather desirable role as they will be of great help in filling the voids between the particles.

이때, 사용되는 팽창방법으로는, 일반적으로 직접화염법(화염이 원료에 직접적으로 닿는 방법) 또는 간접화염법(화염이 원료에 닿지 않는 방법)등이 있으며, 목적하고자 하는 입도 분포 범위를 한번에 팽창하는 방법과, 각각 입도별로 팽창하여, 이를 혼합하여 목적하고자 하는 입도 분포 범위로 만드는 방법도 있다. In this case, the expansion method used generally includes a direct flame method (the flame directly touches the raw material) or an indirect flame method (the flame does not touch the raw material). In addition, there is also a method of expanding by particle size, and mixing them to make the desired particle size distribution range.

이러한 방법을 통해 제조된 대부분의 팽창 퍼라이트는 입자 크기가 작은 것은 내부에 몇 개의 셀 형태로 형성되며 퍼라이트 입자 크기가 커질수록 많은 수의 셀 집합체로 입자 강도가 강한 중공형 닫힌 셀 형상을 갖게 되기 때문에 비중을 보다 더 가볍게 팽창할 수 있게 된다. Most of the expanded perlites produced by this method are formed in the form of a few cells inside the small particle size, and the larger the size of the perlite particle has a hollow closed cell shape with a stronger particle strength as a large number of cell aggregates The specific gravity can be expanded more lightly.

그러나 이러한 방법을 동원한다고 하더라도 팽창 퍼라이트 모두를 완전하게 중공형 닫힌 셀의 형상으로 만들 수는 없다. 일반적으로 사용되고 있는 수직 및 수평팽창로의 특성상 입자크기의 구간에 따라 약 10~30%의 입자는 열린 셀의 형태도 일부 가지며, 또한 닫힌 셀의 형상으로 만들어진 팽창 퍼라이트도 팽창 공정중 또는 공기이송 중에 부딪침으로 인해 표면의 일부가 열린 셀이 되기도 하기 때문에 보편적으로 약 70 ~ 80 % 정도가 닫힌 셀 형태이 된다.
However, even with this approach, it is not possible to shape all of the expanded perlite into the shape of a completely hollow closed cell. Due to the characteristics of vertical and horizontal expansion furnaces that are generally used, about 10 to 30% of the particles may have some open cell shapes, and expanded perlites made of closed cell shapes may also be used during expansion or air transfer. Because of the impact, part of the surface may become an open cell, so that about 70 to 80% of the surface is a closed cell.

그렇다고 해서 본 발명에서 닫힌 셀의 범위를 상기와 같이 반드시 한정된 수치대로 적용하여 사용하는 것을 전제로 하지는 않는다. 본 발명에서 닫힌 셀의 팽창 퍼라이트라 함은 전체 팽창 퍼라이트 중에서 닫힌 셀이 50 중량% 이상 포함된 것을 의미한다. 닫힌 셀의 함량이 50중량%이상이면 기존 팽창 퍼라이트 보다 그 효과가 상당히 좋아 지기 때문이다.
However, in the present invention, the range of the closed cell is not necessarily assumed to be applied by using a limited numerical value as described above. In the present invention, the expanded perlite of the closed cell means that the closed cell is included in the total expanded perlite by 50% by weight or more. If the content of the closed cell is more than 50% by weight because the effect is significantly better than the conventional expanded perlite.

상기 설명한 본 발명의 특성을 도 1,2를 통해 자세히 설명하면 다음과 같다. The characteristics of the present invention described above are described in detail with reference to FIGS. 1 and 2 as follows.

즉, 도 1은 일반적인 팽창 퍼라이트의 주사전자현미경 사진을 나타낸 도면이며, 도 2는 닫힌 셀의 중공형 팽창 퍼라이트의 주사전자현미경 사진을 나타낸 도면이다. That is, FIG. 1 is a view showing a scanning electron micrograph of a general expanded perlite, Figure 2 is a view showing a scanning electron micrograph of a hollow expansion perlite of a closed cell.

도 1을 보면 전체적으로 일반적인 팽창 퍼라이트는 대부분 입자가 열린 셀의 형태를 보일 뿐만 아니라 표면에 많은 침상이 형성되어 있으며, (E)250㎛ 이하부터는 과팽창에 의해 부서진 조각들이 포함되고, (F)160㎛ 이하에서는 파쇄 조각이 절반이상으로 증가되고, (G)63㎛ 미만은 셀 조차 갖고 있지 않는 파쇄분이 대부분이고 일부 팽창 입자와 미팽창 입자로 구성되었음을 확인할 수 있다 Referring to FIG. 1, the general expanded perlite generally shows the shape of a cell in which particles are opened, and many needles are formed on the surface, and (E) 250 μm or less includes fragments broken by over-expansion. It can be seen that the fragments increased by more than half, and the fragments smaller than (G) 63 µm or less had not even cells, and consisted of some expanded particles and unexpanded particles.

이와 반대로 도 2는 본 발명의 팽창 퍼라이트로서 400㎛ 정도의 큰 입자에 의해 부분적으로 일부 열린 셀이 보이지만 이는 실제로 표면에만 국한된 형태며 내부 셀은 개별적인 독립 셀을 가지고, 과팽창 파쇄분이 거의 포함되어 있지 않는다. 특히 63㎛ 미만의 입자는 대부분 중공을 갖고 있다.
On the contrary, Figure 2 shows the expanded perlite of the present invention partially open cells are partially seen by the large particles of about 400㎛, which is actually limited to the surface, and the inner cells have individual independent cells, and almost no overexpansion crushed powder is included. Do not. Particularly, particles smaller than 63 mu m have mostly hollows.

따라서, 일반적인 팽창 퍼라이트는 높은 비표면적을 가짐과 동시에 표면이 개방되어있고, 혼합 및 고압 발포시 입자의 파쇄가 일어나 내부로 폴리올 또는 이소시아네이트가 흡수되거나 충진되어 점도 상승과 응집이 발생된다. 또한, 폴리올과 이소시아네이트는 그 조건에 따라 일정한 비율로 반응하게 설계되기 때문에, 어느 한쪽이 흡수되면, 설계된 조건의 반응이 형성되지 않거나, 미 반응물이 남게 되어 수축현상이나, 물성 저하를 초래하게 된다. 이는 판상구조를 갖는 팽창 질석의 경우나, 팽창 흑연의 경우도 표면이 노출되어 있기 때문에 동일한 영향을 미친다. 그러나 본 발명의 팽창 퍼라이트는 중공형의 닫힌 셀 형상을 갖기 때문에 입자의 강도가 높고, 표면이 닫혀있어, 이러한 현상이 방지된다.
Therefore, the general expanded perlite has a high specific surface area and at the same time the surface is open, and the particles are broken during mixing and high-pressure foaming, so that the polyol or isocyanate is absorbed or filled into the viscosity, and viscosity rise and aggregation occur. In addition, since the polyol and the isocyanate are designed to react at a constant ratio according to the conditions, if either is absorbed, the reaction under the designed conditions will not be formed, or unreacted substances will remain, causing shrinkage or deterioration of physical properties. This has the same effect in the case of expanded vermiculite having a plate-like structure or in the case of expanded graphite, since the surface is exposed. However, because the expanded perlite of the present invention has a hollow closed cell shape, the strength of the particles is high, the surface is closed, and this phenomenon is prevented.

또한, 방해석, 클레이, 유리섬유 등과 달리 가볍고 중공형 형태를 갖고 있어, 우레탄 수지 상에서의 분산 효율이 증가하여 난연성이나, 단열성 및 기계적 물성을 보강할 수 있다. 즉, 일반적으로 첨가물을 우레탄 수지에 혼합 및 분산하기 위해서는 유기용매를 사용하거나, 초음파로 강제분산 시키는 등의 공정이 필요하며, 높은 밀도로 인하여 장시간 보관 시 침전되는 등의 문제가 발생하였으나, 닫힌 셀의 중공형 퍼라이트는 별도의 공정없이 우레탄 수지를 흡수하지 않은 상태로 장시간 보관할 수 있다.
In addition, unlike calcite, clay, glass fiber, etc., and has a light and hollow form, the dispersion efficiency on the urethane resin is increased to reinforce flame retardancy, heat insulation and mechanical properties. That is, generally, in order to mix and disperse the additives in the urethane resin, a process such as using an organic solvent or forced dispersion by ultrasonic waves is required. The hollow perlite of can be stored for a long time without absorbing the urethane resin without a separate process.

더불어 중공 퍼라이트를 수발포 시스템에 적용할 경우, 물과 이소시아네이트 간에 형성되는 높은 빈도의 우레아 결합 상에 존재하여, 우레아 결합간의 중간 결합체의 역할을 수행하고, 결합기가 과경질되는 현상을 막는 완충역할을 수행할 수 있다. 또한 우레아 결합에서 발생하는 높은 발포압력을 감소시켜줌으로써 탈형성이 개선되고, 발포 셀 간 지지역할로 셀이 쉽게 부스러지는 현상을 막을 수 있다.
In addition, when the hollow perlite is applied to the water-foaming system, it exists on the high frequency of urea bonds formed between water and isocyanate, and acts as an intermediate binder between urea bonds, and serves as a buffer to prevent the bond from becoming overly hard. Can be done. In addition, by reducing the high foaming pressure generated in the urea bonds, the deforming is improved, the cell breakage can be easily prevented by the inter-foam between the foam cells.

부가적으로 본 발명의 중공형 닫힌 셀의 팽창 퍼라이트를 사용하면 열전도율의 저하를 방지할 수 있다. 일반적으로 폴리우레탄 폼은 기타 단열재에 비해 열전도율이 낮아 단열성능이 우수한데, 이는 폴리우레탄 폼의 종류나 밀도등에 따라 차이가 있다. 그러나 동일한 종류의 폴리우레탄 폼에서는 그 내부의 셀의 크기가 작고, 그 수가 많을수록 열전도율이 낮아진다. 일반적인 무기 필러들은 내부에 셀을 갖지 않기 때문에 혼합시 열전도율이 저하되고, 일반적인 팽창 무기물은 표면으로부터 수지가 흡수되어, 셀이 막히거나, 셀이 열려있는 형태기 때문에 효과가 낮아진다. 그에 반하여 본 발명의 팽창 퍼라이트는 도 2에서 설명된 것과 같이 내부에 독립된 발포 셀을 갖고, 중공형의 닫힌 셀의 형태를 갖기 때문에 독립적인 셀 효과를 부여해 열전도율의 저하를 방지한다.
In addition, the use of the expanded closed cell of the hollow closed cell of the present invention can prevent a decrease in thermal conductivity. In general, polyurethane foam has a lower thermal conductivity than other thermal insulators and thus has excellent thermal insulation performance, which is different depending on the type and density of polyurethane foam. However, in the same kind of polyurethane foam, the size of the cells inside thereof is small, and the larger the number, the lower the thermal conductivity. In general, inorganic fillers do not have a cell inside, so the thermal conductivity of the mixture is lowered. In general, the expanded inorganic material is less effective because the resin is absorbed from the surface and the cell is clogged or the cell is open. In contrast, the expanded perlite of the present invention has an independent foam cell therein as described in FIG. 2 and has a form of a hollow closed cell, thereby providing an independent cell effect to prevent a decrease in thermal conductivity.

본 발명에서 사용된 중공 퍼라이트는 그 크기에 큰 제한은 없으나, 1 내지 400 ㎛ 입경, 바람직하게는 1 내지 140㎛ 입경 이내(평균입경 70㎛급), 1 내지 200㎛ 입경 이내(평균입경 100㎛급)로 사용되며, 비중은 0.03 내지 0.3 g/㎤, 바람직하게는 0.05 내지 0.2 g/㎤ 의 벌크 비중(Bulk density)을 가진 입자가 사용될 수 있다. 여기서 비중이 0.03 g/㎤ 미만이면 입자의 강도가 급격히 감소하는 문제가 있고, 비중이 0.3 g/㎤ 초과하면 중공 퍼라이트의 열전도율이 증가하는 문제가 있다.
The hollow perlite used in the present invention is not particularly limited in size, but has a particle size of 1 to 400 μm, preferably 1 to 140 μm (average particle diameter of 70 μm), and 1 to 200 μm of particle size (average particle size of 100 μm). Grade), with a specific gravity of 0.03 to 0.3 g / cm 3, preferably particles having a bulk density of 0.05 to 0.2 g / cm 3. If the specific gravity is less than 0.03 g / cm 3, there is a problem that the strength of the particles is sharply reduced. If the specific gravity is more than 0.3 g / cm 3, the thermal conductivity of the hollow perlite is increased.

