KR101314741B1 - Manufacture method of inorganic foam using magnesia and its hardner at room temperature - Google Patents

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Abstract

본 발명은 산화마그네슘과 이의 경화제에 미세한 기포가 함유된 기포수를 제공한 후 혼합하면 수화반응에 의해 다량 미세기포가 포함된 폼(Foam)상태의 마그네슘 경화체로 경화되어 단열재, 방화재 및 방음재 등의 용도로 사용될 수 있는 고강도의 불연성 상온 무기(Inorganic)발포 성형체에 관한 것이다.
본원에서 개시되는 고강도의 불연성 상온 무기발포 성형체는 다량의 미세기포를 무기성형체에 제공하도록 기포의 소스(source)인 기포제를 희석시키는 기포제 희석단계; 희석된 기포제를 다량의 미세한 기포를 생성시키기 위한 기포 발생단계; 불연성의 무기발포 성형체의 출발물질인 산화마그네슘 분말을 수성조건에서 유동성을 갖도록 제공하기 위한 산화마그네슘의 슬러리 제조단계; 산화마그네슘의 경화제를 물에 용해시키는 마그네슘 경화제의 희석단계; 다량의 미세한 기포가 균일한 분포로 무기성형체 내부에 제공하도록 기포발생단계에서 만들어진 기포수와 산화마그네슘 슬러리 제조 및 공급단계에서 만들어진 산화마그네슘 슬러리, 경화제 희석 및 공급단계에서 만들어진 희석된 경화제를 섞어주는 혼합단계; 산화마그네슘과 이의 경화제 및 미세기포가 균일하게 혼합된 슬러리를 일정한 형상의 모양으로 제공하도록 틀(mold)에 옮겨주기 위한 성형단계; 성형체 내부에 포함된 수분을 제거하기 위한 건조단계를 포함하여 이루러지는 무기발포 성형체의 제조방법에 관한 것이다.
The present invention is to provide a foamed water containing fine bubbles in the magnesium oxide and its curing agent and then mixed with it to cure into a magnesium cured body of the foam (Foam) state containing a large amount of fine bubbles by a hydration reaction, such as insulation, fireproofing and soundproofing materials It relates to a high-strength non-combustible room temperature inorganic (inorganic) foam molded article that can be used for the purpose of.
The high-strength non-combustible room temperature inorganic foam molded article disclosed herein includes a foaming agent dilution step of diluting a foaming agent which is a source of bubbles to provide a large amount of microbubbles to the inorganic molding; Bubble generation step for generating a large amount of fine bubbles of the diluted foam agent; A slurry manufacturing step of magnesium oxide for providing magnesium oxide powder, which is a starting material of an incombustible inorganic foamed molded product, to have fluidity in an aqueous condition; Dilution of the magnesium curing agent dissolving the curing agent of magnesium oxide in water; Mixing the bubble water made in the bubble generation step with the magnesium oxide slurry made in the manufacturing and supplying the magnesium oxide slurry and the diluting hardening agent made in the dilution and supplying step so that a large amount of fine bubbles are provided inside the inorganic molded body with a uniform distribution. step; A molding step for transferring the slurry in which the magnesium oxide, its hardener and the microbubbles are uniformly mixed into a mold in a shape of a predetermined shape; The present invention relates to a method for producing an inorganic foamed molded article including a drying step for removing water contained in the molded article.

Description

산화마그네슘과 이의 경화제를 이용한 상온 무기발포 성형체의 제조방법{Manufacture method of inorganic foam using magnesia and its hardner at room temperature}Manufacture method of inorganic foam using magnesia and its hardner at room temperature}

본 발명은 산화마그네슘과 이의 경화제에 미세한 기포가 함유된 기포수를 제공한 후 혼합하면 수화반응에 의해 다량 미세기포가 포함된 폼(Foam) 상태의 마그네슘 경화체를 형성/경화되어 단열재, 방화재 및 방음재 등의 용도로 사용될 수 있는 고강도의 무기(Inorganic)발포 성형체에 관한 것이다.The present invention is to provide a foamed water containing fine bubbles in the magnesium oxide and its curing agent and then mixed to form / harden the magnesium cured body of the foam (Foam) state containing a large amount of micro bubbles by the hydration reaction to insulate, fire and The present invention relates to a high-strength inorganic foamed molded article that can be used for soundproofing materials.

본원에서 개시되는 고강도의 불연성 무기발포 성형체는 산화마그네슘과 이의 경화제에 미세한 기포가 함유된 기포수를 제공한 후 혼합하면 수화반응에 의해 다량 미세기포가 포함된 폼(Foam)상태의 3차원적인 마그네슘 무기(Inorganic)네트워크 거대분자의 경화체로 경화되어 단열재, 방화재 및 방음재 등의 용도로 사용될 수 있는 고강도의 불연성 무기(Inorganic)발포 성형체를 제공하고자 하는 것이다.The high-strength non-combustible inorganic foamed molded article disclosed herein is a three-dimensional magnesium in the foam (foam) state containing a large amount of microbubbles by hydration reaction when mixed with a magnesium oxide and a bubble water containing fine bubbles in the curing agent thereof The present invention is to provide a high-strength non-combustible inorganic foamed molded article that can be cured with a hardened body of an inorganic network macromolecule and can be used for thermal insulation, fireproofing, and soundproofing.

현재에도 널리 사용되고 있는 석유화학 제품인 스치로폼, 발포 폴리우레탄폼 등의 고분자 단열재는 화재가 발생할 경우 유독가스 방출로 치명적인 인명피해를 줄 뿐만 아니라 대기의 오염을 가속화시키는 문제점을 갖고 있으며, 또한 무기단열재 제품의 경우 화재 발생시 불연성을 제공한다는 장점은 있으나, 제조 공정상 1,000 ℃ 이상의 높은 온도가 필요함에 따라 이산화탄소(CO2) 다량 방출에 의한 지구온난화의 주범이 될 우려가 있으며, 제조 공정상 거대한 장비 및 다량의 에너지를 필요로 해야 하기 때문에 기업의 경쟁력을 떨어뜨릴 수 있고, 경우에 따라 호흡기 질환에 치명적인 문제점을 야기할 수 있다는 문제점을 갖고 있었다.Polymer insulation materials such as petrochemical products, such as styrofoam and foamed polyurethane foam, which are widely used today, not only cause fatal injury due to the release of toxic gases in the event of fire, but also have the problem of accelerating the pollution of the air. In case of fire, there is an advantage of providing incombustibility in case of fire, but it is possible to be the main culprit of global warming by emitting large amount of carbon dioxide (CO 2 ) due to the high temperature above 1,000 ℃ in the manufacturing process. Because of the need for energy, the company's competitiveness can be reduced, and in some cases, it can cause fatal problems for respiratory diseases.

본원 출원인은 상기와 같은 문제점을 인식하고, 이를 개선하고자 많은 노력과 연구를 계속해 왔으며, 이에 대한 연구결과로 초경량 시멘트 단열재의 제조방법(출원번호 10-2010-002417)이 특허등록이 되었고, 지오폴리머를 이용한 무기발포 성형체의 제조방법(출원번호: 10-2010-0114664)과 지오폴리머와 실리카 졸.겔법을 이용한 무기발포 성형체의 제조방법(출원번호: 10-2010-0114665)에 대한 특허가 출원되어 있으며, 더욱 좋은 물성을 갖는 무기 단열재를 얻기 위해 연구를 수행하는 과정 중에 본원의 발명을 완성하기에 이르렀다.The applicant of the present application recognizes the above problems, and has continued many efforts and studies to improve them. As a result of the research, the manufacturing method of the ultralight cement insulation material (application number 10-2010-002417) has been patented, and the geopolymer Patents have been applied for a method for producing an inorganic foamed molded article using the method (application number: 10-2010-0114664) and a method for producing an inorganic foamed molded article using the geopolymer and silica sol.gel method (application number: 10-2010-0114665) The present invention has been completed in the course of conducting research to obtain an inorganic insulating material having better physical properties.

대부분의 에너지를 수입에 의존하고 있는 우리나라의 경우 총 에너지 소비량 중 건물 부분의 사용량이 25 %에 달해 건물에서의 에너지 절약문제는 매우 중요하다 할 수 있으며, 건축물에서의 단열은 에너지 절감뿐만 아니라 쾌적하고 안락한 주거환경을 제공하기 위하여 단열 및 방음효과가 우수하고, 화재발생으로 유해가스 방출에 의한 인체 및 대기환경에 피해가 없는 단열재 및 방음재가 요구되고 있다. In Korea, where most of the energy depends on imports, 25% of the total energy consumption is used in the building, so the energy saving problem in the building is very important. In order to provide a comfortable living environment, heat insulation and soundproofing are excellent, and insulation and soundproofing materials that do not harm the human body and the atmosphere caused by the emission of harmful gases are required.

이와 같이 화재발생에 의한 인명피해 및 대기환경 피해를 줄이면서 열손실 방지 및 소음을 차단하기 위한 수단으로 본원에서 제공되는 무기 발포성 재료는 무기물 입자들 사이의 미세기포가 구성되어 단열효과는 물론 방음효과가 우수하고, 가열 내지는 냉각과정 중의 대류현상을 막아 주면서 단열효과 및 방음효과를 제공할 뿐만 아니라 발포 성형체가 무기물로 구성됨에 따라 화재 발생에도 불연성을 확보하여 인명피해 및 대기환경의 피해를 크게 줄일 수 있을 것으로 기대된다. In this way, the inorganic foam material provided herein as a means for preventing heat loss and blocking noise while reducing human injury and damage to the air environment due to a fire occurrence is composed of fine bubbles between the inorganic particles, so that the thermal insulation effect as well as the sound insulation effect It provides excellent insulation and sound insulation while preventing convection during heating and cooling processes, and also ensures non-combustibility in the event of fire as the foam molded body is composed of inorganic materials, greatly reducing the damage to human life and atmospheric environment. It is expected to be.

단열은 온도차(T)에 의해 에너지의 흐름인 열전달을 최소화하거나 정지시키는 것으로 정의할 수 있으며, 이에 필요한 재료를 단열재라 한다. Insulation may be defined as minimizing or stopping heat transfer, which is a flow of energy, by a temperature difference T, and a material required for this is called insulation.

모든 단열재는 유.무기재료에 적합한 공정을 통해 성형체 내부에 열전도율이 낮은 미세한 다공질이 다량 존재하도록 하여 경량을 제공하면서 단열효과를 높이도록 제공되며 특히 우수한 단열재를 얻기 위해서는 성형체 내부에 개기공 셀(Open cell)보다는 폐기공 셀(Close cell)이 독립기포가 미세하고, 균일한 기포막이 다량 포함시키는 것이 바람직하며, 이로 인한 열전도율이 낮은 폐기공 셀(Close cell)에 의해 온도차에 의한 에너지 흐름을 최소화시킬 수 있어 열전도율이 낮은 단열재를 제공할 수 있다. All insulation materials are provided to increase the insulation effect while providing light weight by allowing a large amount of fine porous materials with low thermal conductivity to exist inside the molded body through a process suitable for organic and inorganic materials. It is preferable that the closed cell has a small independent bubble and contains a large amount of uniform bubble film, thereby minimizing the energy flow due to the temperature difference by the closed cell having low thermal conductivity. It is possible to provide a heat insulating material having a low thermal conductivity.

일반적으로 시중에 유통/판매되고 있는 단열재들은 경량을 제공하면서, 열전달율이 낮은 미세 공기층들이 유.무기재료에 구성되어 있으며, 발포폴리스타이렌, 유리면, 발포폴리에틸렌, 폴리우레탄폼, 질석(Vermiculite), 퍼라이트(Perlite), 우레아폼, 셀룰로오즈보온재, 연질섬유판, 페놀폼 및 에어로겔 등이 상품화되어 있으며, 내구성을 가지면서 단열효과가 우수한 단열재를 얻기 위해 많은 연구개발이 진행되고 있다.In general, the insulators on the market are light weight and have a low heat transfer rate, and the air layers are composed of organic and inorganic materials, and foam polystyrene, glass wool, foam polyethylene, polyurethane foam, vermiculite, and perlite ( Perlite), urea foam, cellulose insulation, soft fiber board, phenol foam and aerogel are commercialized, and many researches and developments are being carried out to obtain a heat insulating material having durability and excellent insulation effect.