상기 입경 범위에서 중공 퍼라이트의 입경이 낮을수록 분산성 및 단열 효율이 증가한다. 그러나, 낮은입경의 제조는 입자의 팽창을 위한 공정비의 상승과 불량률의 증가에 따른 문제가 발생한다. 또한 최대 입경 400㎛ 이상은 중공형 입자가 일부 포도송이와 같은 응집을 형성하는 경향이 있으므로 상기 입경 범위의 중공 퍼라이트가 사용상 효율적이다.
In the particle size range, the lower the particle size of the hollow perlite, the higher the dispersibility and the heat insulation efficiency. However, the production of low particle size causes a problem due to the increase in the process cost and the failure rate for the expansion of the particles. In addition, since the hollow particles tend to form agglomerates such as some grape clusters at a maximum particle size of 400 µm or more, hollow perlite in the particle size range is effective in use.

이러한 중공 퍼라이트는 폴리올과 이소시아네이트 혼합 총량 100 중량부에 대하여 1 내지 50 중량부, 바람직하게는 1 내지 30 중량부 범위로 사용되며, 1 중량부 미만이면 기계적 물성이나 난연성, 단열성 등의 보강 효과가 없으며, 50 중량부를 초과하면 발포폼의 발포가 억제되고, 우레탄 결합간 사슬 연결을 차단하여 기계적 물성이 감소하는 등의 문제가 발생하므로 상기 범위를 유지하는 것이 바람직하다.
The hollow perlite is used in the range of 1 to 50 parts by weight, preferably 1 to 30 parts by weight, based on 100 parts by weight of the total amount of polyol and isocyanate, and less than 1 part by weight has no reinforcing effect such as mechanical properties, flame retardancy, and thermal insulation. When the amount exceeds 50 parts by weight, foaming of the foam is suppressed, and problems such as mechanical properties are reduced by blocking chain linkage between urethane bonds, so it is preferable to maintain the above range.

또한 무기물인 중공 퍼라이트 표면에 실란 커플링, 티타늄 커플링, 지르코늄 커플링제 등의 작용기를 부여함으로써, 입자 표면에 존재할 수 있는 미세 균열을 통한 폴리올 또는 이소시아네이트의 흡수를 차단함과 동시에 분산성 향상과 폴리우레탄 폼 계면과의 결합력 증가를 수행한다. 이에 따라 발포폼의 형성 시 중공 퍼라이트가 폼 내부에 고르게 분산된 상태로 발포 셀 내부에 충진되거나, 공극 벽간에 위치하여 발포 셀의 역할을 수행함과 동시에 벽간 지지체로 존재하게 된다. 이에 따라 단열 효율의 기본 근거인 독립 기포율이 증가하여 열전도도가 감소되고, 불연성 필러인 중공 퍼라이트와 폴리우레탄 폼의 결합에 의해 난연성 및 내열성, 기계적 물성이 보다 향상될 수 있다.
In addition, by imparting functional groups such as silane coupling, titanium coupling, and zirconium coupling agents to the surface of the inorganic hollow perlite, the dispersibility and poly Increasing the bonding force with the urethane foam interface. Accordingly, when the foam is formed, the hollow perlite is filled inside the foam cell in an evenly dispersed state inside the foam, or positioned between the pore walls to serve as the foam cell and exist as a wall support. Accordingly, the thermal conductivity is reduced by increasing the independent bubble ratio, which is the basis of the insulation efficiency, and the flame retardancy, heat resistance, and mechanical properties may be further improved by the combination of the hollow perlite and the polyurethane foam which are the non-flammable filler.

본 발명에서 사용되는 실란 화합물은 폴리디메틸실록산(Polydimethylsiloxane)과 같은 여러 실록산, 이소옥틸트리메톡시실란(i-Octyltrimethoxysilane)과 같은 실란 및 그 조합(combination)들이 있다. 유기알콕시실란들은 부식성 분산물을 산출함이 없이 중공 퍼라이트 표면 위에서 실록산으로 변환되어 필름화 되기 때문에 바람직한 반응성 실란들이다.
The silane compound used in the present invention are silanes and combinations (combination), such as polydimethylsiloxane (Polydimethylsiloxane) various siloxane, yisook tilt rime silane (i -Octyltrimethoxysilane), such as. Organoalkoxysilanes are preferred reactive silanes because they are converted into siloxanes on the hollow perlite surface and filmed without yielding corrosive dispersions.

바람직한 실란 커플링제는 소수성과 친수성 실란들의 조합으로 구성되어 있다. 상기 친수성 실란들은 폴리우레탄과의 결합력 상승을 유도하고, 소수성 실란기는 폴리올 또는 이소시아네이트 상에서의 흡수의 억제와 분산성 향상을 제공한다. 소수성 실란은 이소옥틸트리메톡시실란(i-Octyltrimethoxysilane), 메틸트리메톡시실란(Methyltrimethoxysilane), 에폭시시클로헥실에틸트리메톡시실란(Epoxycyclohexylethyltrimethoxy silane) 등을 포함한다. 친수성 실란재료는 아미노프로필트리메톡시실란(Aminopropyltrimethoxysilane), 3-글리시드옥시프로필트리메톡시실란(Glycidoxypropyltrimethoxysilane), 클로로프로필트리에톡시실란(Chloro propyltriethoxysilane) 등을 포함한다. 본 실란 커플링의 사용은 종류에 따라 크게 한정적이지 않으며, 단일 또는 2종 이상의 실란 화합물을 이용하여 선택적으로 표면처리 될 수 있다.
Preferred silane coupling agents consist of a combination of hydrophobic and hydrophilic silanes. The hydrophilic silanes lead to an increase in bonding strength with the polyurethane, and the hydrophobic silane groups provide inhibition of absorption on the polyol or isocyanate and improved dispersibility. Hydrophobic silanes include isooctyltrimethoxysilane ( i- Octyltrimethoxysilane), methyltrimethoxysilane, epoxycyclohexylethyltrimethoxysilane, and the like. Hydrophilic silane materials include aminopropyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, chloropropyltriethoxysilane, and the like. The use of the silane coupling is not particularly limited depending on the type, and may be selectively surface-treated using a single or two or more silane compounds.

본 발명에서 사용되는 티타늄 커플링제로서는 티타늄 스테아레이트 콤플렉스, 티타늄 오가노 포스페이트 콤플렉스, 티타늄 아세틸 아세토네이트, 이소-부톡시 티타늄 에틸 아세토 아세테이트, 디-이소-프로폭시 티타늄 비스 에틸 아세토 아세테이트, 테트라 이소프로필 티타네이트, 테트라 노말 부틸 티타네이트, 테트라 에틸 니타네이트 등을 포함한다.
Titanium coupling agents used in the present invention include titanium stearate complex, titanium organo phosphate complex, titanium acetyl acetonate, iso-butoxy titanium ethyl aceto acetate, di-iso-propoxy titanium bis ethyl aceto acetate, tetra isopropyl tita Nate, tetra normal butyl titanate, tetra ethyl nitanate and the like.

본 발명에서 사용되는 지르코늄 커플링제로서는 네오펜틸 디아릴 옥시 트리네오데카노일 지르코네이트,네오펜틸 디아릴 옥시 트리도데실벤젠-술포닐 지르코네이트, 네오펜틸 디아릴 옥시 트리디옥틸포스페이트 지르코네이트, 네오펜틸 디아릴 옥시 트리아미노페닐 지르코네이트, 네오펜틸 디아릴 옥시 트리메타아크릴 지르코네이트, 네오펜틸 디아릴 옥시 트리아크릴 지르코네이트, 디네오펜틸 디아릴 옥시 디파라미노 벤조일 지르코네이트 등을 포함한다.
Zirconium coupling agents used in the present invention include neopentyl diaryl oxy trineodecanoyl zirconate, neopentyl diaryl oxy tridodecylbenzene-sulfonyl zirconate, neopentyl diaryl oxy tridioctyl phosphate zirconate Neopentyl diaryl oxy triaminophenyl zirconate, neopentyl diaryl oxy trimethacryl zirconate, neopentyl diaryl oxy triacryl zirconate, dinepentyl diaryl oxy diparamino benzoyl zirconate, etc. It includes.

이러한 커플링제는 그 사용상의 범위가 크게 한정적이지 않으며, 바람직하게는 중공 퍼라이트 100 중량부에 대하여 0.5 내지 10 중량부 범위로 사용되며, 0.5 중량부 미만이면 계면 결합력 상승 등의 보강 효과가 나타나지 않고, 10 중량부 이상이면 그 효과 상승이 미비하고 가격이 고가이므로 경제성이 떨어지므로 바람직하지 않다.
Such a coupling agent is not particularly limited in the range of its use, and is preferably used in the range of 0.5 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the hollow perlite, and less than 0.5 parts by weight does not exhibit a reinforcing effect such as an increase in interfacial bonding force, If it is 10 parts by weight or more, the effect increase is insignificant and the price is high, so the economic efficiency is poor, which is not preferable.

다음으로 상기에서 제조된 중공 퍼라이트의 우레탄 수지 상에서의 분산은 특별히 한정적이지 않으나, 폴리올 상에 정포제, 촉매, 발포제 및 기타 첨가제가 혼합된 상태의 프리믹스 상에 중공 퍼라이트를 혼합하고 교반하거나, 이소시아네이트에 중공 퍼라이트를 투입하고 질소 퍼징하여 사용할 수 있다.
Next, the dispersion of the hollow perlite prepared above on the urethane resin is not particularly limited, but the hollow perlite is mixed and stirred on a premix of a foam stabilizer, a catalyst, a blowing agent, and other additives on a polyol, or is mixed with an isocyanate. The hollow perlite can be added and nitrogen purged to be used.

상기 폴리올은 이소시아네이트와 함께 반응하여 폴리우레탄을 형성하는 기본 원료로서, 당 분야에서 일반적으로 사용되는 것으로 특별히 한정적이지 않으며, 에틸렌글리콜, 1,2-프로판글리콜, 1,3-프로필렌글리콜, 부틸렌글리콜, 1,6-헥산디올, 1,8-옥탄디올, 네오펜틸글리콜, 2-메틸-1,3-프로판디올, 글리세롤, 트리메닐올프로판, 1,2,3-헥산트리올, 1,2,4-부탄트리올, 트리메틸올메탄, 펜타에리트리톨, 디에틸렌글리콜, 트리에틸렌글리콜, 폴리에틸렌글리콜, 트리프로필렌글리콜, 폴리프로필렌글리콜, 디부틸렌글리콜, 폴리부틸렌글리콜, 솔비톨, 슈크로스, 하이드로퀴논, 레소시놀, 카테콜, 비스페놀 또는 이들 중 2이상의 혼합물과; 에틸렌 옥사이드, 프로필렌 옥사이드 또는 이들의 혼합물을 중합시켜 제조된 폴리에테르 폴리올일 수 있다.
The polyol is a basic raw material that reacts with isocyanate to form a polyurethane, and is generally used in the art, and is not particularly limited. The polyol may be ethylene glycol, 1,2-propane glycol, 1,3-propylene glycol, butylene glycol. , 1,6-hexanediol, 1,8-octanediol, neopentylglycol, 2-methyl-1,3-propanediol, glycerol, trimenol propane, 1,2,3-hexanetriol, 1,2 , 4-butanetriol, trimethylolmethane, pentaerythritol, diethylene glycol, triethylene glycol, polyethylene glycol, tripropylene glycol, polypropylene glycol, dibutylene glycol, polybutylene glycol, sorbitol, sucrose, hydro Quinones, resorcinol, catechol, bisphenol or mixtures of two or more thereof; Polyether polyols prepared by polymerizing ethylene oxide, propylene oxide or mixtures thereof.

또한, 상기 폴리올은 무수프탈산 또는 아디프산과; 에틸렌 옥사이드, 프로필렌 옥사이드 또는 이들의 혼합물을 중합시켜 제조된 폴리에스테르 폴리올일 수 있다.
In addition, the polyol is phthalic anhydride or adipic acid; Polyester polyols prepared by polymerizing ethylene oxide, propylene oxide or mixtures thereof.