단열재 중 발포폴리스타이렌인 경우 단열효과 높고 경량으로 운반 및 시공성이 우수하나 최고 안전사용온도가 70 ℃로 고온이며, 자외선에 약하고 화재발생 시 착화나 유독가스의 발생 위험이 높아 인체에 치명적일 수 있으며, 유리면인 경우 유리섬유 사이에 밀봉된 공기층이 단열층을 형성하고 단열성 외에 불연성, 흡음성이 우수하고, 압축이나 침하에 의한 유효두께 감소, 함수에 의한 단열성 저하 우려가 있으며, 투습저항이 없으므로 별도의 방습층이 필요하다는 단점을 가지고 있으며, 발포폴리에틸린인 경우 폴리에틸렌수지에 발포제 및 난연제를 배합하여 압출발포시킨 후 냉각한 판상의 발포제로 적층 열융착하여 자기소화성을 갖춘 보온판, 보온통으로 적용되는 것으로, 평균온도상의 열전도율 0.039 kcal/mh ℃ 이하이기 때문에 단열효과가 우수하나 최고안전 사용온도가 80 ℃로 높고 화재발생시 유독가스를 방출하여 인체에 유독하다. Among the insulation materials, foamed polystyrene has high insulation effect and light weight, and is excellent in transportation and construction, but the highest safe operating temperature is 70 ℃, it is weak to ultraviolet rays and can be fatal to human body because of high risk of ignition or toxic gas in case of fire. In the case of, the air layer sealed between the glass fibers forms a heat insulating layer, and in addition to the heat insulating property, it is excellent in non-combustibility and sound absorption, the effective thickness may be reduced by compression or settlement, and the heat insulation may be reduced by water. In the case of foamed polyethylene, the foamed polyethylene and the flame retardant are blended and extruded into a polyethylene resin, and then laminated and heat-sealed with a cooled plate-shaped foaming agent. Excellent thermal insulation effect because the thermal conductivity of the phase is less than 0.039 kcal / mh ℃ However, the highest safe operating temperature is 80 ℃ and it is toxic to human body by emitting toxic gas in case of fire.

폴리우레탄인 경우 폴리올(polyol), 폴리이소시아네이트(polyisocyanate), 발포제 및 난연성을 위한 첨가제가 포함되어 발포 성형된 유기발포체(독립기포구조)의 단열재는 내열성(최고 안전사용온도 100 ℃)보다는 단열성이 우수하여 냉동기기 등의 보냉재로 적합하나 시공 후 부피가 줄고 열전도율이 저하되는 단점이 있으며, 이 또한 화재발생 시 다른 발포성고분자 재료와 동일하게 유독가스가 방출되는 단점을 갖고 있다. Polyurethane (polyol), polyisocyanate (foaming agent), foaming agent, and additives for flame retardancy include polyurethane, and the insulating material of the foamed organic foam (independent bubble structure) has better heat resistance than heat resistance (maximum safe operating temperature of 100 ° C). It is suitable as a cold storage material such as a refrigeration machine, but it has the disadvantage that the volume decreases after construction and the thermal conductivity is lowered. This also has the disadvantage that toxic gas is released in the same way as other foamable polymer materials in case of fire.

질석(Vermiculite)이나 퍼라이트 등의 광석을 1000 ℃의 고온에서 소성한 후 팽창한 것으로 내부에 미세공극을 갖는 경량 구상형의 작은 입자로 구성된 경량골재 및 단열재는 보온, 흡음에 효과가 있으나, 질석이나 퍼라이트와 같은 광물을 발포시키기 위해 1,000 ℃ 이상의 높은 에너지원이 필요하다는 단점을 갖고 있고, 에어로겔인 경우 머리카락 1만분의 1 굵기인 구조체들이 솜사탕처럼 얽혀서 공기구멍이 전체부피의 95 %를 차지함에 따라 단열과 방음효과가 매우 뛰어나다는 장점을 갖고 있으나 매우 고가라는 단점으로 일부 첨단산업에만 제한적으로 이용하고 있다.Although it is expanded after calcining ore such as vermiculite or perlite at high temperature of 1000 ℃, lightweight aggregate and insulation made of lightweight spherical small particles with micropores inside are effective for keeping warm and absorbing. In order to foam minerals such as perlite, a high energy source of 1,000 ° C. or higher is required.In the case of aerogels, structures with a thickness of 10,000 parts of hair are entangled like cotton candy, so that the air hole occupies 95% of the total volume. It has the advantage of excellent soundproofing and soundproofing, but it is very expensive and it is limited to some high-tech industries.

이와 같이 지금까지 개발되어 있는 발포재는 석유화학제품인 경우 화재발생 시 유독가스 방출에 의한 인체에 치명적인 위해를 가할 위험성이 매우 높을 뿐만 아니라 환경오염을 가속화시킬 수 있으며, 세라믹인 경우 1,000 ℃ 이상의 고온이 필요하여 에너지손실이 크고, 일정한 틀에서 압축성형을 하기 위한 많은 설비가 필요하거나 에어로겔과 같이 가격이 고가라는 단점을 갖고 있기 때문에 가격경쟁력을 잃을 뿐만 아니라 에너지절감을 위한 건축 단열소재로써 다방면 분야에서 제한적으로 사용되고 있다.As such, the foamed materials developed so far have a high risk of causing toxic chemical harm in the event of a fire in case of fire, and can accelerate environmental pollution. In the case of ceramics, a high temperature of 1,000 ° C. or higher is required. Because of the high energy loss and the need for many facilities for compression molding in a certain frame or the high price like aerogel, it not only loses the price competitiveness but is limited in various fields as a building insulation material for energy saving. It is used.

따라서 환경적 측면에서 에너지를 보호하면서 제조과정 중 가격 경쟁력을 확보하기 위하여 지금보다 더 많은 연구가 필요하다 할 수 있다.Therefore, in order to protect energy in the environment and to secure price competitiveness during the manufacturing process, more research may be needed than now.

상기와 같은 단열재가 갖는 문제점을 해소하기 위한 수단으로 제시된 관련 기술을 살펴보면, 한국공개특허 2005-0033352호에서는 메타규산나트륨과 알루미나 시멘트를 원료로 하는 결정성 알루미노실리케이트 무기 단열재를 기본 골격으로 하고, 탄산수소나트륨에 메타인산을 가하여 중탄산나트륨에 결합된 이산화탄소가 해리됨과 동시에 이산화탄소 기포를 발생시키는 불연성 단열재 조성물, 이를 이용한 단열재 및 그 제조방법을 제시한 선행기술이 있으나 이는 본원 기술구성의 산화마그네슘과 이의 경화제에 미세한 기포가 함유된 기포수를 제공한 후 혼합하면 다량 미세기포가 포함된 폼(Foam)상태의 마그네슘 경화체로 경화되는 구성과 전혀 다르다 할 것이다. Looking at the related technology presented as a means for solving the problems of the above insulating material, Korean Patent Laid-Open Publication No. 2005-0033352 discloses a crystalline aluminosilicate inorganic insulating material based on sodium metasilicate and alumina cement as a basic skeleton, Although there is a prior art presenting a non-combustible insulation composition, a heat insulating material using the same, and a method of manufacturing the same, which dissociate carbon dioxide bound to sodium bicarbonate by adding metaphosphoric acid to sodium bicarbonate and generate carbon dioxide bubbles. If the mixing agent is provided with a bubble water containing fine bubbles, it will be completely different from the configuration of curing with a magnesium cured body in a foam state containing a large amount of fine bubbles.

한국공개특허 2007-000033447호에서는 식물성 내지는 동물성 기포제를 수용액에 포함시켜 먼저 발포를 시키고, 이곳에 세라믹 분말, 규산염 및 첨가제를 첨가하여 미세다공성의 세라믹 슬러리 상태로 제조하고, 이 때 3차원적 실리카네트워크를 제공하는 겔화단계를 제공하면, 발포체가 사라지지 않고 발포된 형상 원상태를 유지하면서 건조, 경화하여 다량의 미세발포체가 형성되도록 하는 발포세라믹 제조방법을 제시하고 있으나 이는 본 발명과 같이 기포제를 이용하고 있음에 따라 기술적 구성이 다소 유사하다고 생각할 수 있으나 상기 제시한 특허는 실리카 졸-겔방법을 이용한 3차원적인 네트워크 형성에 의한 방법인 반면, 본원의 발명은 산화마그네슘과 이의 경화제에 미세한 기포가 함유된 기포수를 제공하여 수화반응에 의해 다량 미세기포가 포함된 폼(Foam)상태로 경화시키는 메카니즘과는 전혀 다르다 할 수 있다.In Korean Patent Publication No. 2007-000033447, a vegetable or animal foaming agent is included in an aqueous solution and foamed first, and then ceramic powder, silicate, and additives are added to prepare a microporous ceramic slurry. Providing a gelling step to provide a foamed ceramic manufacturing method to form a large amount of micro-foamed foam by drying and curing while maintaining the original shape of the foam without disappearing foam, but using a foaming agent as in the present invention While the technical configuration may be considered to be somewhat similar, the above-described patent is a method of forming a three-dimensional network using a silica sol-gel method, whereas the present invention includes a fine bubble containing magnesium oxide and a curing agent thereof. Provides bubble water and contains a large amount of fine bubbles by hydration The form may be quite different from the mechanism of curing by (Foam) state.

한국공개특허 2010-0045114호에서는 유리질 암석을 가스 또는 전기로 급속 가열하여 결정수를 기화시킨 무기질 발포체와 물유리(Na20·SiO2), 난연제, 안티몬 및 PVA(Polyvinyl acetate)을 교반한 보조재를 혼합하여 몰드에 성형하여 열경화시키되, 상기 무기질 발포체와 보조재의 혼합비율은 2:1이고, 상기 보조재는 물유리 65 내지 70 중량%, 난연제 27.5 내지 32.5 중량%, 안티몬 2.48 내지 3.0 중량% 및 PVA 0.01 내지 0.02 중량%의 비율로 교반되어 제조되는 불연성 무기질 단열재를 제시하고 있는바, 본원에서는 성형체 내부에 포함된 수분을 제거하기 위하여 상온 내지는 매우 낮은 온도에서 가열하는 반면 인용발명에서는 가스 또는 전기로를 이용하여 결정수가 기화시킬 수 있는 매우 높은 온도의 가열범위를 선택함에 따라 본원의 기술사상과 매우 어긋난다 할 수 있으며, 또한 기술구성 성분을 포함하여 그 기술사상이 다르다 할 수 있다. Korean Patent Laid-Open Publication No. 2010-0045114 discloses an inorganic material obtained by rapidly heating glass rocks with gas or electricity to vaporize crystal water and an auxiliary material obtained by stirring water glass (Na 2 0 · SiO 2 ), flame retardant, antimony, and polyvinyl acetate (PVA). The mixture is molded in a mold and thermally cured, wherein the mixing ratio of the inorganic foam and the auxiliary material is 2: 1, and the auxiliary material is 65 to 70% by weight of water glass, 27.5 to 32.5% by weight of flame retardant, 2.48 to 3.0% by weight of antimony, and PVA 0.01 To present a non-flammable inorganic insulation prepared by stirring at a ratio of 0.0 to 0.02% by weight, in the present invention, in order to remove moisture contained in the molded body is heated at room temperature or very low temperature, while in the present invention using a gas or an electric furnace By selecting a very high temperature heating range where the crystallized water can vaporize, it is very inconsistent with the technical idea of the present application. In addition, the technical spirit may be different, including technical components.

또한 한국공개특허 2010-0120728호에서는 휘발성 유기 화합물(VOCs)에 의한 피해를 방지하고 내열성이 우수하여 불연재로써 화재의 확산을 막고 방진, 방음, 단열성이 우수하여 기존의 단열재를 대체할 수 있는 불연성 세라믹 볼 패널 조성물을 제시하고 있는바, 상기 인용발명에서 바인더는 고분자물질인 에폭시를 사용하고 있음에 따라 화재발생 시 다량의 유독가스에 의한 치명적인 인명피해 결과를 초래할 수 있으며, 기술구성에 있어서 본원과 전혀 다름을 알 수 있다. In addition, Korean Patent Publication No. 2010-0120728 prevents damage caused by volatile organic compounds (VOCs) and has excellent heat resistance to prevent the spread of fire as a nonflammable material, and to replace existing heat insulating materials with excellent dust, soundproofing, and heat insulating properties. The ball panel composition has been proposed. In the cited invention, the binder uses a high molecular material epoxy, which may result in fatal human injury caused by a large amount of toxic gas in the event of a fire. You can see the difference.

미국공개특허 US 7,347,896호 B2 문헌에서는 본원발명과 유사하게 산화마그네슘(MgO)에 경화제로서 염화마그네슘(Magnesium chloride), 황산마그네슘 (Magnesium sulfate) 및 제1인산암모늄(Ammonium phosphate monobasic)이 포함된 반응성 산화마그네슘 시멘트를 개시하고 있는바, 본원 발명이 상기 인용발명과 같이 산화마그네슘과 이의 경화제가 포함되는 것에서 중복되는 부분이 있으나, 상기 인용발명인 경우 산화마그네슘과 이의 경화제가 물과 접촉할 때 종래의 포틀랜드 시멘트와 같이 수화반응에 의해 경화되는 단순한 무기성형체에 불과한 반면, 본원발명은 미세한 발포체로 구성되는 형상체를 제조하기 위하여 상기 제시한 인용발명의 메카니즘을 이용하되 미세한 기포가 함유된 단열재 및 방음재의 무기성형폼을 제조하는 것으로, 상기 제시된 발명과는 전혀 다른 메카니즘이라 할 수 있다.US Patent No. 7,347,896 B2 discloses a reactive oxidation comprising magnesium oxide, magnesium sulfate, and ammonium phosphate monobasic as a curing agent in magnesium oxide (MgO) similar to the present invention. Disclosed magnesium cement, the present invention overlaps with the inclusion of magnesium oxide and its curing agent, as in the invention cited above, in the case of the invention cited when the magnesium oxide and its curing agent in contact with water conventional portland cement While the present invention is merely a simple inorganic molded product that is cured by a hydration reaction, the present invention uses the mechanism of the cited invention as described above to produce a shaped body composed of fine foams, but the inorganic molding of a heat insulating material and a soundproof material containing fine bubbles. By producing a foam, which is completely different from the invention It can be called a mechanism.