한편, 상기 혼합 폴리올 조성물과 반응시킬 이소시아네이트 성분은 당 분야에서 사용하는 것으로 특별히 한정하지는 않으나, 구체적으로 크루드-4,4'-디페닐메탄디이소시아네이트, 4,4'-디페닐메탄디이소시아네이트, 크루드-2,6-톨루엔디이소시아네이트, 2,6-톨루엔디이소시아네이트, 및 2,4-톨루엔디이소시아네이트 등을 사용할 수 있다.
On the other hand, the isocyanate component to be reacted with the mixed polyol composition is not particularly limited to those used in the art, but specifically, crude-4,4'-diphenylmethane diisocyanate, 4,4'-diphenylmethane diisocyanate, Crude-2,6-toluene diisocyanate, 2,6-toluene diisocyanate, 2,4-toluene diisocyanate, etc. can be used.

본 발명의 발포제 조성물은 당 분야에서 사용되는 것을 특별히 한정하지는 않으나, 환경문제에 따라 대체개발된 사이클로펜탄계 또는 HFC 화합물 등의 물리적 발포제와 화학적 발포제인 물을 사용할 수 있다.
Although the foaming agent composition of the present invention is not particularly limited to those used in the art, physical blowing agents such as cyclopentane-based or HFC compounds and chemical blowing agents, which are alternatively developed according to environmental problems, may be used.

이러한 물리적 발포제는 폴리올 100 중량부 대비 8 내지 50 중량부, 바람직하게는 8 내지 30 중량부 범위로 발포 폼의 요구되는 밀도에 따라 선택적으로 사용할 수 있다.
Such physical blowing agents may optionally be used in the range of 8 to 50 parts by weight, preferably 8 to 30 parts by weight, relative to 100 parts by weight of the polyol, depending on the required density of the foam.

반응 조촉매인 물은 보조발포제 역할을 수행할 수 있으며, 수발포 시스템의 경우 발포제로서 물을 단독으로 사용할 수 있다. 이때 폴리올 100 중량부 대비 1 내지 8 중량부 범위가 바람직하다. 물의 사용량이 8 중량부를 초과하면 경질의 우레아 결합이 과도하게 진행되어 피착제와의 접찹력이 감소하고, 과량의 반응열로 인하여 제조되는 폴리우레탄 폼의 열 노화가 발생할 수 있으며, 폼 내부에 과량의 이산화탄소가 존재하여 열전도도가 상승한다.
Water as a reaction promoter may serve as an auxiliary foaming agent, and in the case of a water-foaming system, water may be used alone as a blowing agent. At this time, 1 to 8 parts by weight based on 100 parts by weight of the polyol is preferred. When the amount of water used exceeds 8 parts by weight, the hard urea bond is excessively advanced, thereby reducing the adhesive strength with the adherend, and the heat aging of the polyurethane foam produced due to the excessive reaction heat may occur. The presence of carbon dioxide increases the thermal conductivity.

본 발명의 반응촉매는 수지와의 반응과 발포 반응을 촉진시키고 반응시간을 조절하여 공정특성에 맞추기 위해 사용되는 것으로 특별히 한정하지는 않는다. 예를 들면 트리에틸아민, 트리프로필아민, 트리이소프로판올아민, 트리부틸아민, 트리옥틸아민, 헥사데실디메틸아민, N-메틸몰포린, N-에틸몰포린, N-옥타데실몰포린, 모노에탄올아민, 디에탄올아민, 디메틸에탄올아민, 트리에탄올아민, N-메틸디에탄올아민, N,N-디메틸에탄올아민, 디에틸렌트리아민, N,N,N',N'-테트라메틸부탄디아민, N,N,N',N'-테트라메틸-1,3-부탄디아민, N,N,N',N'-테트라에틸헥사메틸렌디아민, 비스[2-(N,N-디메틸아미노)에틸]에테르, N,N'-디메틸벤질아민, N,N-디메틸시클로헥실아민, N,N,N',N',n'-펜타메틸디에틸렌트리아민, 트리에틸렌디아민, 트리에틸렌디아민의 개미산 및 기타염, 제 1 및 제 2 아민의 아미노기와 옥시알킬렌부가물, N,N-디알킬피페라진류와 같은 아자고리화합물, 여러 가지의 N,N',N'-트리알킬아미노알킬헥사히드로트리아진류의 β-아미노카르보닐촉매 등의 아민계 우레탄화촉매이다.
The reaction catalyst of the present invention is not particularly limited as it is used to promote the reaction with the resin and the foaming reaction and to adjust the reaction time to match the process characteristics. For example, triethylamine, tripropylamine, triisopropanolamine, tributylamine, trioctylamine, hexadecyldimethylamine, N-methylmorpholine, N-ethylmorpholine, N-octadecylmorpholine, monoethanolamine , Diethanolamine, dimethylethanolamine, triethanolamine, N-methyldiethanolamine, N, N-dimethylethanolamine, diethylenetriamine, N, N, N ', N'-tetramethylbutanediamine, N, N , N ', N'-tetramethyl-1,3-butanediamine, N, N, N', N'-tetraethylhexamethylenediamine, bis [2- (N, N-dimethylamino) ethyl] ether, N Formic acid and other salts of N'-dimethylbenzylamine, N, N-dimethylcyclohexylamine, N, N, N ', N', n'-pentamethyldiethylenetriamine, triethylenediamine, triethylenediamine, Of amino groups of the first and second amines, oxyalkylene adducts, azacyclic compounds such as N, N-dialkylpiperazines, and various N, N ', N'-trialkylaminoalkylhexahydrotriazines β Amine-based urethanization catalysts, such as an aminocarbonyl catalyst.

이러한 반응촉매는 단독 또는 혼합해서 사용하고, 폴리올 100 중량부 대비 0.1 내지 2.0 중량부, 바람직하게는 0.5 내지 2.0 중량부 범위가 바람직하다. 반응촉매를 0.1 중량부 미만으로 사용할 경우에는 반응속도의 저하 및 비반응 수지로 인하여 발포 폼의 물성이 저하된다. 2.0 중량부를 초과 사용하면 반응속도의 증가나 물성의 증가가 나타나지 않을 수 있다.
Such reaction catalysts may be used alone or in combination, and preferably 0.1 to 2.0 parts by weight, preferably 0.5 to 2.0 parts by weight, relative to 100 parts by weight of polyol. When the reaction catalyst is used in less than 0.1 part by weight, the physical properties of the foam is lowered due to the lowering of the reaction rate and the unreacted resin. If it exceeds 2.0 parts by weight, there may be no increase in reaction rate or increase in physical properties.

본 발명에 사용되는 정포제는 발포된 셀의 내부 압력을 조절 함으로서 작고 균일한 셀을 생성하는 역할을 수행하며, 실리콘 계면활성제인 폴리실록산 에테르 등을 사용한다.
The foam stabilizer used in the present invention plays a role of generating a small and uniform cell by adjusting the internal pressure of the foamed cell, and polysiloxane ether, which is a silicone surfactant, is used.

이러한 정포제는 폴리올 100 중량부 대비 0.1 내지 2.0 중량부 범위가 바람직하다. 정포제를 0.1 중량부 미만으로 사용할 경우에는 독립 기포가 감소하여 열전도도가 상승한다. 2.0 중량부를 초과 사용하면 셀의 경도가 감소하여 기계적 물성이 감소한다.
Such foam stabilizer is preferably in the range of 0.1 to 2.0 parts by weight based on 100 parts by weight of the polyol. When the foam stabilizer is used at less than 0.1 part by weight, the independent bubbles are reduced to increase the thermal conductivity. When used in excess of 2.0 parts by weight, the hardness of the cell is reduced, thereby reducing the mechanical properties.

또한, 본 발명의 폴리우레탄 폼을 제조함에 있어서 폼의 강도보강 및 경화시간 단축을 위해서 글리세린 등의 가교제를 사용할 수 있다.In addition, in preparing the polyurethane foam of the present invention, a crosslinking agent such as glycerin may be used in order to enhance the strength of the foam and shorten the curing time.

본 발명의 폴리우레탄 폼의 제조에 있어 폼의 휨강도, 온도변화에 따른 균열 등을 보강하기 위해서, 길이가 3 ~ 30mm인 보강 섬유 또는 나노클레이를 사용할 수 있다. 보강섬유는 유리섬유, 폴리에틸렌 섬유, 폴리프로필렌 섬유, 나일론 섬유 등을 사용할 수 있다.
In the production of the polyurethane foam of the present invention, in order to reinforce the bending strength of the foam, cracks due to temperature changes, and the like, reinforcing fibers or nanoclays having a length of 3 to 30 mm may be used. As the reinforcing fiber, glass fiber, polyethylene fiber, polypropylene fiber, nylon fiber and the like can be used.

또한 추가적으로 열전도율을 감소를 위하여 산화티탄을 사용할 수 있다. 산화티탄은 복사열을 차단함으로써, 열전도율을 더욱 낮출 수 있다.
In addition, titanium oxide may be used to reduce the thermal conductivity. Titanium oxide can further lower the thermal conductivity by blocking radiant heat.

기타 폴리우레탄 폼의 제조에 있어 상용되는 난연제, 산화방지제, 자외선흡수제, 안정제, 착색제 등을 필요에 따라 첨가할 수 있다.
Flame retardants, antioxidants, ultraviolet absorbers, stabilizers, colorants and the like that are commonly used in the production of other polyurethane foams may be added as necessary.

본 발명의 팽창 퍼라이트 함유 폴리우레탄의 연속생산 방법은 기존 제공 방법과 동일하나 발포기의 구성을 일부 달리함으로써, 생산성을 향상시킬 수 있다.
The continuous production method of the expanded perlite-containing polyurethane of the present invention is the same as the conventionally provided method, but by partially changing the configuration of the foaming machine, productivity can be improved.

본 발명에 의한 닫힌 셀의 팽창 퍼라이트를 이용한 폴리우레탄 폼 제조방법은 먼저 닫힌 셀 형상의 팽창 퍼라이트와 폴리올을 혼합하여 폴리올 혼합물을 만들고, 다음으로 폴리올 혼합물과 이소시아네이트를 믹싱헤드로 이송하여 폴리우레탄 폼을 제조하거나, 닫힌셀 형상의 팽창 퍼라이트, 폴리올, 이소시아네이트를 각각 개별적으로 믹싱헤드로 이송하여 폴리우레탄 폼을 제조할 수도 있다.
Polyurethane foam manufacturing method using the expanded perlite of the closed cell according to the present invention first to make a polyol mixture by mixing the expanded cell and the polyol of the closed cell shape, and then to transfer the polyol mixture and isocyanate to the mixing head to the polyurethane foam Alternatively, polyurethane foams may be prepared by individually transporting closed cell expanded perlites, polyols, and isocyanates to mixing heads.

다음으로 본 발명에 의한 닫힌 셀의 팽창 퍼라이트를 이용한 폴리우레탄 폼 발포기에 대하여 설명한다.Next, the polyurethane foam foaming machine using the expanded perlite of the closed cell by this invention is demonstrated.

도 3은 본 발명에 의한 닫힌 셀의 팽창 퍼라이트를 이용한 폴리우레탄 폼 발포기의 일실시예를 도시한 것이다. 도 3에서보는 바와 같이, 본 발명에 의한 닫힌 셀의 팽창 퍼라이트를 이용한 폴리우레탄 폼 발포기는 폴리올과 닫힌 셀 형상의 팽창 퍼라이트가 혼합되는 폴리올 교반탱크(1), 이소시아네이트가 교반되면서 보관되는 이소시아네이트 교반탱크(2), 상기 폴리올 교반탱크(1)에 연결된 적어도 하나 이상의 피스톤 펌프(5), 상기 이소시아네이트 교반탱크(2)에 연결된 적어도 하나 이상의 실린더 펌프(3), 상기 피스톤 펌프(5)와 상기 실린더 펌프(3)에 의해 이송된 폴리올, 닫힌 셀 형상의 팽창 퍼라이트 및 이소시아네이트가 혼합되면서 반응하는 믹싱헤드(4)를 포함한다.
Figure 3 illustrates one embodiment of a polyurethane foam foamer using the expanded perlite of a closed cell according to the present invention. As shown in FIG. 3, the polyurethane foam foamer using the expanded cell expanded perlite according to the present invention is a polyol stirred tank (1) in which a polyol and a closed cell expanded perlite are mixed, and an isocyanate stirred tank in which isocyanate is stored while being stirred. (2), at least one piston pump (5) connected to the polyol stirring tank (1), at least one cylinder pump (3) connected to the isocyanate stirring tank (2), the piston pump (5) and the cylinder pump And a mixing head 4 in which the polyol transferred by (3), the expanded cell-like expanded perlite and isocyanate react while being mixed.