또한, 미국공개특허 US 5,645,637호에서는 본원발명과 유사하게 물, 산화마그네슘, 염화마그네슘 및 황산마그네슘으로 구성된 그룹으로부터 선택된 마그네슘 염과 카복실산과 이의 염(salts)의 혼합단계를 포함한 마그네사이트 발포시멘트의 혼합물을 개시하고 있는바, 상기 발명에서는 기포제로서 10개 이상의 탄소원자를 가진 직선상의 포화 내지는 불포화 알킬그룹(예: decanoic acid, nonanoic acid, octanoic acid, 2-ethylhexanoic acid, heptanoic acid, hexanoic acid, pentanoic acid, 3-methylbutanoic acid, 2-methylpropanoic acid, butanoic acid, propionic acid, acrylic acid, methacrylic acid, cyclohexylcarboxylic acid, benzoic acid, 4-t-butylbenzoic acid, and 4-n-butylbenzoic acid)을 가진 유기산과 이의 Na, Al, Ca 염에 의해 만들어진 마그네사이트 발포시멘트의 혼합물을 제시하고 있는바, 상기 발명은 마그네사이트 시멘트에 발포력과 내수성 및 내구성을 향상시키기 위해 유기산(예: acrylic acid)과 개시제(Initiator)를 함께 혼합 후 축합반응에 의한 고분자 생성에 의해 마그네사이트 시멘트의 물성을 향상시키고자 시도하고 있으나, 본원 발명과 같이 미세기포가 다량 함유된 고강도의 불연성 무기발포 성형체를 제조하고자 하는 인식도 갖고 있지 않고 상기의 구성에서는 미세한 다량의 발포력을 제공할 수 있는 기포제가 포함되고 있지 않다.In addition, U. S. Patent No. 5,645, 637 discloses a mixture of magnesite foamed cement comprising a step of mixing a magnesium salt selected from the group consisting of water, magnesium oxide, magnesium chloride and magnesium sulfate and a carboxylic acid and salts thereof, similarly to the present invention. As described above, in the present invention, a linear saturated or unsaturated alkyl group having 10 or more carbon atoms as a foaming agent (for example, decanoic acid, nonanoic acid, octanoic acid, 2-ethylhexanoic acid, heptanoic acid, hexanoic acid, pentanoic acid, 3 organic acids with -methylbutanoic acid, 2-methylpropanoic acid, butanoic acid, propionic acid, acrylic acid, methacrylic acid, cyclohexylcarboxylic acid, benzoic acid, 4-t-butylbenzoic acid, and 4-n-butylbenzoic acid) And a mixture of magnesite foam cement made by Ca salt, the present invention is foamed to magnesite cement In order to improve the strength, water resistance, and durability, an organic acid (eg, acrylic acid) and an initiator are mixed together, and an attempt is made to improve the physical properties of the magnesite cement by generating a polymer by a condensation reaction. There is no recognition that a high-strength non-combustible inorganic foamed molded article containing a large amount of bubbles is contained, and the above-described configuration does not include a foaming agent capable of providing a fine amount of foaming force.

기타 ALC를 얻기 위해서는 고온, 고압증기 양생된 경량기포 콘크리트에서 시멘트와 기포제를 넣어 발포시스템에 의해 다공질화 한 혼합물을 고온, 고압(온도: 약 180 ℃, 압력: 10 kg/㎠)에서 증기 양생시켜야 하기 때문에 거대한 설비비가 필요하며, 경량기포시멘트를 제조하기 위해서 많은 양생 기간이 필요함에 따라 경쟁력이 떨어질 뿐만 아니라 비중이 0.5 g/㎤ 이상으로서 단열효과가 높지 않은 문제점을 갖고 있다.In order to obtain other ALC, the mixture made by adding foam and cement to the foamed concrete in high temperature and high pressure steam cured lightweight foam concrete should be steam cured at high temperature and high pressure (temperature: about 180 ℃, pressure: 10 kg / ㎠). Therefore, a huge equipment cost is required, and a large curing period is required to manufacture a lightweight bubble cement, not only is it less competitive, but also has a problem that the heat insulation effect is not high as the specific gravity is more than 0.5 g / cm 3.

기타 200~300 ℃의 낮은 온도 범위에서 제공되는 무기 발포성형체의 연구, 개발이 지속이 되고 있으나 생산공정이 간단하면서 상온에서 발포 성형 후 단열 및 방음재로 상용화를 위한 발포성형체의 개발 및 생산은 아직 만족할 수준에 이르지 못하며, 낮은 온도 영역에서 무기 발포성형체를 제조할 경우 무기물 입자들간의 결합력이 낮아 내구성은 물론 내수성이 매우 저조하여 장기간 건축구조물의 단열 및 방음재로 역할을 할 수 없다는 문제점이 있어서, 이러한 문제점을 극복하기 위해서 1,000 ℃ 이상으로 높여주기 위한 에너지가 필요함에 따라 대기환경에 악영향을 끼칠 수 있으며, 기업의 경쟁력을 악화시킬 수 있다는 문제점이 있음에 따라 이러한 제반 무기단열재 및 방음재가 갖는 문제점을 해소하기 위한 진보된 기술이 필요하다. Although the research and development of inorganic foamed molded products provided in the low temperature range of 200 ~ 300 ℃ has been continued, the production process is simple and the development and production of foamed molded products for commercialization as insulation and sound insulation after foam molding at room temperature is still satisfactory. When the inorganic foamed molded article is not reached in the low temperature range and has low binding strength between inorganic particles, the durability and water resistance are very low. In order to overcome the need for energy to raise above 1,000 ℃ can adversely affect the air environment, and there is a problem that can worsen the competitiveness of the company, to solve the problems of these inorganic insulation and sound insulation materials Advanced technology is needed.

본원은 종래의 불연성 무기 발포 형상체인 경우 화재발생시 무기물로 구성되어 유독가스가 전혀 방출되지 않음에 따라 인명피해를 크게 줄일 수 있고, 대기환경을 보호할 수 있다는 장점을 갖고 있으나, 미세한 기포가 다량 구성된 무기물의 형상체를 이루기 위해서는 매우 높은 소결온도로 가열해야만 내구성을 발휘할 수 있기 때문에 높은 에너지가 필요하며, 발포 성형체의 제조공정이 복잡함에 따라 작업성은 물론 가격 경쟁력이 떨어지며, 지구의 온난화를 가속화시킬 수 있는 문제점을 해소하기 위한 과제를 갖고 시작된 발명이다. In the case of the conventional non-combustible inorganic foamed body is composed of inorganic materials in the event of a fire, the toxic gas is not released at all, it has the advantage that can greatly reduce the damage and protect the atmospheric environment, but a lot of fine bubbles In order to achieve the shape of the inorganic material, high energy is required because it can be heated only at a very high sintering temperature, and as the manufacturing process of the foamed molded body is complicated, the workability and price competitiveness are low, and the global warming can be accelerated. The invention started with the problem to solve the problem.

또한 본원은 종래의 무기 발포 형상체를 제공하고자 할 때 에너지에 대한 문제점을 해결하기 위하여 비교적 낮은 온도영역에서 비중이 낮은 무기형상체를 제조할 수 있는 기술이 도입된다 할지라도 무기 형상체가 결합력은 물론 내수성이 크게 부족하여 무기 단열재 및 방음재로서 장기간 형상을 지속적으로 유지하지 못하는 문제점을 해소하고자 하는 과제를 갖고 시작된 발명이다. In addition, the present application in order to solve the problem of energy when providing a conventional inorganic foamed body, even if the technology to produce a low specific gravity inorganic body in a relatively low temperature range is introduced, the inorganic body is not only binding force but also water resistance It is an invention started with the problem to solve the problem of not being able to maintain the shape continuously for a long time as the inorganic insulation and sound insulation material greatly lacked.

본원은 종래의 ALC(Autoclaved Lightweight Concrete)와 같은 시멘트 단열재를 제조할 때와 같이 오토클래이브와 같은 거대한 반응장치 및 양생을 위한 장시간의 반응조건을 요하지 않으며, 종래와 같이 고분자 바인더가 없이도 지오폴리머의 무기바인더를 이용하여 초경량의 무기 발포성형체로 압축강도는 물론 내수성이 우수한 무기 발포성형체 및 그 제조방법을 제공하고자 하는 목적을 갖는다.The present application does not require a large reaction device such as an autoclave and a long time reaction condition for curing, such as when manufacturing a cement insulation material such as conventional ALC (Autoclaved Lightweight Concrete), and without the polymer binder as in the prior art It is an object of the present invention to provide an inorganic foamed molded article having excellent compressive strength as well as water resistance using an inorganic binder and a method of manufacturing the same.

또한, 본원은 종래의 석유화학제품으로 제공되는 가연성의 발포성 고분자수지나 ALC의 경량기포 콘크리트를 대체할 수 있도록 단열재, 방화재 및 방음재 등의 용도로 사용될 수 있는 고강도의 불연성 상온 무기(Inorganic)발포 성형체를 제공하고자 하는 목적을 갖는다.In addition, the present application is a high-strength non-combustible room temperature inorganic (Inorganic) foam that can be used as a heat insulating material, a fireproof material and a soundproofing material to replace the flammable foamed polymer resin or ALC lightweight foam concrete provided by conventional petrochemical products It is intended to provide a molded article.

본원의 기술사상은 산화마그네슘과 이의 경화제에 미세한 기포가 함유된 기포수와 접하면 수화반응에 의해 다량 미세기포가 포함된 폼(Foam)상태를 유지하면서 마그네슘 경화체로 경화되어 단열재, 방화재 및 방음재 등의 용도로 사용될 수 있는 고강도의 불연성 무기(Inorganic)발포 성형체를 얻고자 하는 것으로, 마그네시아 시멘트의 내용을 살펴보면 1867년 소렐(Sorel)은 산화마그네슘과 염화마그네슘 용액을 혼합하여 매우 우수한 시멘트가 만들어진다고 발표한 바 있다. The technical idea of the present application is that when it comes into contact with the number of bubbles containing fine bubbles in magnesium oxide and its curing agent, it is cured into a magnesium cured body by maintaining a foam state containing a large amount of fine bubbles by hydration reaction, and thus insulation, fireproofing and soundproofing materials. In order to obtain a high-strength non-inflammable inorganic foamed molded body that can be used for such purposes, Sorel (Melcia Cement) in 1867, Sorel (mixing) of magnesium oxide and magnesium chloride solution is made very good cement It was announced.

이러한 종류들의 시멘트들은 소렐(Sorel), 마그네사이트(Magnesite), 마그네슘옥시클로라이드(Magnesium oxychloride) 시멘트 등 다양한 이름으로 알려져 왔으며, 현재 마그네시아 시멘트는 산화마그네슘과 염화마그네슘 용액과 혼합하여 만들어지는 마그네슘 옥시클로라이드(magnesium oxychloride, MOC라 칭함)와, 산화마그네슘과 황산마그네슘 용액과 혼합하여 만들어지는 마그네슘 옥시설페이트(magnesium oxysulfate, MOS로 칭함)와 산화마그네슘과 제1인산암모늄용액과 혼합하여 만들어지는 마그네슘 포스페이트 시멘트(magnesium phosphate cement, MAP로 칭함)로 대별되며, 산화마그네슘과 이의 경화제를 혼합하면 수초~수십분 내에 경화하여 마그네시아 시멘트가 형성된다. These types of cements have been known by various names such as Sorel, Magnesite and Magnesium oxychloride cement. Currently, magnesia cement is made of magnesium oxychloride mixed with magnesium oxide and magnesium chloride solution. Magnesium phosphate cement formed by mixing with oxychloride (MOC), magnesium oxide and magnesium sulfate solution (magnesium oxysulfate, called MOS) and magnesium oxide and ammonium monophosphate solution cement, MAP), and when magnesium oxide and its curing agent are mixed, it hardens within a few seconds to several ten minutes to form magnesia cement.

마그네사이트 시멘트에 사용되는 산화마그네슘(MgO)은 고토(苦土)라고도 불리우고, 백색분말로 녹는점이 2,800 ℃, 비중이 3.65을 나타내고 산화마그네슘은 물에 녹아서 알칼리성을 나타내며, 산(acid)과는 쉽게 반응하여 염(salt)으로 되지만 비교적 쉽게 열분해하여 MgO로 되돌아가는 것도 적지 않다. Magnesium oxide (MgO), which is used in magnesite cement, is also called Goto. It has white powder melting point of 2,800 ℃ and specific gravity of 3.65. Magnesium oxide dissolves in water and shows alkalinity and easily reacts with acid. It becomes salt, but it is not easy to pyrolyze and return to MgO relatively easily.

이러한 사실은 Mg2+, Ca2+이나 Ba2+보다도 작기 때문에 O2-와 정전기적으로 강력히 서로 끌어당겨, 단단한 결정격자를 만들기 때문이며, 녹는점이 매우 높아서 내화벽돌, 도가니 등의 제조원료로 쓰임에 따라 본 발명의 고강도의 불연성 방화재 및 방음재의 원료로 매우 바람직함을 알 수 있으며, 그밖에 촉매나 흡착제, 마그네시아 시멘트 등에 쓰인다. This fact is smaller than Mg 2+ , Ca 2+ or Ba 2+ , and it is because it attracts O 2 and electrostatically strongly and makes a hard crystal lattice. It has a very high melting point and is used as a raw material for refractory bricks and crucibles. According to the present invention, it can be seen that it is very preferable as a raw material of the high-strength nonflammable fireproofing material and the soundproofing material of the present invention.

본 발명은 산화마그네슘과 이의 경화제에 미세한 기포가 함유된 기포수를 제공한 후 혼합하면 수화반응에 의해 다량 미세기포가 포함된 폼(Foam)상태의 마그네슘 경화체로 경화되어 단열재, 방화재 및 방음재 등의 용도로 사용될 수 있는 고강도의 불연성 상온 무기(Inorganic)발포 성형체의 제조방법에 관한 것이다. The present invention is to provide a foamed water containing fine bubbles in the magnesium oxide and its curing agent and then mixed with it to cure into a magnesium cured body of the foam (Foam) state containing a large amount of fine bubbles by a hydration reaction, such as insulation, fireproofing and soundproofing materials It relates to a method for producing a high-strength nonflammable room temperature inorganic (Inorganic) foam molded article that can be used in the.

본원에서 개시되는 산화마그네슘과 이의 경화제를 이용하여 미세기포가 함유된 폼(Foam) 상태로 단열재나 차음재, 방화재 등의 용도로 사용될 수 있도록 제공되는 무기(Inorganic)발포 성형체의 제조방법은 다량의 미세기포를 무기성형체에 제공하도록 기포의 소스(source)인 기포제를 희석시키고 희석된 기포제로 다량의 미세기포를 형성시키기 위해 기포형성수단을 활용하는 기포 발생단계와 불연성 무기발포 성형체의 출발물질인 산화마그네슘 분말을 수성조건에서 유동성을 부여하기 위해 산화마그네슘의 슬러리화 단계와 산화마그네슘의 경화제를 물에 용해시키는 마그네슘 경화제의 희석단계와 상기의 기포 발생단계에서 만들어진 기포수와 산화마그네슘 슬러리와 희석된 경화제를 섞어주는 혼합단계와 산화마그네슘과 이의 경화제 및 미세기포가 균일하게 혼합된 슬러리를 일정한 형상으로 얻기 위해 틀(mold)에 넣는 성형단계와 성형체 내부에 포함된 수분을 제거하기 위한 건조단계를 포함하여 이루어지는 구성으로 무기발포 성형체를 얻고자 하는 발명이다.The manufacturing method of the inorganic foam molded article provided to be used for the use of insulation, sound insulation, fire retardant, etc. in a foam state containing fine bubbles by using the magnesium oxide and the curing agent thereof disclosed herein is a large amount. Diluting the foaming agent, which is the source of the foam, to provide the micro-bubbles to the inorganic molding, and the foaming step using the foaming means to form a large amount of micro-bubbles with the diluted foaming agent and oxidation as the starting material of the non-combustible inorganic foamed molding In order to give magnesium powder fluidity under aqueous conditions, the slurrying step of magnesium oxide and the dilution step of magnesium curing agent dissolving the curing agent of magnesium oxide in water and the bubble water and magnesium oxide slurry and dilution curing agent prepared in the bubble generation step Mixing step and magnesium oxide and its curing agent and fine bubbles To obtain a mixed slurry one with a constant shape is the invention to be obtained inorganic foamed molded article as made comprises a drying step for removing the moisture contained in the molded article inside the molding step and into the mold (mold).

본원의 산화마그네슘과 이의 경화제를 이용한 상온 무기발포 성형체의 제조방법에서 기포제 희석단계는 기포제의 함량이 소량 포함됨에도 불구하고 기포발생단계에 의해 다량의 미세기포가 발생하는 것이 유리하며, 이를 위해서는 동물성기포제라 불리우는 아미노산계의 계면활성제 내지는 석유화학공업을 이용한 알킬설폰산염계, 알킬벤젠 및 알킬아미노산염계, 알킬에테르 카본산염계, 아실화펩티트계, 황산화유계, 알킬황산염계, 알킬에테르황산염계, 알킬아릴에테르황산염계, 알킬아미드황산염계, 알킬인산염계, 알킬에테르인산염계, 알킬아릴에테르인산염계 중 선택되어지는 1종 이상의 계면활성제를 단독 내지는 혼합 후 물에 희석하여 사용할 수 있다. In the method for preparing an inorganic foamed molded article at room temperature using the magnesium oxide of the present application and the foaming agent dilution step, although a small amount of foaming agent is included, it is advantageous to generate a large amount of microbubbles by the foaming step. Alkyl sulfonates, alkylbenzene and alkylamino acid salts, alkyl ether carbonate salts, acylated peptides, sulfated oils, alkyl sulfates, alkyl ether sulfates, alkyls using amino acid-based surfactants or petrochemical industries One or more surfactants selected from arylether sulfate, alkylamide sulfate, alkylphosphate, alkyletherphosphate and alkylaryletherphosphate may be used alone or after dilution with water.

이 때 물은 칼슘(Ca2 +) 및 ,마그네슘(Mg2 +) 이온이 다량 함유된 센물인 경우 기포력을 저하 시킬 수 있는 알칼리토금속류가 다량 포함된 물을 제외하고는 특별한 제한 없이 수돗물, 지하수, 공업용수를 사용할 수 있다. At this time, the water is a tap water, without particular limitation, except for water containing a large amount of alkaline earth metals that can lower the foaming force in the case of hard water containing a large amount of calcium (Ca 2 + ) and magnesium (Mg 2 + ) ions. Groundwater and industrial water can be used.

상기 기포제는 발포된 기포가 소포되지 않고, 장기간 유지하기 위해서는 동물성 기포제를 사용하는 것이 유리하나 동물성 기포제인 경우 악취와 비슷한 냄새가 발생한다는 단점이 있기 때문에 기포발생 과정 중 기포제 자체에서 발생하는 냄새를 피하기 위해서는 식물성 기포제를 사용하는 것이 유리할 수 있다. The foaming agent does not deflate the foamed foam, and it is advantageous to use animal foaming agent for long-term maintenance, but in the case of animal foaming agent, there is a disadvantage that similar smell occurs. It may be advantageous to use a vegetable foaming agent.

기포제의 첨가량은 물을 100중량부로 기준으로 할 때 0.1 ~5.0 중량부를 첨가할 수 있으며, 바람직하게는 0.25~4.5 중량부가 유리하며, 더욱 바람직하게는 0.5~4.0 중량부가 유리하고, 가장 바람직하게는 1.0~3.5 중량부를 혼합하는 것이 유리한 바, 기포제가 0.1 중량부 이하로 함유할 경우 발포력이 낮아 미세한 다공성의 기포가 형성될 가능성이 희박하고, 미세한 기포의 균일성을 제공하지 못하여 단열 및 방음효과가 우수한 무기단열제를 제공하지 못한다는 단점을 가지고 있으며, 기포제가 5.0 중량부를 초과하여 희석될 경우 다량의 미세한 기포를 형성시킬 수 있어 단열 및 방음효과가 우수한 무기단열제를 제공할 수 있다는 장점을 가지고 있으나, 기포제가 유기물로 구성되어 있기 때문에 입자와 입자사이의 결합력이 낮아져 최종 무기 발포성형체의 물성에 악영향을 끼칠 수 있으며, 기포제의 가격이 대체적으로 고가이기 때문에 가격 경쟁력을 저하시킬 수 있다는 문제점이 있기 때문에 상기 제안한 비율로 첨가하는 것이 바람직하다.The addition amount of the foaming agent may be added 0.1 to 5.0 parts by weight based on 100 parts by weight of water, preferably 0.25 to 4.5 parts by weight, more preferably 0.5 to 4.0 parts by weight, most preferably It is advantageous to mix 1.0 to 3.5 parts by weight. If the foaming agent is contained in an amount of 0.1 parts by weight or less, the foaming power is low, so it is unlikely to form fine porous bubbles. Has the disadvantage of not providing an excellent inorganic heat insulating agent, and when the foaming agent is diluted to more than 5.0 parts by weight, it can form a large amount of fine bubbles can provide an inorganic heat insulating material with excellent thermal insulation and soundproofing effect. However, since the foaming agent is composed of organic materials, the bonding strength between the particles and the particles is lowered and thus the physical properties of the final inorganic foamed molded product It may be detrimental, and since the price of the foaming agent is generally expensive, there is a problem that the price competitiveness may be lowered.

상기 다량의 미세한 기포를 생성시키기 위한 기포 발생단계는 특별한 제한을 두지 않으며, 기포제 희석단계에 의해 제공된 용액을 다량의 미세기포를 발생시킬 수 있으면 무관하다 할 수 있다. The bubble generation step for generating a large amount of fine bubbles is not particularly limited, it may be irrelevant if the solution provided by the foaming agent dilution step can generate a large amount of fine bubbles.

미세기포를 발생시키는 단계는 모터의 동일 축으로부터 회전날개가 장착되고, 500~12,000 rpm의 회전속도에 의해 교반되는 믹서(Mixer), 디졸버(Dissolver), 호머믹서(Homo mixer) 중 선택되어지는 1종의 교반기를 이용하거나, 콤프레셔(compressor)의 압축공기와 노즐이 장착된 발포기를 이용하여 사용할 수 있다. The step of generating micro-bubbles is selected from a mixer, a dissolver, and a homer mixer, in which a rotor blade is mounted from the same axis of the motor and stirred by a rotation speed of 500 to 12,000 rpm. One type of stirrer may be used, or a compressed air of a compressor and a foamer equipped with a nozzle may be used.

이 때 발포된 기포수의 적은 량이 필요할 경우 모터의 축으로부터 장착된 회전날개를 이용한 발포방법을 이용하는 것이 유리하며, 다량의 발포된 기포수가 필요할 경우 콤프레셔(Compressor)가 장착된 발포기를 이용하는 것이 바람직하다. In this case, when a small amount of foamed bubbles is required, it is advantageous to use a foaming method using a rotary blade mounted from the shaft of the motor, and when a large amount of foamed bubbles is required, it is preferable to use a foamer equipped with a compressor. .

상기 산화마그네슘 슬러리 제조단계는 분말상태의 산화마그네슘을 수분을 공급하여 유동성을 제공하기 위한 것으로서, 본 발명의 무기성형체 출발물질인 산화마그네슘이 분말이기 때문에 용해된 슬러리 상태가 아닌 분말 상태와 수용성 산화마그네슘 경화제가 혼합될 경우 혼합과정 중 매우 빠른 시간 내에 경화되어 발포성형체를 갖기 위한 작업성을 갖지 못하며, 기포수와의 혼합과정 중 균일한 기포를 제공할 수 없기 때문에 가능한 물과 혼합된 슬러리 상태를 유지하는 것이 바람직하다. The magnesium oxide slurry production step is to provide fluidity by supplying moisture to the powdered magnesium oxide, and because the magnesium oxide, the inorganic starting material of the present invention is a powder, not a powdered state and a water-soluble magnesium oxide When the curing agent is mixed, it hardens in a very fast time during the mixing process and does not have workability to have a foamed molded product, and maintains a slurry state mixed with water as possible because it cannot provide uniform bubbles during mixing with bubble water. It is desirable to.