본 발명에 의한 다른 닫힌 셀의 팽창 퍼라이트를 이용한 폴리우레탄 폼 발포기는 폴리올, 닫힌 셀 형상의 팽창 퍼라이트 및 이소시아네이트가 각각 보관되는 폴리올 저장탱크, 닫힌셀 형상의 팽창 퍼라이트 저장탱크 및 이소시아네이트 저장탱크, 이에 연결된 정량 공급 펌프 및 이들이 혼합되는 믹싱헤드를 포함할 수도 있다.
Polyurethane foam foamer using the expanded closed cell expanded perlite according to the present invention is a polyol, a closed cell-shaped expanded perlite and an isocyanate storage tank, respectively, a closed cell-shaped expanded perlite storage tank and isocyanate storage tank, It may also comprise a metering feed pump and a mixing head in which they are mixed.

이에 대하여 구체적으로 설명하면, 도3에 나타낸 바와 같이, 닫힌 셀 팽창 퍼라이트와 같은 필러가 미함유된 폴리우레탄 폼의 제조에 있어서, 폴리올 혼합물(1) 및 이소시아네이트 화합물(2)은 실린더 펌프(3)를 이용하여 믹싱헤드로(4) 이송하여, 고압에 의해 토출된다. 미설명부호 6은 믹싱헤드이고 7은 토출구이다.
Specifically, as shown in FIG. 3, in the preparation of a polyurethane foam free of filler such as a closed cell expanded perlite, the polyol mixture (1) and the isocyanate compound (2) may be a cylinder pump (3). It is transferred to the mixing head 4 by using and discharged by high pressure. Reference numeral 6 denotes a mixing head and 7 denotes a discharge port.

그러나, 분말상의 필러가 혼합된 수지 혼합물의 경우 실린더 펌프로 혼합물을 이송하게 되면 실린더 내부에 잔여입자가 남게 되고 이에 따라 내벽에 파손의 발생과 펌프의 이송압력 및 이송량이 감소된다. 또한 믹싱 헤드에 발생하는 고압에 의해 필러가 헤드 내부에 연속적인 충격을 가하여 믹싱 헤드 내부의 파손이 발생한다. 따라서, 수지 혼합물의 이송은 강도가 보강된 초경재질의 피스톤 펌프(5)를 사용하고 믹싱 헤드 또한 초경재질을 사용함으로써 이물질의 발생과 압력의 감소 및 헤드 내부의 파손 등을 해결한 발포기들이 있는데, 이는 펌프의 1회 흡입량이 1회 투입량이 되는 배치형태의 생산에 적용되어 왔다.
However, in the case of the resin mixture in which the powdery filler is mixed, when the mixture is transferred to the cylinder pump, residual particles remain in the cylinder, thereby causing damage to the inner wall and reducing the conveying pressure and the conveying amount of the pump. In addition, due to the high pressure generated in the mixing head, the filler continuously impacts the inside of the head, causing breakage in the mixing head. Therefore, the transfer of the resin mixture uses a cemented piston pump (5) reinforced with strength, and the mixing head also uses cemented carbide, so that there are foaming machines that solve the occurrence of foreign matters, a reduction in pressure, and a breakage in the head. This has been applied in batch production, where a single suction of the pump is a single dose.

이에 본 발명에 있어, 분말 형태의 필러가 혼합된 우레탄의 연속식 생산의 형태로 구성하기 위하여 2중 이상의 다중 피스톤 펌프를 적용하였다. 그 이유는 피스톤 펌프가 수지를 피스톤 내에 충진하기 위한 후진 시 수지의 이송이 불가함을 개선해 1차 펌프 작동 후 연차적으로 펌프가 작동하게 하여 연속적인 공급이 가능하게 한다. 2종 이상으로 다중으로 펌프를 추가할수록 펌프간의 맥동현상에 의한 불균일성이 제거되므로 더욱 안정적으로 연속식 생산이 가능하다.
In the present invention, in order to form a continuous production of the urethane mixed with a filler in the form of powder, a double or more multi-piston pump was applied. The reason is that the piston pump improves the impossibility of conveying the resin when reversing to fill the piston in the piston, thereby allowing the pump to operate continuously after the first pump operation, thereby enabling continuous supply. As more than two pumps are added in multiple types, the nonuniformity caused by the pulsation phenomenon between the pumps is eliminated, so that continuous production is more stable.

또한, 폴리올 화합물, 이소시아네이트 화합물, 분말상 필러를 각각 공급하여 발포기 헤드에서 믹싱되면서 공급하는 방법도 가능하다. 즉 일반적인 발포기는 폴리올 화합물과 이소시아네이트 화합물이 각각 공급되어 발포기 헤드에서 믹싱되면서 공급하는데, 분말필러 공급라인을 추가로 형성하면, 세가지를 혼합하면서 공급이 가능한 것이다.
In addition, a method of supplying a polyol compound, an isocyanate compound, and a powdery filler, respectively, by mixing in a foamer head is also possible. That is, a general foaming machine is supplied with each of the polyol compound and the isocyanate compound and mixed in the foaming machine head. When the powder filler supply line is further formed, the three foaming machines can be supplied while mixing the three.

이하 실시예에 의해 본 발명을 상세히 설명하지만, 본 발명이 실시예에 한정되는 것은 아니다.
EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described in detail, but the present invention is not limited to the examples.

실시예 1
Example 1

표 1에 도시한 바와 같이 각각 평균 OH 값이 350~500을 갖는 폴리올 성분 혼합 중량부 100(솔비톨에 프로필렌 산화물/에틸렌 산화물을 첨가시켜 중합시킨 폴리올 40%, 펜타에리트리톨에 프로필렌 산화물/에틸렌 산화물을 첨가시켜 중합시킨 폴리올 30%, 슈크로오스에 프로필렌 산화물/에틸렌 산화물을 첨가시켜 중합시킨 폴리올 30%), 발포제로서 물 0.5 중량부와 HCFC-141b 15.0 중량부 및 3급 아민 촉매 혼합물 0.3 중량부와 실리콘 정포제 1.0 중량부를 혼합하고, 평균입경 70㎛급의 닫힌 셀 팽창 퍼라이트를 10 중량부 혼합하여 교반하였다. 이후 NCO%가 30~32인 폴리머릭 MDI 115부를 반응시켜 폴리우레탄 폼 단열재를 제조하였다.
As shown in Table 1, 100 parts by weight of a polyol component mixture having an average OH value of 350 to 500 (40% of a polyol polymerized by adding propylene oxide / ethylene oxide to sorbitol and propylene oxide / ethylene oxide to pentaerythritol) 30% polyol polymerized by addition, 30% polyol polymerized by adding propylene oxide / ethylene oxide to sucrose), 0.5 parts by weight of water, 15.0 parts by weight of HCFC-141b and 0.3 parts by weight of tertiary amine catalyst mixture as blowing agent; 1.0 weight part of silicone foam stabilizers were mixed, and 10 weight part of closed cell expansion perlites of 70 micrometers of average particle diameters were mixed and stirred. Thereafter, 115 parts of the polymeric MDI having an NCO% of 30 to 32 were reacted to prepare a polyurethane foam insulation.

실시예 2
Example 2

상기 실시예 1과 동일하게 실시하되, 사용된 닫힌 셀 팽창 퍼라이트는 평균입경 70㎛급을 10 중량부 혼합하며 표면 코팅은 실란 커플링제를 이용하여 소수성 코팅을 실시하여 폴리우레탄 폼 단열재를 제조하였다.
The same procedure as in Example 1 was carried out, but the closed cell expansion perlite used was mixed with 10 parts by weight of an average particle diameter of 70 μm, and the surface coating was made of a hydrophobic coating using a silane coupling agent to prepare a polyurethane foam insulation.

실시예 3
Example 3

상기 실시예 1과 동일하게 실시하되, 실란 커플링제로 표면 친수성기로 처리한 평균입경 70㎛급의 닫힌셀 팽창 퍼라이트 10 중량부를 혼합하여 폴리우레탄 폼을 제조하였다.
In the same manner as in Example 1, a polyurethane foam was prepared by mixing 10 parts by weight of a closed cell expanded perlite having an average particle diameter of 70 μm treated with a surface hydrophilic group with a silane coupling agent.

실시예 4
Example 4

상기 실시예 1과 동일하게 실시하되, 평균입경 100㎛급의 닫힌 셀 팽창 퍼라이트 10 중량부를 혼합하여 폴리우레탄 폼을 제조하였다.
In the same manner as in Example 1, a polyurethane foam was prepared by mixing 10 parts by weight of the closed cell expanded perlite having an average particle diameter of 100 μm.

실시예 5
Example 5

상기 실시예 1과 동일하게 실시하되, 실란 커플링제로 표면 친수성기로 처리한 평균입경 100㎛급의 닫힌셀 팽창 퍼라이트 10 중량부를 혼합하여 폴리우레탄 폼을 제조하였다.
In the same manner as in Example 1, a polyurethane foam was prepared by mixing 10 parts by weight of a closed cell expanded perlite having an average particle diameter of 100 μm treated with a surface hydrophilic group with a silane coupling agent.

실시예 6
Example 6

상기 실시예 1과 동일하게 실시하되, 티타늄 커플링제로 표면 처리한 평균입경 70㎛급의 닫힌 셀 팽창 퍼라이트 10 중량부를 혼합하여 폴리우레탄 폼 단열재를 제조하였다.
In the same manner as in Example 1, a polyurethane foam insulation was prepared by mixing 10 parts by weight of a closed cell expanded perlite having an average particle diameter of 70 μm surface treated with a titanium coupling agent.

실시예 7
Example 7

상기 실시예 1과 동일하게 실시하되, 지르코늄 커플링제로 표면 처리한 평균입경 70㎛급의 닫힌 셀 팽창 퍼라이트 10 중량부를 혼합하여 폴리우레탄 폼 단열재를 제조하였다.
In the same manner as in Example 1, a polyurethane foam insulation was prepared by mixing 10 parts by weight of a closed cell expanded perlite having an average particle diameter of 70 μm surface treated with a zirconium coupling agent.

비교예 1
Comparative Example 1

상기 실시예 1과 동일하게 실시하되, 표 1에서와 같이 팽창 퍼라이트를 함유하지 않은 폴리우레탄 단독의 단열폼을 제조하였다.
In the same manner as in Example 1, as shown in Table 1 to prepare a thermal insulation foam of polyurethane alone, containing no expanded perlite.

비교예 2-3
Comparative Example 2-3

상기 실시예 1과 동일하게 실시하되, 사용된 퍼라이트는 본 발명의 팽창 퍼라이트의 형태가 아닌, 일반적인 퍼라이트를 사용하였으며, 표 1에서와 같은 특성을 가진 입자를 사용하였다.
In the same manner as in Example 1, the perlite used was a general perlite, not in the form of the expanded perlite of the present invention, particles having the characteristics as shown in Table 1 were used.

구분division 실시예1Example 1 실시예2Example 2 실시예3Example 3 실시예4Example 4 실시예5Example 5 비교예1Comparative Example 1 비교예2Comparative Example 2 비교예3Comparative Example 3

pole
Lee
All
솔비톨계Sorbitol system 4040 4040 4040 4040 4040 4040 4040 4040
펜타에리트리톨계Pentaerythritol system 4040 4040 4040 4040 4040 4040 4040 4040 슈크로
오스계
Shucro
OS
2020 2020 2020 2020 2020 2020 2020 2020
3급아민촉매Tertiary Amine Catalyst 0.30.3 0.30.3 0.30.3 0.30.3 0.30.3 0.30.3 0.30.3 0.30.3 폴리머릭 MDIPolymeric MDI 115115 115115 115115 115115 115115 115115 115115 115115

foot
artillery
My
water 0.50.5 0.50.5 0.50.5 0.50.5 0.50.5 0.50.5 0.50.5 0.50.5
HCFC
141b
HCFC
141b
1515 1515 1515 1515 1515 1515 1515 1515
정포제Foaming agent 1One 1One 1One 1One 1One 1One 1One 1One 중공
퍼라
이트
Hollow
Fura
It
평균
입경(㎛)
Average
Particle size (㎛)
7070 7070 7070 100100 100100 -- 100100 100100
표면
처리
surface
process
무처리No treatment 소수
처리
decimal
process
친수
처리
Hydrophilic
process
무처리No treatment 친수
처리
Hydrophilic
process
-- 무처리No treatment 친수
처리
Hydrophilic
process
중량부Weight portion 1010 1010 1010 1010 1010 -- 1010 1010

실시예 1-5 및 비교예 1-3에 따라 제조된 폴리우레탄폼의 물성을 표 2에 나타내었다. 표 2에서의 물성은 아래에 설명된 바와 같이 결정된다.
The physical properties of the polyurethane foam prepared according to Example 1-5 and Comparative Examples 1-3 are shown in Table 2. Physical properties in Table 2 are determined as described below.