산화마그네슘 슬러리는 탄산마그네슘(MgCO3, 마그네사이트)을 700 ℃ 이상의 온도에서 하소(calcination)하여 만들어진 경소 마그네시아(light burned magnesia) 내지는 돌로마이트(Dolomite, MgCO3·CaCO3)를 800 ℃ 이상의 하소온도에서 가열, 분해하여 만들어진 MgO와 CaO의 혼합물 내지는 해수에 용해된 마그네슘 이온을 가성소다(NaOH), 소석회, 하소한 돌로마이트 등을 작용시켜 수산화마그네슘으로 석출시킨 후 700 ℃ 이상의 온도에서 하소(calcination)하여 만들어진 산화마그네슘이 주원료로 사용될 수 있으며, 산화마그네슘을 100 중량부를 기준으로 할 때 물을 25 중량부 내지는 500 중량부 공급한 후 균일하게 혼합하여 산화마그네슘의 슬러리를 제조할 수 있는바, 바람직하게는 50 중량부 내지는 400 중량부의 물이 공급되고, 더욱 바람직하게는 100 중량부 내지는 250 중량부의 물이 공급되는 것이 유리한 바, 물이 25 중량부 이하로 공급될 경우 수분이 소량 공급된다는 이유로 고강도의 무기성형체를 제조할 수 있다는 큰 장점을 가질 수 있으나 슬러리제조를 위한 혼합하는 과정 중 많은 시간과 동력이 필요하다는 단점을 가지고 있으며, 물이 500 중량부 이상으로 공급될 경우 물의 공급량이 많음에 따라 산화마그네슘의 슬러리를 제조하는 시간과 동력을 절감시킬 수 있다는 장점을 가지고 있으나, 내구성이 취약하다는 단점을 가지고 있음에 따라 산화마그네슘의 슬러리를 만들기 위해서는 상기 제안한 물을 첨가하는 것이 바람직하다. Magnesium oxide slurry is heated by calcining magnesium carbonate (MgCO 3 , magnesite) at a temperature of 700 ° C or higher at a light burned magnesia or dolomite (Dolomite, MgCO 3 · CaCO 3 ) at a calcination temperature of 800 ° C or higher. Magnesium ions dissolved in a mixture of MgO and CaO or seawater produced by decomposing or reacting with sodium hydroxide, calcined lime, calcined dolomite, etc. are precipitated with magnesium hydroxide and then calcined at a temperature of 700 ° C. or higher. Magnesium may be used as a main raw material, and when the magnesium oxide is 100 parts by weight, 25 parts by weight to 500 parts by weight of water may be supplied and then uniformly mixed to prepare a slurry of magnesium oxide. Parts to 400 parts by weight of water are supplied, more preferably 100 parts by weight to 250 parts by weight Since it is advantageous to supply negative water, it may have a great advantage that a high-strength inorganic molded body can be manufactured because water is supplied in a small amount when water is supplied at 25 parts by weight or less, but many times during the mixing process for preparing a slurry It has the disadvantage of overpowering, and when water is supplied over 500 parts by weight, it has the advantage of reducing the time and power to prepare a slurry of magnesium oxide as the amount of water is supplied, but it is weak in durability. As a disadvantage, it is preferable to add the above-mentioned water to make a slurry of magnesium oxide.

또한 산화마그네슘의 슬러리를 제조하기 위하여 사용되어지는 산화마그네슘의 분말은 0.1㎛ ~0.25 ㎜ 크기의 분말을 사용할 수 있으며, 바람직하게는 0.5~100 ㎛의 크기가 유리하며, 더욱 바람직하게는 2.5~75㎛의 크기가 유리하고, 가장 바람직하게는 10~50 ㎛ 크기의 분말을 사용하는 것이 유리한 바, 산화마그네슘과 이의 경화제의 혼합물이 수화반응에 의해 일정한 형태의 형상체를 구성함에 있어 산화마그네슘의 분말 입자크기가 0.1 ㎛ 이하일 경우 가비중이 낮아 기포 발생단계에서 만들어진 기포수에 균일하게 분산될 확률이 높아지고, 산화마그네슘의 경화제와의 활성도가 높아 내구성이 우수한 무기 형상체를 제공할 수 있다는 장점을 가지고 있으나, 미립자를 제공하기 위한 분쇄과정에서 많은 인력 및 고가의 분쇄기가 필요하다는 단점을 가지고 있으며, 입자의 크기가 0.25 ㎜ 이상일 경우 가격이 저렴하다는 장점을 가지고 있으나 비표면적이 낮아 산화마그네슘의 경화제와의 반응활성이 낮아 본 발명에 의한 산화마그네슘의 수화반응에 의한 고강도의 무기성형체를 제공하기 어렵다는 단점을 가지고 있기 때문에 상기 제안한 크기의 분말을 제공하는 것이 바람직하다. In addition, the magnesium oxide powder used to prepare the slurry of magnesium oxide may be a powder of 0.1 ㎛ ~ 0.25 mm size, preferably 0.5 ~ 100 ㎛ size, more preferably 2.5 ~ 75 It is advantageous to use a powder having a size of µm, and most preferably to use a powder having a size of 10 to 50 µm, in which a mixture of magnesium oxide and a curing agent thereof forms a certain shape by hydration reaction. When the particle size is 0.1 μm or less, the weight ratio is low, so the probability of uniform dispersion in the bubble water produced in the bubble generation step is high, and the activity of magnesium oxide with the curing agent is high, thereby providing an excellent inorganic shape with high durability. However, it has the disadvantage of requiring a lot of manpower and expensive grinder in the grinding process to provide fine particles. And, when the particle size is 0.25 mm or more has the advantage that the price is low, but the specific surface area is low, the reaction activity with the curing agent of magnesium oxide is low to provide a high-strength inorganic molded by the hydration reaction of magnesium oxide according to the present invention It is desirable to provide a powder of the size proposed above because it has the disadvantage of difficulty.

상기 산화마그네슘의 경화제를 물에 용해시키는 마그네슘 경화제의 희석단계는 상기 산화마그네슘의 슬러리 단계에서 제조된 산화마그네슘의 슬러리와 기포발생단계에서 만들어진 기포수 및 경화제와의 균일한 혼합을 위해 수용성을 제공하기 위한 것으로서, 마그네슘 옥시클로라이드계(magnesium oxychloride, MOC)의 무기 형상체을 생성시키기 위한 염화마그네슘의 경화제나, 마그네슘 옥시설페이트계(magnesium oxysulfate, MOS)의 무기 형상체를 생성시키기 위한 황산마그네슘의 경화제나, 마그네슘 포스페이트계(magnesium phosphate cement, MAP)의 무기 형상체를 생성시키기 위한 제1인산암모늄(ammonium phosphate monobasic)의 경화제가 선택되어 사용될 수 있고, 산화마그네슘의 경화제들은 용해도가 다르기 때문에 희석배율이 차이가 있을 수 있으며, 바람직하게는 물을 100 중량부로 기준으로 할 때 10 내지는 125 중량부로 희석되어지는 것이 유리하다. The dilution step of the magnesium curing agent dissolving the curing agent of magnesium oxide in water provides water solubility for uniform mixing of the slurry of magnesium oxide prepared in the slurry step of magnesium oxide with the bubble water and the curing agent made in the bubble generating step. For this purpose, a hardening agent of magnesium chloride for producing an inorganic form of magnesium oxychloride (MOC), a hardening agent of magnesium sulfate for producing an inorganic form of magnesium oxysulfate (MOS), A hardening agent of ammonium phosphate monobasic may be selected and used to generate an inorganic form of magnesium phosphate cement (MAP), and the dilution ratio is different because the curing agents of magnesium oxide have different solubility. May be water, preferably To 10 naejineun being diluted with 125 parts by weight it is advantageous when the amount of the reference portion.

상기 산화마그네슘의 경화제 중 제1인산암모늄인 경우 제1인산암모늄을 포함한 제2인산암모늄, 제1인산나트륨, 제2인산나트륨, 제1인산칼륨, 제2인산칼륨, 인산 중 선택되어지는 인산염 및 인산이 함께 혼합하여 사용할 수 있으며, 이러한 인산계열의 경화제는 산화마그네슘의 슬러리와 혼합할 때 수초 내지는 수 십초 내에 경화됨에 따라 작업성이 크게 떨어져 무기성형체를 제조할 가능성이 희박함에 따라 인산계열의 경화제에 당(sugar), 붕산(Boric acid), 보락스(Borax), 구연산(citric acid), 구연산나트륨(Sodium citrate), 글루콘산나트륨(Sodium gluconate), 주석산(Tartaric acid) 중 선택되어지는 1종 이상의 지연제가 인산계의 경화제를 100 중량부를 기준으로 할 때 1.0 내지는 7.5 중량부 포함하여 사용할 수 있는 바, 지연제가 1.0 중량부 이하로 포함될 경우 매우 빠른 속도로 경화(setting)되어 일정한 무기형상체를 제조할 시간적 여유가 없다는 문제점이 있으며, 지연제가 7.5 중량부 이상으로 포함될 경우 경화시간을 장시간 연장시킬 수 있어 작업성이 크게 향상된다는 장점을 가지고 있으나, 무기 형상체의 내구성이 크게 떨어진다는 문제점을 가지고 있음에 따라 상기 제안한 농도의 지연제가 포함되는 것이 바람직하다. In the case of the first ammonium phosphate among the curing agent of magnesium oxide, a phosphate selected from diammonium phosphate including ammonium phosphate, sodium phosphate dibasic, sodium phosphate dibasic, potassium phosphate dibasic, potassium phosphate dibasic, and phosphoric acid; Phosphoric acid-based hardeners can be used together, and these phosphate-based hardeners harden within seconds to several tens of seconds when mixed with a slurry of magnesium oxide. 1 type selected from sugar, boric acid, borax, citric acid, sodium citrate, sodium gluconate, tartaric acid The above retardant may be used in an amount of 1.0 to 7.5 parts by weight based on 100 parts by weight of the phosphoric acid-based curing agent. There is a problem in that there is no time to prepare a constant inorganic shape by curing (setting), and when the retardant is included in more than 7.5 parts by weight, the curing time can be extended for a long time has the advantage that workability is greatly improved, but inorganic type Since the durability of the upper body is greatly reduced, it is preferable to include the retarder of the above-mentioned concentration.

상기 혼합단계는 특별한 제한이 없으며, 기포발생단계에서 만들어진 기포수와 산화마그네슘 슬러리 제조 및 공급단계에서 만들어진 산화마그네슘 슬러리, 경화제 희석 및 공급단계에서 만들어진 희석된 경화제를 균일하게 혼합하면 가능하다 할 수 있다. The mixing step is not particularly limited, and may be possible by uniformly mixing the bubble water made in the bubble generating step and the magnesium oxide slurry made in the manufacturing and supplying magnesium oxide slurry, the diluted hardener made in the dilution and supplying step of the curing agent. .

상기 성형단계는 특별한 제한이 없으며, 단열 및 방음에 필요한 크기의 형상데로 성형하면 가능하다 할 수 있다. The molding step is not particularly limited, and may be possible by molding to the shape of the size required for insulation and sound insulation.

상기 가열단계는 근적외선 가열방법, 적외선가열방법, 상온건조방법, 극초단파에 의한 가열방법, 오븐(Oven)에 의한 열풍 가열방법, 열판 직접 가열방법 중 에서 선택되는 가열방법을 이용하여 무기성형체를 건조시킬 수 있으며, 비교적 두께가 얇은 초경량 발포 성형체를 건조시킬 경우 근적외선 가열방법, 적외선가열방법, 상온건조방법, 오븐(Oven)에 의한 열풍 가열방법, 열판 직접 가열방법을 이용하는 것이 바람직하고, 비교적 두께가 두껍고 대형의 초경량 무기 발포 성형체일 경우 2,450 MHz의 극초단파를 조사하면 극초단파 만큼 극성이 있는 물 분자의 진동열을 제공하여 매우 빠른 속도로 성형체 내부에 포함된 수분을 매우 빠른 속도로 제거할 수 있는 극초단파를 이용한 가열방법(일명 전자렌지)을 이용하는 것이 바람직하다. The heating step is to dry the inorganic molded body by using a heating method selected from near-infrared heating method, infrared heating method, room temperature drying method, heating method by microwave, hot air heating method by oven, hot plate direct heating method. In the case of drying a relatively thin ultra-light foam molded article, it is preferable to use a near-infrared heating method, an infrared heating method, a room temperature drying method, a hot air heating method by an oven, or a hot plate direct heating method. In the case of a large ultra-light inorganic foam molded article, irradiation with microwave at 2,450 MHz provides the heat of vibration of water molecules that are as polar as the microwave, and uses microwave to remove moisture contained in the molded article at a very high speed. It is preferable to use a method (aka microwave).

상기 기능성 첨가제 공급단계는 무기 발포성형체에 기능성을 부여하거나 물리적 성질을 개선하기 위하여 첨가제가 공급되는 공정으로서, 실내환경의 개선을 위해 음이온이나 원적외선을 제공하거나 유해가스를 흡착할 수 있는 기능성을 부여할 수 있으며, 인장강도 및 내수성 향상을 위한 무기발포 형상체의 개선된 물리적 성질을 제공할 수 있다. The functional additive supplying step is a process in which an additive is supplied to impart functionality to the inorganic foamed molded product or to improve physical properties. The functional additive supply step may provide anion or far infrared rays or impart functionality to adsorb harmful gases to improve indoor environment. It can provide improved physical properties of the inorganic foamed body for improving tensile strength and water resistance.

본원에서 제공되는 무기 발포성형체에 음이온이나 원적외선을 발생하도록 기능성을 부여하기 위해서는 400 ㎛ 크기 이하의 맥반석, 황토석, 감람석(Olivine), 고령토(Kaolin), 메타카올린(metakaolin), 규산염 광물(Silica Mineral), 규조토 (Diatomite), 규회석(Wollastonite), 납석(Pyrophyllite), 돌로마이트(Dolomite), 리튬광물(Lithium Minerals), 마그네사이트(Magnesite), 보크사이트(Bauxite), 벤토나이트(Bentonite), 부석(Pumice), 붕산염광물(Borate), 사문석(Serpentine), 산성백토(Acid clay), 산화철(Iron Oxide), 석류석(Garnet), 탄산광물(Carbonate Minerals), 애타풀자이트(Attapulgite), 제올라이트(Zeolite), 세피오라이트 (Sepiolite), 연옥(Nephrite), 인회석(Apatite), 일라이트-운모(Illite-Mica), 장석(Feldspar), 진주암(Perlite), 질석(Vermiculite), 제올라이트(Zeolite), 중정석 (Barite), 활석(Talc), 규조토(diatomaceous earth), 흑연(Graphite), 헥토라이트 (Hectorite), 점토광물(Clay Minerals), 지르코늄 광물(Zirconium Minerals), 티타늄 광물(Titanium Minerals), 투어마린(Tourmaine; 전기석), 흄실리카(Fume silica), 에어로겔(Aerogel), 플라이에쉬(Fly ash) 중 선택되어지는 1종 이상의 세라믹 분말이 포함되어 지며, 실내에 존재하고 있는 유해가스의 흡착을 위해 700 내지는 1,800 ㎡/g의 비표면적을 가진 활성탄, 활성탄소섬유가 포함되어 제공될 수 있고, 기능성을 부여하기 위하여 세라믹 분말이나 활성탄 내지는 활성탄소 섬유를 다량 함유시킬 경우 본 발명에 의한 무기 발포성형체의 결합력을 떨어뜨릴 수 있기 때문에 적절하게는 산화마그네슘을 100중량부를 기준으로 할 때 15~75 중량부 범위로 첨가되어 적용될 수 있다. In order to impart functionality to generate anions or far infrared rays in the inorganic foamed product provided herein, gannetite, ocherite, olivine, kaolin, metakaolin, silicate minerals of 400 μm or less in size Diatomite, Wollastonite, Pyrophyllite, Dolomite, Lithium Minerals, Magnesite, Bauxite, Bentonite, Pumice, Borate Borate, Serpentine, Acid clay, Iron Oxide, Garnet, Carbonate Minerals, Attapulgite, Zeolite, Sepiolite ), Nephrite, Apatite, Illite-Mica, Feldspar, Perlite, Vermiculite, Zeolite, Barite, Talc ), Diatomaceous earth, graphite, Hectorite, Clay Minerals, Zirconium Minerals, Titanium Minerals, Tourmaine, Tourmaine, Fume silica, Aerogel, Fly Ash ( At least one ceramic powder selected from fly ash) is included, and activated carbon and activated carbon fiber having a specific surface area of 700 to 1,800 m 2 / g can be provided for adsorption of harmful gases existing in the room. In the case of containing a large amount of ceramic powder or activated carbon or activated carbon fiber to impart functionality, the bonding strength of the inorganic foamed molded product according to the present invention may be lowered. It may be added and applied in the range of 75 parts by weight.

무기 성형체는 물리적 고유의 특성상 압축강도는 매우 높으나 깨지기 쉽고, 휨강도가 약한 문제점을 가지므로 본 발명에 의해 제조되는 무기 발포성형체의 깨지는 것과 휨강도의 물리적 성질을 향상시키기 위한 기능성을 부여하기 위하여 섬유질이 첨가될 수 있으며, 이 때 첨가되는 섬유질은 단열재 내부의 입자와 입자를 잡아 줄 수 있도록 섬유질로 구성된 것으로 천연섬유 내지는 인조섬유 중 어떠한 것이라도 사용할 수 있다. Inorganic moldings have very high compressive strength but are fragile due to their inherent physical properties, and have a weak flexural strength. Therefore, fibers are added to impart functionality to improve the physical properties of the cracking and bending strength of the inorganic foamed molded article prepared by the present invention. At this time, the added fiber is composed of fibers to grab the particles and particles in the heat insulating material may be any of natural fibers or artificial fibers.

천연섬유인 경우는 셀룰로오즈계 섬유(종묘섬유, 인피섬유, 염맥섬유, 과실섬유) 내지는 스태이플 내지는 필라멘트 형태의 단백질계 섬유 내지는 광물질계 섬유가 포함될 수 있으며, 인조섬유는 유기질섬유(재생섬유, 반합성섬유, 합성섬유) 내지는 무기질섬유(금속섬유, 유리섬유, 암석섬유, 광재섬유, 탄소섬유)가 포함될 수 있다. In the case of natural fibers, cellulose fibers (seedling fibers, bast fibers, salt vein fibers, fruit fibers), staples, or filament-like protein fibers or mineral fibers may be included, and artificial fibers may include organic fibers (regenerated fibers, semisynthetic fibers). Fibers, synthetic fibers) or inorganic fibers (metal fibers, glass fibers, rock fibers, slag fibers, carbon fibers).

본 발명의 물리적 성질을 향상시키기 위한 섬유류의 굵기는 3 ~ 50 ㎛가 유리하며, 바람직하게는 5 내지 25 ㎛의 굵기가 유리하고, 가장 바람직하게는 5 내지 10 ㎛의 굵기가 유리한 바, 3 ㎛ 이하 굵기의 섬유질은 섬유질의 특성상 가늘수록 외관상 매끄럽고 촉감도 부드러워지는 특징이 있어 물성이 우수하고 이용 가치도 높다는 장점을 갖고 있음에도 불구하고, 유리섬유 이외에 천연섬유 및 인조섬유에서 생산되는 섬유질이 대부분 3 ㎛ 이상의 굵기를 가지고 있기 때문에 섬유질을 첨가하기 위한 선택권이 부족하다는 단점을 갖고 있으며, 50 ㎛ 이상 굵기를 가진 섬유질은 외관상 촉감이 매끄럽지 않으며, 대체적으로 미세섬유질보다 강도가 떨어진다는 단점을 가지고 있기 때문에 상기 범위의 굵기의 섬유질을 사용하는 것이 바람직하다. The thickness of the fibers for improving the physical properties of the present invention is advantageously 3 to 50 μm, preferably 5 to 25 μm, and most preferably 5 to 10 μm, 3 μm. Although the fibers of the following thickness have the characteristics of being smoother in appearance and softer to the touch due to the characteristics of the fibers, they have excellent physical properties and high utilization value. Because of having the above thickness has the disadvantage of lacking the option to add the fiber, the fiber having a thickness of 50 ㎛ or more is not smooth in appearance, and generally has the disadvantage that the strength is lower than the fine fiber in the above range It is preferable to use a fiber having a thickness of.

상기 섬유의 길이는 1~50 ㎜가 유리하며, 보다 바람직하게는 5 내지 35 ㎜가 유리하고, 가장 바람직하게는 10 내지 25 ㎜가 유리한 바, 섬유질의 길이가 1 ㎜ 이하일 경우 무기 발포성형체를 구성하고 있는 입자들 사이에 섬유질이 접속되는 길이가 짧아 결합력이 그다지 크기 않다는 단점을 갖고 있으며, 상기 혼합단계에서 섬유질과 슬러리형태의 세라믹과 균일하게 분산되어야 하나, 50 ㎜ 이상일 경우 섬유질끼리 서로 엉키게 되어 오히려 무기 발포성형체의 물성을 저해시킬 수 있는 가능성이 크기 때문에 상기 범위의 길이를 가진 섬유질을 사용하는 것이 바람직하다. 또한 섬유의 농도가 높을수록 대체적으로 인장강도(휨강도 포함)가 증가하여 충격이나 인장강도에 취약한 무기 발포성형체의 단점을 크게 보완할 수 있다는 장점을 가질 수 있으나, 무기 발포성형체의 총 무기함량에 대하여 6.5 중량% 이상일 때 원가상승의 요인이 되어 경제적 경쟁력이 떨어질 수 있으므로 1~6.5 중량% 범위에서 사용될 수 있으며, 섬유질은 형상체를 이루고 있는 입자와 입자와의 결합력을 주지 않고, 단지 인장강도나 휨강도 향상에 기여할 수 있기 때문에 상기 제안한 농도 이상으로 첨가할 경우 오히려 압축강도를 악화시킬 수 있기 때문에 주의해야 한다.The length of the fiber is advantageously 1 to 50 mm, more preferably 5 to 35 mm, and most preferably 10 to 25 mm, and when the length of the fiber is 1 mm or less, it constitutes an inorganic foamed molded article. It has the disadvantage that the bonding strength is not so large because the length of the fiber is connected between the particles are small, and should be uniformly dispersed with the fiber and the slurry-type ceramic in the mixing step, the fibers are entangled with each other when 50 mm or more Rather, it is preferable to use fibers having a length in the above range because there is a high possibility of inhibiting the physical properties of the inorganic foamed product. In addition, as the fiber concentration increases, tensile strength (including bending strength) is generally increased, which can greatly compensate for the disadvantages of the inorganic foam molded product which is vulnerable to impact or tensile strength, but with respect to the total inorganic content of the inorganic foam molded product. When it is more than 6.5% by weight, it can be used in the range of 1 to 6.5% by weight because it can be a factor of cost increase and economic competitiveness, and the fiber does not give the binding force between the particles and the particles that make up the shape, but only tensile strength or bending strength. Care should be taken because addition may result in worsening of the compressive strength, as this may contribute to the improvement.

상기 내수성 향상을 위한 기능성을 부여하기 위해서는 상기 내수성 및 강도보강을 증가시키기 위한 첨가제는 수분산성 고분자수지 내지는 미분말의 고분자수지가 포함될 수 있으며, 하기 본 발명의 최종 가열단계에 있어서 100 ℃ 이하의 온도로 가열할 경우에는 수분산성 고분자 수지가 바람직하며, 100 ℃ 이상의 온도로 가열하여 건조할 경우에는 미분말의 고분자수지가 바람직하나, 온도상승에 의한 에너지가 필요하기 때문에 가능한 수분산성 고분자수지를 사용하는 것이 바람직하다.In order to impart the functionality for improving the water resistance, the additive for increasing the water resistance and strength reinforcement may include a water dispersible polymer resin or a fine powder polymer resin, in the final heating step of the present invention to a temperature of 100 ℃ or less When heating, a water dispersible polymer resin is preferable. When heating and drying at a temperature of 100 ° C. or higher, fine powdered polymer resin is preferable. However, it is preferable to use a water dispersible polymer resin because it requires energy due to temperature rise. Do.

수분산성 고분자수지인 경우 고분자수지가 물에 균일하게 분산되어 있는 것을 제외하고는 큰 제한을 두지 않으며, 불소수지류; 폴리비닐 알콜(polyvinyl alcohol)류; 폴리비닐 피로리돈(polyvinyl pyrrolidone)류; 폴리아크릴산, 스타이렌(styrene)-아크릴산 공중합체, 스타이렌-메타아크릴산 공중합체, 스타이렌-메타아크릴산-아크릴산 에스테르(ester) 공중합체, 스타이렌-a-메틸 스타이렌-아크릴산 공중합체 내지는 스타이렌-a-메칠스타이렌-아크릴산-아크릴산 에스테르 공중합체 등의 스타이렌 아크릴산 수지; 스타이렌-말레인산 공중합체, 스타이렌-무수말레인산 공중합체, 아크릴산-아크릴 니트릴 공중합체, 초산비닐-아크릴산 에스테르 공중합체 내지는 아크릴산-아크릴산 에스테르 공중합체 등의 아크릴계 수지; 비닐 나프탈렌-아크릴산 공중합체, 비닐 나프탈렌-말레인산 공중합체 및 초산비닐-에틸렌 공중합체, 초산비닐-지방산 비닐 에틸렌 공중합체, 초산비닐-말레인산 에스테르 공중합체, 초산비닐-크로톤산 공중합체, 초산비닐-아크릴산 공중합체 등의 초산비닐계 공중합체 중 선택되어지는 1종 이상의 고분자가 포함되고, 상기 수분산성 고분자수지의 첨가량은 산화마그네슘과 이의 경화제를 합한 중량에 대하여 1.0~25 중량부가 포함하는 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 2.5~25 중량부가 유리하며, 가장 바람직하게는 5.0~15 중량부를 첨가하는 것이 유리한 바, 1.0 중량부 이하로 첨가할 경우 발포성형체의 입자들간의 충분한 고분자피막을 씨워주는 역할이 적어 내수성이 크지 않다는 단점을 가지고 있으며, 25중량부 이상으로 첨가할 경우 내수성이 상당히 증가한다는 장점을 가지고 있으나, 화재발생 시 고분자 분해에 의한 유독가스가 다량 방출되어 인체에 치명적일 수 있다는 단점을 가지고 있기 때문에 상기 제안한 적정한 농도로 첨가하는 것이 유리하다. In the case of a water-dispersible polymer resin, there is no big limitation except that the polymer resin is uniformly dispersed in water, and the fluororesin; Polyvinyl alcohols; Polyvinyl pyrrolidones; Polyacrylic acid, styrene-acrylic acid copolymer, styrene-methacrylic acid copolymer, styrene-methacrylic acid-acrylic acid ester copolymer, styrene-a-methyl styrene-acrylic acid copolymer or styrene styrene acrylic resins such as -a-methylstyrene-acrylic acid-acrylic acid ester copolymer; Acrylic resins such as styrene-maleic acid copolymer, styrene-maleic anhydride copolymer, acrylic acid-acrylonitrile copolymer, vinyl acetate-acrylic acid ester copolymer or acrylic acid-acrylic acid ester copolymer; Vinyl naphthalene-acrylic acid copolymer, vinyl naphthalene-maleic acid copolymer and vinyl acetate-ethylene copolymer, vinyl acetate-vinyl acetate vinyl ethylene copolymer, vinyl acetate-maleic acid ester copolymer, vinyl acetate-crotonic acid copolymer, vinyl acetate-acrylic acid At least one polymer selected from vinyl acetate-based copolymers, such as copolymers, is included, and the amount of the water-dispersible polymer resin added is preferably 1.0 to 25 parts by weight based on the combined weight of magnesium oxide and its curing agent. More preferably, 2.5 to 25 parts by weight is advantageous, and most preferably, 5.0 to 15 parts by weight is advantageous. When added in an amount of 1.0 parts by weight or less, there is little role for seeding a sufficient polymer film between particles of the foamed molded product. It has the disadvantage that its water resistance is not large, and when it is added more than 25 parts by weight, the water resistance is quite high. It has the advantage of increasing, but it is advantageous to add the proper concentration proposed above because it has the disadvantage that it can be fatal to the human body by releasing a large amount of toxic gas by polymer decomposition in the event of fire.