1. 자유발포밀도: 내부치수 300X300X100mm의 상부 개방형 몰드에 주입 발포된 폼의 밀도(Kg/m3)
1.Free Foam Density: Density (Kg / m 3 ) of foam foam injected into the top open mold with internal dimensions 300X300X100mm

2. 열전도도: HC-074 (LaserComp)를 사용하여 20℃ 조건으로 측정(ASTM C518)
2. Thermal conductivity: measured at 20 ℃ using HC-074 (LaserComp) (ASTM C518)

3. 압축강도: 50X50X50mm의 시편으로 로이드사의 만능시험기로 측정(KS M3831)
3. Compressive strength: Measured by Lloyd's universal tester with 50X50X50mm specimen (KS M3831)

4. 굽힘강도: 300X75X50mm의 시편으로 로이드사의 만능시험기로 측정(KS M3830)
4. Bending strength: measured by Lloyd's universal testing machine with 300X75X50mm specimen (KS M3830)

5. 흡수량: 100mmX100mmX25mm의 시험편을 수면에서 50mm아래 담근 후 10초 후에 꺼내어 30° 기울여진 그물 눈금 3mm의 철망에 30초간 방치시킨 후, 무게를 0.01g의 정밀도로 측정하여 기준 무게로 하고, 다시 24시간 흡수시킨 후 무게를 측정하여 기준무게 대비 흡수 무게를 계산하고 표면적 당 무게로 환산한 값을 흡수량으로 한다.
5. Absorption amount: After dipping 100mmX100mmX25mm below 50mm from the water surface, take it out after 10 seconds, and leave it for 30 seconds in a wire mesh of 30mm inclined net scale for 30 seconds, measure the weight with a precision of 0.01g After absorbing for time, the weight is measured to calculate the absorbed weight to the reference weight.

구분division 실시예1Example 1 실시예2Example 2 실시예3Example 3 실시예4Example 4 실시예5Example 5 비교예1Comparative Example 1 비교예2Comparative Example 2 비교예3Comparative Example 3 자유발포밀도
(Kg/㎥)
Free Foam Density
(Kg / ㎥)
3232 3232 3232 3333 3434 3030 4747 4545
열전도도
(Kcal/mh℃)
Thermal conductivity
(Kcal / mh ℃)
0.02210.0221 0.012200.01220 0.02190.0219 0.02180.0218 0.02250.0225 0.02100.0210 0.03370.0337 0.02810.0281
압축강도
(Kg/㎠)
Compressive strength
(Kg / cm2)
2.82.8 3.03.0 3.43.4 2.92.9 3.13.1 2.52.5 2.72.7 2.82.8
굽힙강도
(Kg/㎠)
Flexural strength
(Kg / cm2)
4.84.8 4.94.9 5.65.6 4.84.8 5.25.2 4.54.5 2.92.9 3.23.2
흡수량
(g/100㎠)
Absorption amount
(g / 100㎠)
0.80.8 0.70.7 0.80.8 1.01.0 0.80.8 1.31.3 4.14.1 3.33.3

비교예 2와 3의 경우 높은 비표면적을 가지는 일반적인 팽창 퍼라이트에 의한 폴리올 또는 이소시아네이트의 흡수에 의해 반응의 진행이 원활하지 못하여 자유발포밀도가 47 Kg/㎥으로 상승하였으며, 무기 퍼라이트의 충진으로 압축강도는 모두 상승되었으며 폴리우레탄 폼 자체의 탄성력이 커서 크게 차이는 없었다. 굽힘강도는 감소하였고, 열전도율이 높게 상승한 것으로 보아 내부 셀의 크기가 불규칙적으로 증가하고 형태가 나빠졌음을 알수 있다.
In Comparative Examples 2 and 3, the reaction did not proceed smoothly due to the absorption of polyol or isocyanate by general expanded perlite having a high specific surface area, and thus the free foaming density increased to 47 Kg / m 3, and the compressive strength was filled with the filling of inorganic perlite. Were all increased and the elastic force of the polyurethane foam itself was large, so there was no significant difference. The bending strength was decreased and the thermal conductivity was increased so that the size of the inner cell was irregularly increased and the shape was deteriorated.

반면, 상기 본 발명의 팽창 퍼라이트의 기계적 강도를 비교해 본 결과, 폴리우레탄 폼 단독 사용된 비교예 1에 비해 성능이 저하되지 않았으며, 특히 표면 소수처리의 경우 4.9 Kg/㎠의 굴곡강도를 나타내었으나, 친수처리의 경우 5.6 Kg/㎠로 소수처리에 비해 높은 기계적 강도를 나타내었다. 이는 폴리우레탄 형성 반응에서 친수성기로 사용된 아미노기에 의해 이소시아네이트와의 반응이 형성됨에 따라 계면 접착력이 증가하여 높은 기계적 강도를 나타낸 것이다.
On the other hand, as a result of comparing the mechanical strength of the expanded perlite of the present invention, the performance was not reduced compared to Comparative Example 1 used polyurethane foam alone, especially in the case of surface hydrophobic treatment showed 4.9 Kg / ㎠ flexural strength , Hydrophilic treatment showed 5.6 Kg / ㎠, which showed higher mechanical strength than hydrophobic treatment. This indicates that the reaction with the isocyanate is formed by the amino group used as the hydrophilic group in the polyurethane formation reaction, thereby increasing the interfacial adhesion to show high mechanical strength.

또한, 비교예와 달리 닫힌 셀 퍼라이트를 사용한 실시예의 경우 또한 발포밀도의 급격한 증가는 없었으나, 일부 상승한 이유는 팽창 퍼라이트 첨가에 따른 중량의 증가에 기인한 것이라 하겠다.
In addition, unlike the comparative example, in the case of using the closed cell perlite, there was no sharp increase in foam density, but the reason for the increase was due to the increase in weight due to the addition of expanded perlite.

흡수율을 측정한 결과, 일반적인 팽창 퍼라이트의 높은 흡수성으로 인해 제조된 발포 폼의 흡수량이 퍼라이트 미함유된 비교예 1에 비해 급격히 증가하였고, 그나마 비교예 2는 표면처리를 하여 그 값이 낮아 졌다. 닫힌 셀 팽창 퍼라이트 사용시 폴리우레탄 폼 단독 보다 오히려 흡수율이 낮아 졌는데, 이는 닫힌 셀 팽창 퍼라이트가 폴리우레탄 폼 내부로의 수분 전이를 차단하는 효과를 갖음을 알 수 있다.
As a result of measuring the absorption rate, the absorbed amount of the expanded foam prepared due to the high absorbency of the general expanded perlite was sharply increased compared to Comparative Example 1 without the perlite, but Comparative Example 2 was subjected to the surface treatment, the value was lowered. When the closed cell expansion perlite is used, the absorption rate is lower than that of the polyurethane foam alone. It can be seen that the closed cell expansion perlite has an effect of blocking moisture transfer into the polyurethane foam.

결과적으로, 닫힌 셀 팽창 퍼라이트의 첨가는 일반적인 개방형 팽창 퍼라이트가 가지는 문제점 즉, 높은 비표면적에 따른 폴리올 또는 이소시아네이트의 흡수 및 폼 제조에 있어서의 분산성 문제 등에 따른 폴리우레탄 폼 형성에 있어서의 문제점을 극복할 수 있고, 발포력의 저하 없이 기계적 물성이 향상되고 수분 흡수율이 낮은 발포폼을 제조할 수 있다.
As a result, the addition of closed cell expansion perlite overcomes the problems of conventional open expansion perlites, namely polyurethane foam formation due to absorption of polyols or isocyanates with high specific surface area and dispersibility problems in foam production. It is possible to produce a foam with improved mechanical properties and low water absorption rate without lowering the foaming force.

실시예 8
Example 8

표 3에 도시한 바와 같이 각각 평균 OH 값이 350~500을 갖는 폴리올 성분 혼합 중량부 100(슈크로오스계 폴리올 60 %, 솔비톨계 폴리올 40%), 가교제 5 중량부, 물 3.5 중량부와 및 3급아민 촉매 혼합물 1.0 중량부와 실리콘 정포제 1.5 중량부를 혼합하고, 평균 입경 70㎛급의 닫힌 셀 팽창 퍼라이트를 10 중량부 혼합하여 교반하였다. 이후 NCO%가 30~32인 폴리머릭 MDI 165부를 반응시켜 수발포 폴리우레탄 폼 단열재를 제조하였다.
As shown in Table 3, 100 parts by weight of the mixed polyol component having an average OH value of 350 to 500 (60% sucrose polyol, 40% sorbitol polyol), 5 parts by weight of crosslinking agent, 3.5 parts by weight of water, and 1.0 part by weight of the tertiary amine catalyst mixture and 1.5 parts by weight of the silicon foam stabilizer were mixed, and 10 parts by weight of the closed cell expanded perlite having an average particle diameter of 70 µm was mixed and stirred. Thereafter, 165 parts of polymeric MDI having an NCO% of 30 to 32 were reacted to prepare a water-foamed polyurethane foam insulation.

실시예 9
Example 9

상기 실시예 8과 동일하게 실시하되, 사용된 닫힌 셀 팽창 퍼라이트는 평균 입경 70㎛급을 10 중량부 혼합하며, 표면 코팅은 실란 커플링제를 이용하여 소수성 코팅을 실시하여 폴리우레탄 폼 단열재를 제조하였다.
The same procedure as in Example 8 was carried out, but the closed cell expansion perlite used was mixed with 10 parts by weight of an average particle diameter of 70 μm, and the surface coating was made of a polyurethane foam insulation by performing hydrophobic coating using a silane coupling agent. .

실시예 10
Example 10

상기 실시예 8와 동일하게 실시하되, 실란 커플링제로 표면 소수성기로 처리한 평균입경 70㎛급의 닫힌 셀 팽창 퍼라이트 5 중량부를 혼합하여 폴리우레탄 폼을 제조하였다.
In the same manner as in Example 8, a polyurethane foam was prepared by mixing 5 parts by weight of a closed cell expanded perlite having an average particle diameter of 70 μm treated with a surface hydrophobic group with a silane coupling agent.

실시예 11
Example 11

상기 실시예 8와 동일하게 실시하되, 실란 커플링제로 표면 친수성기로 처리한 평균입경 70㎛급 닫힌 셀 팽창 퍼라이트 10 중량부를 혼합하여 폴리우레탄 폼을 제조하였다.
The same procedure as in Example 8 was carried out, but a polyurethane foam was prepared by mixing 10 parts by weight of an average particle diameter of 70 μm closed cell expansion perlite treated with a surface hydrophilic group with a silane coupling agent.

실시예 12
Example 12

상기 실시예 8와 동일하게 실시하되, 실란 커플링제로 표면 친수성기로 처리한 평균입경 70㎛급의 닫힌 셀 팽창 퍼라이트 5 중량부를 혼합하여 폴리우레탄 폼을 제조하였다.
In the same manner as in Example 8, a polyurethane foam was prepared by mixing 5 parts by weight of a closed cell expanded perlite having an average particle diameter of 70 μm treated with a surface hydrophilic group with a silane coupling agent.

실시예 13
Example 13

상기 실시예 8와 동일하게 실시하되, 평균입경 100㎛급의 닫힌 셀 팽창 퍼라이트 10 중량부를 혼합하여 폴리우레탄 폼을 제조하였다.
The same procedure as in Example 8 was carried out, but a polyurethane foam was prepared by mixing 10 parts by weight of the closed cell expanded perlite having an average particle diameter of 100 μm.

실시예 14
Example 14

상기 실시예 8와 동일하게 실시하되, 실란 커플링제로 표면 소수성기로 처리한 평균입경 100㎛급의 닫힌 셀 팽창 퍼라이트 5 중량부를 혼합하여 폴리우레탄 폼을 제조하였다.
In the same manner as in Example 8, a polyurethane foam was prepared by mixing 5 parts by weight of a closed cell expanded perlite having an average particle diameter of 100 μm treated with a surface hydrophobic group with a silane coupling agent.

실시예 15
Example 15

상기 실시예 8와 동일하게 실시하되, 실란 커플링제로 표면 친수성기로 처리한 평균입경 100㎛급의 닫힌 셀 팽창 퍼라이트 10 중량부를 혼합하여 폴리우레탄 폼을 제조하였다.
In the same manner as in Example 8, a polyurethane foam was prepared by mixing 10 parts by weight of a closed cell expanded perlite having an average particle diameter of 100 μm treated with a surface hydrophilic group with a silane coupling agent.

실시예 16
Example 16

상기 실시예 8와 동일하게 실시하되, 실란 커플링제로 표면 친수성기로 처리한 평균입경 100㎛급의 닫힌 셀 팽창 퍼라이트 5 중량부를 혼합하여 폴리우레탄 폼을 제조하였다.
In the same manner as in Example 8, a polyurethane foam was prepared by mixing 5 parts by weight of a closed cell expanded perlite having an average particle diameter of 100 μm treated with a surface hydrophilic group with a silane coupling agent.

비교예 4
Comparative Example 4

상기 실시예 8과 동일하게 실시하되, 표 3에서과 같이 닫힌 셀 팽창 퍼라이트를 함유하지 않은 폴리우레탄 단독 단열폼을 제조하였다.
In the same manner as in Example 8, as shown in Table 3 to prepare a polyurethane sole insulation foam containing no closed cell expansion perlite.

비교예 5-6
Comparative Example 5-6

상기 실시예 8과 동일하게 실시하되, 사용된 퍼라이트는 본 발명의 팽창 퍼라이트의 형태가 아닌 도 1에서 제시된 바와 같은 일반적인 팽창 퍼라이트를 사용하였으며, 표 3에서와 같은 특성을 가진 입자를 사용하였다.
In the same manner as in Example 8, the perlite used was a general expanded perlite as shown in Figure 1, not in the form of the expanded perlite of the present invention, particles having the characteristics as shown in Table 3.

구분division 실시예8Example 8 실시예9Example 9 실시예11Example 11 실시예13Example 13 실시예15Example 15 비교예4Comparative Example 4 비교예5Comparative Example 5 비교예6Comparative Example 6 폴리올APolyol A 4040 4040 4040 4040 4040 4040 4040 4040 폴리올BPolyol B 6060 6060 6060 6060 6060 6060 6060 6060 가교제Cross-linking agent 55 55 55 55 55 55 55 55 촉매catalyst 1.01.0 1.01.0 1.01.0 1.01.0 1.01.0 1.01.0 1.01.0 1.01.0 폴리머릭 MDIPolymeric MDI 165165 165165 165165 165165 165165 165165 165165 165165 water 3.53.5 3.53.5 3.53.5 3.53.5 3.53.5 3.53.5 3.53.5 3.53.5 정포제Foaming agent 1.51.5 1.51.5 1.51.5 1.51.5 1.51.5 1.51.5 1.51.5 1.51.5 평균
입경(㎛)
Average
Particle size (㎛)
7070 7070 7070 100100 100100 -- 100100 100100
표면
처리
surface
process
무처리No treatment 소수
처리
decimal
process
친수
처리
Hydrophilic
process
무처리No treatment 친수
처리
Hydrophilic
process
-- 무처리No treatment 친수
처리
Hydrophilic
process
중량부Weight portion 1010 1010 1010 1010 1010 -- 1010 1010

실시예 8-15 및 비교예 4-6에 따라 제조된 폴리우레탄폼의 물성을 표 4에 나타내었다.
The physical properties of the polyurethane foam prepared according to Example 8-15 and Comparative Example 4-6 are shown in Table 4.

구분division 실시예8Example 8 실시예9Example 9 실시예11Example 11 실시예13Example 13 실시예15Example 15 비교예4Comparative Example 4 비교예5Comparative Example 5 비교예6Comparative Example 6 자유발포밀도
(Kg/㎥)
Free Foam Density
(Kg / ㎥)
3434 3333 3434 3535 3535 3232 4747 4848
열전도도
(Kcal/mh℃)
Thermal conductivity
(Kcal / mh ℃)
0.02420.0242 0.02450.0245 0.02420.0242 0.02450.0245 0.02480.0248 0.02400.0240 0.03980.0398 0.03870.0387
압축강도
(Kg/㎠)
Compressive strength
(Kg / cm2)
2.42.4 2.42.4 2.82.8 2.22.2 2.42.4 1.81.8 2.22.2 2.42.4
굽힙강도
(Kg/㎠)
Flexural strength
(Kg / cm2)
3.33.3 4.04.0 4.74.7 3.63.6 3.83.8 3.03.0 2.12.1 2.32.3
흡수량
(g/100㎠)
Absorption amount
(g / 100㎠)
0.90.9 0.80.8 0.90.9 1.11.1 0.90.9 1.51.5 4.44.4 3.63.6

상기 표 4에 도시된 바와 같이 비교예 4는 자유발포밀도 32 Kg/㎥을 나타내었으며, 비교예 1에 비해 열전도율의 상승과 압축강도 및 굴곡강도 등의 기계적 물성이 감소하였다. 이는 수발포 시스템의 문제점인 우레아 반응의 급격한 진행에 따른 기계적 물성의 감소와 열전도율의 상승에 기인한 결과이다.
As shown in Table 4, Comparative Example 4 exhibited a free foaming density of 32 Kg / ㎥, and compared with Comparative Example 1, the mechanical properties such as increase in thermal conductivity and compressive strength and flexural strength were reduced. This is a result of the decrease in mechanical properties and the increase in thermal conductivity due to the rapid progress of the urea reaction, which is a problem of the water-foaming system.

또한, 비교예 5와 6의 경우 높은 비표면적을 가지는 일반적인 팽창 퍼라이트에 의한 폴리올 또는 이소시아네이트의 흡수에 의해 반응의 진행이 원활하지 못하여 자유발포밀도가 48 Kg/㎥으로 상승하였으며, 퍼라이트의 첨가에 따라 압축강도는 증가하였으나, 굽힘강도는 감소하였고, 열전도율 또한 감소하였음을 알 수 있다.
In addition, in the case of Comparative Examples 5 and 6, the reaction was not progressed smoothly due to the absorption of polyol or isocyanate by general expanded perlite having a high specific surface area, and thus the free foaming density increased to 48 Kg / m 3. Compressive strength was increased, but bending strength was decreased, and thermal conductivity was also decreased.

그러나 실시예 1에서 실시예 5와 비교예 1에서 본 발명의 중공 퍼라이트를 사용한 경우보다 실시예 8에서 실시예 15와 비교예 4, 에서 중공 퍼라이트를 사용한 경우가 열전도율 상승폭이 작다. 이는 수발포 시스템에서 발포시 셀의 형상이 더욱 균일하게 구성되도록 도움을 줬다는 것을 예상할 수 있다.
However, in Example 1 to Example 15 and Comparative Example 4, in the case of using the hollow perlite in Example 8 and Comparative Example 1 in the case of using the hollow perlite of Example 5 and Comparative Example 1, the thermal conductivity rise is smaller. It can be expected that this helped to make the shape of the cell more uniform when foaming in the water-foaming system.

또한, 실시예 11과 같이 평균입경 70㎛의 중공 퍼라이트를 사용하여 발포폼을 제조한 경우, 비교예 4 대비 발포밀도의 감소가 거의 발생하지 않았으며, 기계적 물성은 증가하였다.
In addition, when the foam was manufactured using hollow perlite having an average particle diameter of 70 μm as in Example 11, a decrease in foam density was hardly generated compared to Comparative Example 4, and mechanical properties were increased.

결과적으로, 닫힌 셀 팽창 퍼라이트의 첨가는 수발포 시스템의 경우 급격한 우레아 결합을 안정적으로 진행시켜 발포압의 증가와 표면의 경질화를 억제하여 압축강도 등의 기계적 물성을 증가시키며, 탈형성 등을 개선하는 역할을 수행할 수 있다. 또한 단열효율이 낮은 이산화탄소에 의한 발포 셀의 열전도도의 보강역할을 수행할 수 있다.
As a result, the addition of closed cell expansion perlite stabilizes the rapid urea bond in the case of water-foaming system, thereby increasing the foaming pressure and hardening of the surface to increase mechanical properties such as compressive strength, and improve deforming. It can play a role. In addition, it is possible to perform a role of reinforcing the thermal conductivity of the foam cell by the carbon dioxide with low thermal insulation efficiency.

실시예 17Example 17

상기 실시예 5와 동일하게 실시하되, 적인을 5wt% 중량부, 닫힌 셀 팽창 퍼라이트의 함량을 20wt% 중량부 혼합하여 폴리우레탄폼을 제조하였다.
In the same manner as in Example 5, the polyurethane foam was prepared by mixing 5 wt% by weight of the enemy and 20 wt% by weight of the content of the closed cell expanded perlite.

실시예 18Example 18

상기 실시예 17과 동일하게 실시하되, 닫힌 셀 팽창 퍼라이트의 함량을 20 중량부 혼합하여 폴리우레탄 폼을 제조하였다.
In the same manner as in Example 17, 20 parts by weight of the content of the closed cell expansion perlite was mixed to prepare a polyurethane foam.

실시예 19Example 19

상기 실시예 17과 동일하게 실시하되, 닫힌 셀 팽창 퍼라이트의 함량을 30 중량부 혼합하여 폴리우레탄 폼을 제조하였다.
The same procedure as in Example 17 was carried out, but the polyurethane foam was prepared by mixing 30 parts by weight of the content of the closed cell expanded perlite.

비교예 7
Comparative Example 7

상기 비교예 3과 동일하게 실시하되, 적인을 5wt% 중량부, 일반 팽창 퍼라이트의 함량을 20wt% 중량부 혼합하여 폴리우레탄폼을 제조하였다.
In the same manner as in Comparative Example 3, but was prepared by mixing 5wt% by weight, the content of the general expansion perlite by 20wt% by weight of the polyurethane foam.

비교예 8
Comparative Example 8

상기 비교예 7과 동일하게 실시하되, 일반적인 팽창 퍼라이트의 함량을 20 중량부 혼합하여 폴리우레탄 폼을 제조하였다.
To carry out the same as in Comparative Example 7, a polyurethane foam was prepared by mixing 20 parts by weight of a general expanded perlite content.

비교예 9
Comparative Example 9

상기 비교예 7과 동일하게 실시하되, 일반적인 팽창 퍼라이트의 함량을 30 중량부 혼합하여 폴리우레탄 폼을 제조하였다.
The same procedure as in Comparative Example 7 was carried out, but a polyurethane foam was prepared by mixing 30 parts by weight of a general expanded perlite content.

실시예 17-19, 비교예 7-9에 따라 제조된 폴리우레탄폼의 난연성능을 확인하기 위해 총 방출열량을 측정하였다.
In order to confirm the flame retardant performance of the polyurethane foams prepared according to Examples 17-19 and Comparative Examples 7-9, the total calorific value was measured.

1. 난연성: 콘 칼로리미터법으로 5분간 실시하여 총 방출열을 측정 (KS F ISO 5660-1)
1. Flame retardancy: Measure the total heat released by conducting 5 minutes with cone calorimeter (KS F ISO 5660-1)

구분division 실시예17Example 17 실시예18Example 18 실시예19Example 19 비교예7Comparative Example 7 비교예8Comparative Example 8 비교예9Comparative Example 9 평균입경
(㎛)
Average particle diameter
(Μm)
7070 7070 7070 100100 100100 100100
퍼라이트
wt% 중량부
Purite
wt% parts by weight
1010 2020 3030 1010 2020 3030
총 방출열
(MJ/㎡)
Total emission heat
(MJ / ㎡)
7.67.6 5.85.8 4.54.5 15.315.3 8.68.6 7.17.1

콘칼로리미터법에 의한 총 방출열의 경우, 실시예 17-19 및 비교예 7-9와 같이 퍼라이트의 함량이 증가할수록 총 방출열이 낮아짐에 따라 난연성이 증가함을 알수 있다.
In the case of the total heat of emission by the cone calorimeter method, it can be seen that the flame retardancy increases as the total heat of heat is lowered as the content of the ferrite increases as in Example 17-19 and Comparative Example 7-9.