상기에서 살펴본 바와 같이, 종래의 무기단열재 제조방법인 경우 매우 높은 열원과 거대한 장비가 다수 필요함에 따라 지구온난화에 의한 지구환경을 더욱 악화시킴은 물론 기업의 경쟁력을 크게 저하시킬 수 있다는 문제점을 갖고, 경량기포시멘트(ALC, Autoclaved light concrets)인 경우 기포제에 의해 발포된 무기 성형체가 비중이 큰 무기물 입자에 의해 소포됨에 따라 단열효과가 좋지 않고, 경량기포시멘트의 경우 양생과정 중 거대한 반응기(Autoclave) 설비와 제조과정이 장시간이 소요되기 때문에 기업의 위험요소(Risk)가 큰 문제점을 갖고 있었다. As described above, in the case of the conventional method for manufacturing an inorganic insulating material, as a very high heat source and a large number of huge equipments are required, the global environment may be worsened due to global warming, and the company's competitiveness may be greatly reduced. In the case of lightweight foam cement (ALC, Autoclaved light concrets), as the inorganic molded article foamed by the foaming agent is deflected by the inorganic particles having a high specific gravity, the thermal insulation effect is not good. In the case of the lightweight foam cement, a large autoclave facility during the curing process And because the manufacturing process takes a long time, the risk of the company (Risk) had a big problem.

본원에서는 다량의 미세기포를 무기성형체에 제공하도록 기포의 소스(source)인 기포제를 희석시키는 기포제 희석단계; 희석된 기포제를 다량의 미세한 기포를 생성시키기 위한 기포 발생단계; 불연성의 무기발포 성형체의 출발물질인 산화마그네슘 분말을 수성조건에서 유동성을 갖도록 제공하기 위한 산화마그네슘 슬러리 제조단계; 산화마그네슘의 경화제를 물에 용해시키는 마그네슘 경화제의 희석단계; 다량의 미세한 기포가 균일한 분포로 무기성형체 내부에 제공하도록 기포발생단계에서 만들어진 기포수와 산화마그네슘 슬러리 제조 및 공급단계에서 만들어진 산화마그네슘 슬러리, 경화제 희석 및 공급단계에서 만들어진 희석된 경화제를 섞어주는 혼합단계; 산화마그네슘과 이의 경화제 및 미세기포가 균일하게 혼합된 슬러리를 일정한 형상의 모양으로 제공하도록 틀(mold)에 옮겨주기 위한 성형단계; 성형체 내부에 포함된 수분을 제거하기 위한 최종 가열단계와 추가로 무기 발포성형체에 기능성을 부여하거나 물리적 성질을 개선하기 위하여 첨가제가 포함되는 기능성 첨가제 공급단계를 포함하는 공정에 의해 다량의 미세기포가 포함된 폼(Foam)상태의 마그네슘 경화체로 경화되어 단열재, 방화재 및 방음재 등의 용도로 사용될 수 있는 기능성을 부여할 수 있는 고강도의 불연성 상온 무기발포 성형체를 제공하는 효과를 갖는다.In the present application, a foaming agent dilution step of diluting a foaming agent which is a source of the foam to provide a large amount of microbubbles to the inorganic molded body; Bubble generation step for generating a large amount of fine bubbles of the diluted foam agent; Magnesium oxide slurry manufacturing step for providing the magnesium oxide powder which is the starting material of the non-combustible inorganic foamed molding to have fluidity under aqueous conditions; Dilution of the magnesium curing agent dissolving the curing agent of magnesium oxide in water; Mixing the bubble water made in the bubble generation step with the magnesium oxide slurry made in the manufacturing and supplying the magnesium oxide slurry and the diluting hardening agent made in the dilution and supplying step so that a large amount of fine bubbles are provided inside the inorganic molded body with a uniform distribution. step; A molding step for transferring the slurry in which the magnesium oxide, its hardener and the microbubbles are uniformly mixed into a mold in a shape of a predetermined shape; A large amount of microbubbles are included by a process including a final heating step for removing moisture contained in the molded body and a step of supplying a functional additive including an additive to impart functionality to the inorganic foamed product or to improve physical properties. It has the effect of providing a high-strength non-combustible room temperature inorganic foamed molded article that is hardened with a foamed magnesium cured body to impart functionality that can be used for thermal insulation, fireproofing, and soundproofing.

본원의 기술사상에 따르면 제조공정 중 이산화탄소를 거의 방출하지 않고, 발포성형체 내부에 미세한 기포가 다량 존재하면서 내수 및 내구성이 우수한 반영구적인 불연성의 무기발포 성형체를 얻을 수 있다. According to the technical idea of the present invention, almost no carbon dioxide is emitted during the manufacturing process, and a large amount of fine bubbles are present in the foamed molded article, and a semi-permanent non-flammable inorganic foamed molded article having excellent water resistance and durability can be obtained.

도 1: 본원에서 산화마그네슘과 이의 경화제에 미세한 기포가 함유된 기포수를 이용하여 무기성형체를 제조하기 위한 개략적인 제조 공정도
도 2: 본원의 제조 실시예에서 만들어진 단열성형체 샘플제품의 사진도.
1 is a schematic manufacturing process diagram for producing an inorganic molded body using the bubble water containing fine bubbles in the magnesium oxide and its curing agent herein
Figure 2 is a photograph of a sample of thermal insulation product made in the production examples of the present application.

이하 본원의 기술사상을 구현하기 위한 발명의 실시예를 기재하고자 하는바, 하기의 실시내용은 본원 기술사상이 구현되기 위한 하나의 적용예를 예시한 것으로, 반듯이 이에 한정되어 해석되어서는 아니 될 것이며, 본원의 보호범위는 본원발명의 기술사상에 부합하는 의미와 개념으로 균등론적으로 해석되어야만 할 것이며, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 할 것이다.Hereinafter to describe the embodiments of the invention for implementing the technical idea of the present application, the following embodiments illustrate one application for the implementation of the technical idea of the present application, and should not be construed as limited thereto. It should be understood that the scope of protection of the present application should be equivalently interpreted as meanings and concepts consistent with the technical idea of the present invention, and that there may be various equivalents and modifications to replace them at the time of the present application. will be.

또한 본원에서 기재되는 실시예는 수 많은 시행오차를 거쳐 발명자가 원하는 수준의 결과를 충족하는 범위에서 발명의 목적을 달성할 수 있는 범위의 실시예를 기재한 것으로, 기재된 수치의 상한 및 하한을 벗어나는 경우에는 발명자가 원하는 목적을 달성할 수 없거나 미흡하기 때문에 정해진 수치임을 인식하여야 할 것이다.In addition, the embodiments described herein describe examples of the range that can achieve the object of the invention in a range that meets the desired level of results by the inventor through a number of trial and error, and beyond the upper and lower limits of the numerical value described In this case, the inventors should recognize that the figures are fixed values because they cannot achieve the desired purpose.

실시 예 1 Example 1

용기 3개를 준비한 후 1개의 용기에는 삼전순약에서 구입한 산화마그네슘(MgO, 경질) 분말을 100 g을 측량한 후 이곳에 증류수 100 ㎖를 공급한 다음 스파츌라(Spatula)를 이용하여 산화마그네슘의 슬러리를 제조하였다. After preparing three containers, one container was weighed with 100 g of magnesium oxide (MgO, hard) powder purchased from Samjeon Pure Chemical, and 100 ml of distilled water was supplied thereto, followed by the use of spatula. Slurry was prepared.

다른 용기 한 개에는 염화마그네슘 6수화물(MgCl2·6H2O) 60 g을 측량하고, 이곳에 물 100 ㎖를 공급한 다음 용해하여 산화마그네슘에 대한 경화제를 준비하였다. In another vessel, 60 g of magnesium chloride hexahydrate (MgCl 2 · 6H 2 O) was weighed, and 100 ml of water was supplied thereto, followed by dissolving to prepare a curing agent for magnesium oxide.

나머지 용기에 (주)한국산업주식회사에서 구입한 발포제(음이온계면활성제)를 2 % 용액으로 희석, 제조한 후 고속의 핸드믹서를 이용하여 발포시켜 미세기포한 생성된 발포수를 제조하였다. In the remaining container, a foaming agent (anionic surfactant) purchased from Korea Industrial Co., Ltd. was diluted and prepared with a 2% solution, and then foamed using a high-speed hand mixer to prepare a foamed water produced in microbubbles.

제조된 산화마그네슘 슬러리, 용해된 염화마그네슘 용액과 발포수를 균일하게 혼합하고 100 ㎖의 성형체에 옮겨 수분이 포함된 발포성형체 2개를 제조한 다음 하나는 상온에서 1주일간 방치하고, 다른 하나는 100 ℃의 오븐에서 3시간 건조하여 발포된 무기성형체를 제조하였다. The prepared magnesium oxide slurry, the dissolved magnesium chloride solution and the foamed water were uniformly mixed and transferred to a 100 ml molded body to prepare two foamed molded articles containing water, and one was left at room temperature for 1 week, and the other was 100 The foamed inorganic molded product was prepared by drying in an oven at 3 ° C. for 3 hours.

실시 예 2Example 2

발포제를 2.5 % 용액으로 희석, 제조한 것을 제외하고는 실시 예 1과 동일하게 수행하였다.The same procedure as in Example 1 was carried out except that the blowing agent was diluted and prepared with a 2.5% solution.

실시 예 3Example 3

발포제 3.0% 용액으로 희석, 제조한 것을 제외하고는 실시 예 1과 동일하게 수행하였다.The same procedure as in Example 1 was carried out except that the foam was diluted with a 3.0% solution.

실시 예 4Example 4

용기 3개를 준비한 후 1개의 용기에는 삼전순약에서 구입한 산화마그네슘(MgO, 경질) 분말을 100 g을 측량한 후 이곳에 증류수 100 ㎖를 공급한 다음 스파츌라(Spatula)를 이용하여 산화마그네슘의 슬러리를 제조하였다. After preparing three containers, one container was weighed with 100 g of magnesium oxide (MgO, hard) powder purchased from Samjeon Pure Chemical, and 100 ml of distilled water was supplied thereto, followed by the use of spatula. Slurry was prepared.

다른 용기 한 개에는 황산마그네슘7수화물(MgSO4·7H2O) 40 g을 측량하고, 이곳에 물 100 ㎖를 공급한 다음 용해하여 산화마그네슘에 대한 경화제를 준비하였다.In another vessel, 40 g of magnesium sulfate heptahydrate (MgSO 4 · 7H 2 O) was weighed, and 100 ml of water was supplied thereto, followed by dissolving to prepare a curing agent for magnesium oxide.

나머지 용기에 (주)한국산업주식회사에서 구입한 발포제(음이온계면활성제)를 2 % 용액으로 희석, 제조한 후 고속의 핸드믹서를 이용하여 발포시켜 미세기포한 생성된 발포수를 제조하였다. In the remaining container, a foaming agent (anionic surfactant) purchased from Korea Industrial Co., Ltd. was diluted and prepared with a 2% solution, and then foamed using a high-speed hand mixer to prepare a foamed water produced in microbubbles.

제조된 산화마그네슘 슬러리, 용해된 황산마그네슘 용액과 발포수를 균일하게 혼합하고 100 ㎖의 성형체에 옮겨 수분이 포함된 발포성형체 2개를 제조한 다음 하나는 상온에서 1주일간 방치하고, 다른 하나는 100 ℃의 오븐에서 3시간 건조하여 발포된 무기성형체를 제조하였다. The magnesium oxide slurry, the dissolved magnesium sulfate solution and the foamed water were uniformly mixed and transferred to a 100 ml molded body to prepare two foamed molded articles containing water, and then one was left at room temperature for one week, and the other was 100 The foamed inorganic molded product was prepared by drying in an oven at 3 ° C. for 3 hours.

실시 예 5Example 5

발포제를 2.5 % 용액으로 희석, 제조한 것을 제외하고는 실시 예 4와 동일하게 수행하였다.It was carried out in the same manner as in Example 4 except that the blowing agent was diluted and prepared with a 2.5% solution.

실시 예 6Example 6

발포제를 3.0 % 용액으로 희석, 제조한 것을 제외하고는 실시 예 4와 동일하게 수행하였다.The same procedure as in Example 4 was carried out except that the blowing agent was diluted and prepared in a 3.0% solution.