그러나, 함유된 퍼라이트 함량 대비 방출열을 살펴보면, 비교예 9와 같이 일반 팽창 퍼라이트를 30 중량부 혼합한 경우 7.1 MJ/㎡의 방출열을 나타낸 반면, 중공형 퍼라이트 20 중량부를 사용한 실시예 18의 방출열이 5.8 MJ/㎡로 보다 낮은 방출열을 나타내었다. 이는 중공 형태의 입자가 폼 내부에서의 분산효율이 우수함과 동시에 표면처리에 의한 폼과의 접착성 증가에 기인하여 탄화시 중공 퍼라이트에 의한 탄화층 형성효율이 증가함에 따라 적은 양으로도 높은 난연 효과를 나타낸 것이다.
However, looking at the heat release compared to the content of the perlite contained, when mixing 30 parts by weight of the general expansion perlite as shown in Comparative Example 9 showed a heat release of 7.1 MJ / ㎡, while the release of Example 18 using 20 parts by weight of the hollow perlite The heat showed lower emission heat of 5.8 MJ / m 2. This is because the hollow particles have excellent dispersion efficiency inside the foam and at the same time, due to the increase in adhesion to the foam by the surface treatment, the carbonized layer formation efficiency due to the hollow perlite increases during carbonization, so that the flame retardant effect is high even in a small amount. It is shown.

다음으로 팽창 퍼라이트에서 닫힌 셀의 함량에 따른 물성의 효과를 살펴본다.
Next, the effects of physical properties on the content of closed cells in expanded perlite are examined.

아래의 표 6은 전체 팽창 퍼라이트 중량 대비 닫힌셀 형태를 70 중량% (A), 50 중량% (B), 30% 중량% (C)를 가지는 팽창퍼라이트 각각의 열전도율과 수분 흡수율을 측정한 결과이다.
Table 6 below shows the results of measuring the thermal conductivity and the water absorption of each of the expanded perlite having the closed cell form of 70% by weight (A), 50% by weight (B), and 30% by weight (C) of the total expanded perlite weight. .

상기 열전도율은 가로X세로X높이가 300X300X50mm인 형틀에 각각의 퍼라이트를 투입하여 충진하고 밀폐시켜 평판 열류계법으로 20℃ 조건에서 측정하였으며, 수분 흡수율은 각각의 퍼라이트 100ml를 종이필터가 장착된 깔대기에 투입하고, 물 100ml를 서서히 투입하여 하부로 배출된 양으로 흡수율을 계산하였다.
The thermal conductivity was filled and sealed by inserting each perlite into a mold having a width X length X height 300X300X50mm, and measured at 20 ° C. using a flat plate heat flow method. The water absorption rate was put in a funnel equipped with a paper filter. Then, 100 ml of water was slowly added, and the absorption rate was calculated from the amount discharged downward.

닫힌 셀 팽창 퍼라이트 중량별 물성 비교Comparison of Properties by Weight of Closed Cell Expansion Perlite 구분division 열전도율 (W/mK)Thermal Conductivity (W / mK) 수분흡수율 (%)Water absorption (%) A (닫힌셀 70 중량%)A (70% of closed cells) 0.0340.034 18.418.4 B (닫힌셀 50 중량%)B (50% by weight of closed cells) 0.0360.036 26.526.5 C (닫힌셀 30 중량%)C (30% by weight of closed cells) 0.0470.047 48.748.7

상기 결과에서 닫힌셀이 30 중량% 이하인 경우, 팽창 퍼라이트 자체의 열전도율이 높아 단열성능이 떨어지며, 수분 흡수율은 48% 이상으로 액상 수지와 혼합시 수지를 과다하게 흡수하게 되어 효율성이 나빠지며, 입자 내부에 수지가 남게 되므로 열전도율 상승이 초래된다.
In the above result, when the closed cell is 30 wt% or less, the thermal conductivity of the expanded perlite itself is high, resulting in poor thermal insulation performance. The water absorption rate is 48% or more, and when mixed with the liquid resin, the resin is excessively absorbed, resulting in poor efficiency. Since the resin remains on the substrate, the thermal conductivity rises.

반면, 닫힌셀이 50 중량% 이상인 경우, 닫힌셀 30%에 비해 낮은 열전도율을 가지며, 수분 흡수율 또한 낮아, 수지의 효율성 및 열전도율 상승이 억제된다. 닫힌 셀 70 중량%은 보다 낮을 열전도율과 수분 흡수율을 가짐을 알 수 있다.
On the other hand, when the closed cell is 50% by weight or more, it has a lower thermal conductivity than the closed cell 30%, the water absorption is also low, the increase in the efficiency and thermal conductivity of the resin is suppressed. It can be seen that 70% by weight of closed cells have lower thermal conductivity and moisture absorption.

결과적으로, 닫힌셀 팽창 퍼라이트가 우수한 열전도율과 낮은 수분 흡수율을 나타내는 닫힌 셀 중량%는 전체 팽창 퍼라이트 대비 50 중량% 이상인 경우이다.
As a result, the closed cell weight percentage, in which the closed cell expansion perlite exhibits excellent thermal conductivity and low water absorption, is 50% by weight or more relative to the total expansion perlite.

상기 실시예, 특히 구조적 형태 등이 설명되었으나, 이는 이들의 범위를 제안하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자라면, 본 발명의 원칙을 벗어나지 않는 범위에서 변형 가능함을 알 수 있다.
Although the embodiments, in particular structural forms and the like have been described, these are not suggesting the scope thereof, and those skilled in the art to which the present invention pertains know that modifications can be made without departing from the principles of the present invention. Can be.

1 : 폴리올 교반탱크
2: 이소시아네이트 교반탱크
3 : 실린더 펌프
5 : 피스톤 펌프
6: 믹싱헤드
7 : 토출구
1: Polyol Stirring Tank
2: isocyanate stirring tank
3: cylinder pump
5: piston pump
6: mixing head
7: discharge port

Claims (17)

표면에는 실란 커플링제, 티타늄 커플링제, 지르코늄 커플링제 중 선택된 1종 이상의 커플링제가 부여된 닫힌 셀 형상의 팽창 퍼라이트를 포함하는 것을 특징으로 하는 닫힌 셀 형상의 팽창 퍼라이트를 이용한 폴리우레탄 폼.A polyurethane foam using a closed cell expanded perlite, characterized in that the surface comprises a closed cell-shaped expanded perlite to which at least one coupling agent selected from silane coupling agent, titanium coupling agent and zirconium coupling agent is applied. 제 1항에 있어서,
상기 닫힌 셀 형상의 팽창 퍼라이트는 0.03 ~ 0.3g/㎤범위의 벌크비중(Bulk Density)을 갖는 것을 특징으로 하는 닫힌 셀 형상의 팽창 퍼라이트를 이용한 폴리우레탄 폼.
The method of claim 1 ,
The closed cell expanded perlite is a polyurethane foam using a closed cell expanded perlite, characterized in that it has a bulk density (Bulk Density) of 0.03 ~ 0.3g / cm 3 range.
제 1항에 있어서,
상기 닫힌 셀 형상의 팽창 퍼라이트는 팽창 퍼라이트 전체 중량대비 50 중량% 이상 포함됨을 특징으로 하는 닫힌 셀 형상의 팽창 퍼라이트를 이용한 폴리우레탄 폼.
The method of claim 1,
The closed cell-expanded perlite is polyurethane foam using a closed cell-expanded perlite, characterized in that it comprises at least 50% by weight relative to the total weight of the expanded perlite.
삭제delete 제 1항에 있어서,
상기 커플링제는 닫힌 셀 형상의 팽창 퍼라이트 100 중량% 대비 0.5 내지 10 중량%의 비율로 사용되는 것을 특징으로 하는 닫힌 셀의 팽창 퍼라이트를 이용한 폴리우레탄 폼.
The method of claim 1,
The coupling agent is a polyurethane foam using the expanded perlite of the closed cell, characterized in that it is used in a ratio of 0.5 to 10% by weight relative to 100% by weight of the expanded cell perlite of the closed cell shape.
제1항에 있어서,
실란 커플링제는 소수성 실란과 친수성 실란들의 조합으로 구성되며, 상기 소수성 실란은 이소옥틸트리메톡시실란(i-Octyltrimethoxysilane), 메틸트리메톡시실란(Methyltrimethoxysilane), 에폭시시클로헥실에틸트리메톡시실란(Epoxycyclohexylethyltrimethoxy silane) 중의 어느 하나 이상이고, 상기 친수성 실란은 아미노프로필트리메톡시실란(Aminopropyltrimethoxysilane), 3-글리시드옥시프로필트리메톡시실란(Glycidoxypropyltrimethoxysilane), 클로로프로필트리에톡시실란(Chloro propyltriethoxysilane) 중의 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 닫힌 셀의 팽창 퍼라이트를 이용한 폴리우레탄 폼.
The method of claim 1,
The silane coupling agent is composed of a combination of hydrophobic silane and hydrophilic silane, and the hydrophobic silane is isooctyltrimethoxysilane ( i -Octyltrimethoxysilane), methyltrimethoxysilane, epoxycyclohexylethyltrimethoxysilane (Epoxycyclohexylethyltrimethoxy silane ), And the hydrophilic silane is any one or more of aminopropyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, and chloropropyltriethoxysilane. Polyurethane foam using the expanded perlite of the closed cell characterized by.
제1항에 있어서,
상기 티타늄 커플링제는 티타늄 스테아레이트 콤플렉스, 티타늄 오가노 포스페이트 콤플렉스, 티타늄 아세틸 아세토네이트, 이소-부톡시 티타늄 에틸 아세토 아세테이트, 디-이소-프로폭시 티타늄 비스 에틸 아세토 아세테이트, 테트라 이소프로필 티타네이트, 테트라 노말 부틸 티타네이트, 테트라 에틸 니타네이트 중의 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 닫힌 셀의 팽창 퍼라이트를 이용한 폴리우레탄 폼.
The method of claim 1,
The titanium coupling agent is a titanium stearate complex, a titanium organo phosphate complex, titanium acetyl acetonate, iso-butoxy titanium ethyl aceto acetate, di-iso-propoxy titanium bis ethyl aceto acetate, tetra isopropyl titanate, tetra normal Polyurethane foam using expanded perlite of a closed cell, characterized in that any one or more of butyl titanate, tetra ethyl nitanate.
제1항에 있어서,
상기 지르코늄 커플링제는 네오펜틸 디아릴 옥시 트리네오데카노일 지르코네이트, 네오펜틸 디아릴 옥시 트리도데실벤젠-술포닐 지르코네이트, 네오펜틸 디아릴 옥시 트리디옥틸포스페이트 지르코네이트, 네오펜틸 디아릴 옥시 트리아미노페닐 지르코네이트, 네오펜틸 디아릴 옥시 트리메타아크릴 지르코네이트, 네오펜틸 디아릴 옥시 트리아크릴 지르코네이트, 디네오펜틸 디아릴 옥시 디파라미노 벤조일 지르코네이트 중의 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 닫힌 셀의 팽창 퍼라이트를 이용한 폴리우레탄 폼.
The method of claim 1,
The zirconium coupling agent is neopentyl diaryl oxy trineodecanoyl zirconate, neopentyl diaryl oxy tridodecylbenzene-sulfonyl zirconate, neopentyl diaryl oxy tridioctylphosphate zirconate, neopentyl dia Any one or more of aryl oxy triaminophenyl zirconate, neopentyl diaryl oxy trimethacryl zirconate, neopentyl diaryl oxy triacryl zirconate, dinopentyl diaryl oxy diparamino benzoyl zirconate Polyurethane foam using the expanded perlite of the closed cell characterized by.
제1항에 있어서,
상기 폴리우레탄 폼은 난연제, 산화방지제, 자외선흡수제, 안정제, 착색제 중의 어느 하나 이상을 추가로 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 닫힌 셀의 팽창 퍼라이트를 이용한 폴리우레탄 폼.
The method of claim 1,
The polyurethane foam is a polyurethane foam using expanded perlite of a closed cell, characterized in that it further comprises any one or more of a flame retardant, antioxidant, ultraviolet absorber, stabilizer, colorant.
제 1항에 있어서,
상기 폴리우레탄 폼에는 나노클레이, 유리섬유, 산화티탄 분말 중 선택된 1종 이상을 추가로 포함하고있는 것을 특징으로 하는 닫힌 셀의 팽창 퍼라이트를 이용한 폴리우레탄 폼.
The method of claim 1,
The polyurethane foam is a polyurethane foam using expanded perlite of a closed cell, characterized in that it further comprises one or more selected from nanoclay, glass fiber, titanium oxide powder.
폴리올과 이소시아네이트 혼합 총량 100 중량%에 대하여 표면에는 실란 커플링제, 티타늄 커플링제, 지르코늄 커플링제 중 선택된 1종 이상의 커플링제가 부여된 닫힌 셀 형상의 팽창 퍼라이트 1 내지 50 중량% 혼합하여 제조하는 것을 특징으로 하는 닫힌 셀의 팽창 퍼라이트를 이용한 폴리우레탄 폼 제조방법.It is prepared by mixing 1 to 50% by weight of a closed cell-expanded perlite in which at least one coupling agent selected from a silane coupling agent, a titanium coupling agent, and a zirconium coupling agent is given to the surface based on 100% by weight of the total amount of the polyol and isocyanate mixture. Polyurethane foam manufacturing method using the expanded perlite of the closed cell. 제 11항에 있어서,
상기 폴리올은 에틸렌글리콜, 1,2-프로판글리콜, 1,3-프로필렌글리콜, 부틸렌글리콜, 1,6-헥산디올, 1,8-옥탄디올, 네오펜틸글리콜, 2-메틸-1,3-프로판디올, 글리세롤, 트리메닐올프로판, 1,2,3-헥산트리올, 1,2,4-부탄트리올, 트리메틸올메탄, 펜타에리트리톨, 디에틸렌글리콜, 트리에틸렌글리콜, 폴리에틸렌글리콜, 트리프로필렌글리콜, 폴리프로필렌글리콜, 디부틸렌글리콜, 폴리부틸렌글리콜, 솔비톨, 슈크로스, 하이드로퀴논, 레소시놀, 카테콜, 비스페놀 또는 이들 중 2이상의 혼합물과; 에틸렌 옥사이드, 프로필렌 옥사이드 또는 이들의 혼합물을 중합시켜 제조된 폴리에테르 폴리올인 것을 특징으로 하는,
닫힌 셀의 팽창 퍼라이트를 이용한 폴리우레탄 폼 제조방법.
12. The method of claim 11,
The polyol may be ethylene glycol, 1,2-propane glycol, 1,3-propylene glycol, butylene glycol, 1,6-hexanediol, 1,8-octanediol, neopentyl glycol, 2-methyl-1,3- Propanediol, glycerol, trimenyl propane, 1,2,3-hexanetriol, 1,2,4-butanetriol, trimethylolmethane, pentaerythritol, diethylene glycol, triethylene glycol, polyethylene glycol, tri Propylene glycol, polypropylene glycol, dibutylene glycol, polybutylene glycol, sorbitol, sucrose, hydroquinone, resorcinol, catechol, bisphenol or a mixture of two or more thereof; Characterized in that the polyether polyol prepared by polymerizing ethylene oxide, propylene oxide or a mixture thereof,
Polyurethane foam manufacturing method using expanded perlite in a closed cell.
제11항에 있어서,
상기 이소시아네이트는 크루드-4,4'-디페닐메탄디이소시아네이트, 4,4'-디페닐메탄디이소시아네이트, 크루드-2,6-톨루엔디이소시아네이트, 2,6-톨루엔디이소시아네이트, 및 2,4-톨루엔디이소시아네이트 중의 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 닫힌 셀의 팽창 퍼라이트를 이용한 폴리우레탄 폼 제조방법.
The method of claim 11,
The isocyanate is crude 4,4'-diphenylmethane diisocyanate, 4,4'-diphenylmethane diisocyanate, crude-2,6-toluene diisocyanate, 2,6-toluene diisocyanate, and 2, A method for producing a polyurethane foam using expanded perlite in a closed cell, characterized in that any one or more of 4-toluene diisocyanate.
제11항에 있어서,
상기 닫힌 셀 형상의 팽창 퍼라이트와 상기 폴리올을 혼합하여 폴리올 혼합물을 만들고, 상기 폴리올 혼합물과 상기 이소시아네이트를 믹싱헤드로 이송하여 폴리우레탄 폼을 제조하는 것을 특징으로 하는 닫힌 셀의 팽창 퍼라이트를 이용한 폴리우레탄 폼 제조방법.
The method of claim 11,
Polyurethane foam using a closed cell expanded perlite, characterized in that to form a polyol mixture by mixing the closed cell-expanded perlite and the polyol, and to transfer the polyol mixture and the isocyanate to a mixing head to produce a polyurethane foam Manufacturing method.
제11항에 있어서,
상기 닫힌셀 형상의 팽창 퍼라이트, 상기 폴리올, 상기 이소시아네이트를 각각 개별적으로 믹싱헤드로 이송하여 폴리우레탄 폼을 제조하는 것을 특징으로 하는 닫힌 셀의 팽창 퍼라이트를 이용한 폴리우레탄 폼 제조방법.
The method of claim 11,
Polyurethane foam manufacturing method using the expanded perlite of the closed cell expanded perlite, the polyol, and the isocyanate, respectively, to the mixing head to produce a polyurethane foam.
폴리올과 표면에는 실란 커플링제, 티타늄 커플링제, 지르코늄 커플링제 중 선택된 1종 이상의 커플링제가 부여된 닫힌 셀 형상의 팽창 퍼라이트가 혼합되는 폴리올 교반탱크,
이소시아네이트가 교반되면서 보관되는 이소시아네이트 교반탱크,
상기 폴리올 교반탱크에 연결된 다수의 피스톤 펌프,
상기 이소시아네이트 교반탱크에 연결된 적어도 하나 이상의 실린더 펌프,
상기 피스톤 펌프와 상기 실린더 펌프에 의해 이송된 폴리올, 닫힌 셀 형상의 팽창 퍼라이트 및 이소시아네이트가 혼합되면서 반응하는 믹싱헤드를 포함하는 것을 특징으로 하는 닫힌 셀의 팽창 퍼라이트를 이용한 폴리우레탄 폼 발포기.
Polyol stirred tank in which the polyol and the surface are mixed with a closed cell-expanded perlite endowed with at least one coupling agent selected from a silane coupling agent, a titanium coupling agent and a zirconium coupling agent,
Isocyanate stirring tank in which isocyanate is stored while stirring,
A plurality of piston pumps connected to the polyol stirring tank,
At least one cylinder pump connected to the isocyanate stirring tank,
Polyurethane foamed by the piston pump and the cylinder pump, a closed cell expansion perlite and isocyanate is mixed with the mixing head is a polyurethane foam foamer using an expanded perlite of the closed cell, characterized in that it comprises a mixing head.
폴리올, 표면에는 실란 커플링제, 티타늄 커플링제, 지르코늄 커플링제 중 선택된 1종 이상의 커플링제가 부여된 닫힌 셀 형상의 팽창 퍼라이트 및 이소시아네이트가 각각 보관되는 폴리올 저장탱크, 닫힌셀 형상의 팽창 퍼라이트 저장탱크 및 이소시아네이트 저장탱크,
상기 폴리올 저장탱크, 닫힌셀 형상의 팽창 퍼라이트 저장탱크 및 이소시아네이트 저장탱크의 후단에 개별적으로 연결된 정량 공급 펌프에 의해 이송된 폴리올, 닫힌 셀 형상의 팽창 퍼라이트 및 이소시아네이트가 혼합되면서 반응하는 믹싱헤드를 포함하는 것을 특징으로 하는 닫힌 셀의 팽창 퍼라이트를 이용한 폴리우레탄 폼 발포기.
Polyols, polyol storage tanks each containing a closed cell expanded perlite and isocyanate, each of which is given a silane coupling agent, a titanium coupling agent, a zirconium coupling agent, and a polyol storage tank, a closed cell expanded perlite storage tank, Isocyanate storage tanks,
The polyol storage tank, the closed cell-shaped expansion perlite storage tank and the mixing head which is reacted while mixing the polyol, closed cell-shaped expansion perlite and isocyanate conveyed by a metered feed pump individually connected to the rear end of the isocyanate storage tank Polyurethane foam foaming machine using an expanded perlite of a closed cell.
KR1020100114486A 2010-11-17 2010-11-17 Polyurethane foam using expanded perlite with closed cell, its foaming machine and its manafacturing method KR101242875B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100114486A KR101242875B1 (en) 2010-11-17 2010-11-17 Polyurethane foam using expanded perlite with closed cell, its foaming machine and its manafacturing method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100114486A KR101242875B1 (en) 2010-11-17 2010-11-17 Polyurethane foam using expanded perlite with closed cell, its foaming machine and its manafacturing method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20120053287A KR20120053287A (en) 2012-05-25
KR101242875B1 true KR101242875B1 (en) 2013-03-12

Family

ID=46269539

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020100114486A KR101242875B1 (en) 2010-11-17 2010-11-17 Polyurethane foam using expanded perlite with closed cell, its foaming machine and its manafacturing method

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101242875B1 (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3421527B1 (en) * 2017-06-28 2023-11-15 Henkel AG & Co. KGaA Composition containing a lightweight filler
CN115651161B (en) * 2022-11-01 2024-05-14 天津爱德加科技有限公司 All-water open-cell rigid polyurethane foam and preparation method thereof
CN117843903A (en) * 2024-01-16 2024-04-09 河北雄沃防火科技有限公司 High-heat-insulation foaming polyurethane and preparation method thereof

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5298020A (en) 1976-02-13 1977-08-17 Ishikawa Takashi Improved perlite grain and like * and heat resisting * thermostable foamed substance of polyuretane resin and like
JPH0699452A (en) * 1992-09-22 1994-04-12 Toyoda Gosei Co Ltd Manufacture of urethane-reaction injection molded product
KR20010085090A (en) * 2001-08-04 2001-09-07 차연선 Perlite and urethan foam for mixing compound
KR100889837B1 (en) 2006-12-28 2009-03-20 고려대학교 산학협력단 Manufacturing method of polyurethane foam/clay nano composites for the thermal insulation and the Polyurethane foam/clay nano composites using the same

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5298020A (en) 1976-02-13 1977-08-17 Ishikawa Takashi Improved perlite grain and like * and heat resisting * thermostable foamed substance of polyuretane resin and like
JPH0699452A (en) * 1992-09-22 1994-04-12 Toyoda Gosei Co Ltd Manufacture of urethane-reaction injection molded product
KR20010085090A (en) * 2001-08-04 2001-09-07 차연선 Perlite and urethan foam for mixing compound
KR100889837B1 (en) 2006-12-28 2009-03-20 고려대학교 산학협력단 Manufacturing method of polyurethane foam/clay nano composites for the thermal insulation and the Polyurethane foam/clay nano composites using the same

Also Published As

Publication number Publication date
KR20120053287A (en) 2012-05-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1907435B1 (en) Composite material including rigid foam with inorganic fillers
US9512288B2 (en) Polyurethane composite materials
JP4154654B2 (en) Method for producing rigid polyurethane foam
KR101749614B1 (en) Excellent Heat Insulating Polyurethane Foam Board and Method of Producing the Same
EP1894956A1 (en) Low density rigid reinforced polyurethanes and a process for their production
KR101424683B1 (en) Composition for synthetic resin sleeper and preparation method thereof
US20100101165A1 (en) Low-density filled polyurethane foam
JP2021504187A (en) Polyurethane-based insulation board
KR101242875B1 (en) Polyurethane foam using expanded perlite with closed cell, its foaming machine and its manafacturing method
TW201504271A (en) A method for improving toughness of polyisocyanate polyaddition reaction products
CN1133676C (en) Electric refrigerator
KR101666111B1 (en) Glass fiber reinforced polyurethane foam for keeping coldness at cyrogenic temperature
US20110001255A1 (en) Vacuum Removal of Entrained Gasses In Extruded, Foamed Polyurethane
JP2007153989A (en) Polyol composition for rigid polyurethane foam
CN109535688A (en) A kind of polyurethane foam heat insulation material and preparation method thereof
KR101645117B1 (en) Rigid polyurethane foams and method for manufacturing the same
EP3233956B1 (en) Polyurethane foam with aqueous polymer dispersion
KR101634309B1 (en) Rigid polyurethane spray foam composition of low density
KR20020076863A (en) Water-foamed polyurethane sandwich panel and process for manufacturing it
JP4610782B2 (en) Construction method of embankment and manufacturing method of polyurethane foam for civil engineering
US20080161437A1 (en) Novel polyisocyanurate foam materials containing CaCO3 filler
KR100738140B1 (en) Polyurethane Foam, which has been used in Automotive Interior Parts, improved in Mechanical Properties
JP2008081555A (en) Polyol composition for rigid polyurethane foam, method for producing rigid polyurethane foam, and method for applying heat insulation to low-temperature tank
CN1642735A (en) Composite elements
KR101446339B1 (en) Rigid polyurethane foams for spray

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
N231 Notification of change of applicant
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20151222

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20161223

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20171227

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20181221

Year of fee payment: 7