실시 예 7 Example 7

용기 3개를 준비한 후 1개의 용기에는 삼전순약에서 구입한 산화마그네슘(MgO, 경질) 분말을 100 g을 측량한 후 이곳에 증류수 100 ㎖를 공급한 다음 스파츌라(Spatula)를 이용하여 산화마그네슘의 슬러리를 제조하였다. After preparing three containers, one container was weighed with 100 g of magnesium oxide (MgO, hard) powder purchased from Samjeon Pure Chemical, and 100 ml of distilled water was supplied thereto, followed by the use of spatula. Slurry was prepared.

다른 용기 한 개에는 제1인산암모늄1수화물(NH4H2PO4·1H2O) 20 g을 측량하고, 이곳에 물 100 ㎖를 공급한 다음 용해하여 산화마그네슘에 대한 경화제를 준비하였다. In another vessel, 20 g of monobasic ammonium phosphate monohydrate (NH 4 H 2 PO 4 .1H 2 O) was weighed, and 100 ml of water was supplied thereto, followed by dissolution, thereby preparing a curing agent for magnesium oxide.

나머지 용기에 (주)한국산업주식회사에서 구입한 발포제(음이온계면활성제)를 2 % 용액으로 희석, 제조한 후 고속의 핸드믹서를 이용하여 발포시켜 미세기포한 생성된 발포수를 제조하였다. In the remaining container, a foaming agent (anionic surfactant) purchased from Korea Industrial Co., Ltd. was diluted and prepared with a 2% solution, and then foamed using a high-speed hand mixer to prepare a foamed water produced in microbubbles.

제조된 산화마그네슘 슬러리, 용해된 염화마그네슘 용액과 발포수를 균일하게 혼합하고 100 ㎖의 성형체에 옮겨 수분이 포함된 발포성형체 2개를 제조한 다음 하나는 상온에서 1주일간 방치하고, 다른 하나는 100 ℃의 오븐에서 3시간 건조하여 발포된 무기성형체를 제조하였다. The prepared magnesium oxide slurry, the dissolved magnesium chloride solution and the foamed water were uniformly mixed and transferred to a 100 ml molded body to prepare two foamed molded articles containing water, and one was left at room temperature for 1 week, and the other was 100 The foamed inorganic molded product was prepared by drying in an oven at 3 ° C. for 3 hours.

실시 예 8Example 8

발포제를 2.5 % 용액으로 희석, 제조한 것을 제외하고는 실시 예 7과 동일하게 수행하였다.The same procedure as in Example 7 was carried out except that the blowing agent was diluted and prepared with a 2.5% solution.

실시 예 9Example 9

발포제를 3.0 % 용액으로 희석, 제조한 것을 제외하고는 실시 예 7과 동일하게 수행하였다.The same procedure as in Example 7 was carried out except that the blowing agent was diluted and prepared in a 3.0% solution.

실시 예 10Example 10

니카코리아(주)에서 구입한 불소계발수제을 3.5 g을 추가로 공급한 것을 제외하고는 실시 예 3과 동일하게 수행하였다.The same procedure as in Example 3 was conducted except that 3.5 g of a fluorine-based water-repellent agent purchased from Nikka Korea Co., Ltd. was additionally supplied.

실시 예 11Example 11

인텍스코리아의 천연섬유(평균 15 ㎜)를 5 g을 추가로 첨가한 것을 제외하고는 실시 예3과 동일하게 수행하였다. Intex Korea was performed in the same manner as in Example 3 except that 5 g of the natural fiber (average 15 mm) was further added.

비교 예 1~11Comparative Examples 1-11

산화마그네슘의 경화제인 염화마그네슘 내지는 황산마그네슘 내지는 제1인산암모늄을 첨가하지 않은 것을 제외하고는 실시 예 1~11과 동일하게 수행하였으며, 비교 예 1~11과 실시 예 1~11의 결과를 표 1에 나타냈다.Magnesium chloride, magnesium sulfate, or monoammonium phosphate was not added, which is a curing agent for magnesium oxide, and was performed in the same manner as in Examples 1 to 11, and the results of Comparative Examples 1 to 11 and Examples 1 to 11 were shown in Table 1 below. Indicated.

본 실시 예 및 비교 예에서 제공된 발포성형체의 분석항목 중 비중은 KS L 3114에 의하여 수행하였으며, 압축강도는 KS F 2405, 인장강도는 KS F 2423에 의해 수행하였고, 내수성은 제조된 발포성형체를 일부 발취하여 상온의 물에 샘플링하고, 무기 형상체가 수중에 담겨지도록 수면 상부에 플레이트(Plate)를 얹혀 놓은 후 무기 형상체를 구성하고 있는 산화마그네슘 입자가 물에 의해 해체되는 초기 시간을 내수성 시간으로 하였으며, 실험기간은 최고 120일로 하였다. Specific gravity of the analysis items of the foamed molded article provided in this Example and Comparative Example was carried out by KS L 3114, compressive strength was carried out by KS F 2405, tensile strength was carried out by KS F 2423, water resistance part of the prepared foamed molded article After extraction and sampling in water at room temperature, the plate was placed on the surface of the water so that the inorganic body was immersed in water, and the initial time of dissolving the magnesium oxide particles constituting the inorganic body by water was the water resistance time. The maximum duration of the experiment was 120 days.

구분division 건조방법Drying method 분 석 항 목Analysis item 비중
(g/㎤)
importance
(g / cm3)
압축강도
(kgf/㎠)
Compressive strength
(kgf / cm2)
인장강도
(kgf/㎠)
The tensile strength
(kgf / cm2)
내수성
(일)
Water resistance
(Work)
실시 예 1Example 1 상온건조Room temperature drying 0.840.84 55.655.6 6.986.98 8585 100 ℃100 ℃ 0.810.81 55.955.9 6.766.76 9393 실시 예 2Example 2 상온건조Room temperature drying 0.610.61 49.649.6 4.864.86 4545 100 ℃100 ℃ 0.600.60 49.049.0 4.884.88 4848 실시 예 3Example 3 상온건조Room temperature drying 0.350.35 40.740.7 3.553.55 3636 100 ℃100 ℃ 0.330.33 41.241.2 3.583.58 3939 실시 예 4Example 4 상온건조Room temperature drying 0.800.80 52.652.6 6.526.52 7676 100 ℃100 ℃ 0.810.81 52.052.0 6.556.55 7272 실시 예 5Example 5 상온건조Room temperature drying 0.560.56 47.747.7 4.624.62 4040 100 ℃100 ℃ 0.560.56 47.147.1 4.584.58 4343 실시 예 6Example 6 상온건조Room temperature drying 0.300.30 39.839.8 3.063.06 4343 100 ℃100 ℃ 0.320.32 38.838.8 3.133.13 3131 실시 예 7Example 7 상온건조Room temperature drying 0.740.74 50.750.7 5.965.96 6464 100 ℃100 ℃ 0.740.74 50.350.3 5.945.94 6868 실시 예 8Example 8 상온건조Room temperature drying 0.550.55 44.444.4 4.214.21 3939 100 ℃100 ℃ 0.540.54 43.943.9 4.184.18 4242 실시 예 9Example 9 상온건조Room temperature drying 0.300.30 38.238.2 2.982.98 4040 100 ℃100 ℃ 0.300.30 38.038.0 3.043.04 3636 실시 예 10Example 10 상온건조Room temperature drying 0.310.31 42.242.2 3.503.50 120일이상120 days or more 100 ℃100 ℃ 0.320.32 42.042.0 3.523.52 120일이상120 days or more 실시 예 11Example 11 상온건조Room temperature drying 0.300.30 41.641.6 8.868.86 4141 100 ℃100 ℃ 0.320.32 41.841.8 9.049.04 4646 비교 예 1~11Comparative Examples 1-11 상온건조Room temperature drying 측정않됨Not measured 측정않됨Not measured 측정않됨Not measured 측정않됨Not measured 100 ℃100 ℃ 측정않됨Not measured 측정않됨Not measured 측정않됨Not measured 측정않됨Not measured

상기 표 1의 결과에서 확인할 수 있듯이 비교 예 1~11인 경우 산화마그네슘에 염화마그네슘, 황산마그네슘, 제1인산암모늄 등등의 산화마그네슘의 경화제를 첨가하지 않은 경우에는 건조방법이 상온 내지는 100 ℃의 건조온도에 무관하게 성형체의 내구성을 전혀 발현되지 못하는 사실을 확인하였으며, 이러한 이유로 인하여 무기성형체에 대한 물성실험이 불가능한 반면, 실시 예 1~11인 경우 산화마그네슘 분말과 이에 대한 각각의 경화제가 포함될 경우 미세기포가 형성/제공되면서 강도는 물론 내수성이 발현되는 불연성의 무기 발포성형체가 제조됨을 확인할 수 있었다. As can be seen from the results of Table 1, in Comparative Examples 1 to 11, when the magnesium oxide, magnesium sulfate, monobasic ammonium phosphate hardener such as magnesium chloride was not added to the magnesium oxide, the drying method was dried at room temperature to 100 ° C. It was confirmed that the durability of the molded article was not expressed at all regardless of the temperature, and for this reason, it was impossible to test the properties of the inorganic molded article, whereas in Examples 1 to 11, when the magnesium oxide powder and its respective curing agents were included, As the bubbles are formed / provided, it was confirmed that a non-flammable inorganic foamed molded product having strength as well as water resistance was produced.

표 1의 실시 예 1~11인 경우 기포제의 함량이 높을수록 비중, 압축강도, 인장강도가 낮게 나타났으며, 이는 기포 발생단계에서 생성된 미세한 기포들이 무기성형체를 구성하고 있는 입자와 입자 사이의 공극에 채워져 결합력이 떨어졌기 때문으로 예상할 수 있으며, 이는 단열효과 및 방음효과가 우수한 미세한 공기층을 무기 형상체 내부에 자유롭게 조절할 수 있음에 따라 단열효과 및 방음효과의 용도에 따라 적합한 무기 성형체의 제조가 가능할 것으로 판단되었다.In Examples 1 to 11 of Table 1, the higher the content of the foaming agent, the lower the specific gravity, the compressive strength, and the tensile strength. This is because the fine bubbles generated in the bubble generation step between the particles and the particles forming the inorganic molded body. It can be expected that the bonding force is lowered due to the filling of the voids. This is because the fine air layer having excellent insulation effect and sound insulation effect can be freely controlled inside the inorganic form, and thus the preparation of the inorganic molded body suitable for the use of the insulation effect and the sound insulation effect can be expected. It was considered possible.

또한 본 발명의 무기성형체 고유의 성질인 인장강도 및 내수성이 취약한 문제점을 개선하기 위하여 인장강도(휨강도 포함) 개선을 위해 섬유(Fiber)를 첨가하고, 내수성 향상을 위해 불소계의 발수제를 첨가한 경우 인장강도 및 내수성이 매우 향상됨을 확인할 수 있었다. In addition, to improve the tensile strength (including bending strength) to improve the problems inherent in the inorganic molded body inherent properties of the tensile strength and water resistance, when the fiber (Fiber) is added, and the fluorine-based water-repellent agent is added to improve the water resistance tensile It was confirmed that the strength and water resistance were very improved.

특히 본 발명의 실시예의 건조과정에서 단열 및 방음을 위한 무기 발포성형체를 제조하는 과정 중 온도에 구애를 받지 않고, 고강도의 불연성 발포성형체의 용도에 맞게 다방면으로 제조할 수 있으며, 본 발명의 단열 및 방음을 위한 무기성형체를 제조과정 중 CO2의 발생을 차단하거나 최소화할 수 있어 지구온난화를 방지하는데 크게 기여할 수 있을 뿐만 아니라 에너지 절감을 극대화할 수 있어서 가격경쟁력 우수하고 각종 산업분야의 단열 및 방음재 분야에 널리 이용될 수 있을 것으로 기대되는 발명이다.In particular, in the drying process of the embodiment of the present invention, regardless of the temperature during the process of manufacturing the inorganic foamed molded article for thermal insulation and soundproofing, it can be produced in various ways to meet the use of high-strength non-combustible foamed molded article, Inorganic moldings for sound insulation can block or minimize the generation of CO 2 during the manufacturing process, which can greatly contribute to preventing global warming and maximize energy savings, resulting in excellent price competitiveness and insulation and sound insulation materials in various industrial fields. The invention is expected to be widely used in.

본원에서 도 1은 무기발포 성형체를 얻기 위해 적용될 수 있는 일 실시예의 제조 공정도를 나타낸 것으로 본원에서 내구성, 내수성이 우수하고, 무기발포 성형체의 기능성을 부여하기 위하여 산화마그네슘과 이의 경화제를 이용한 상온 무기발포 성형체를 얻기 위한 개략적인 제조 공정은 이미 '과제의 해결 수단' 및 '발명을 실시하기 위한 구체적인 내용'란 기재에서 상세히 설명되어 있으므로 별도의 설명이 필요 없으리란 의견이며, 도 2는 본원의 실시예을 수행하면서 만들어진 단열 성형체의 비중 및 내수성을 확인하기 위하여 수중에 침지시킨 사진도로서, 도 2a의 사진도는 본원의 제조실시예로부터 얻은 무기성형체가 비중이 1인 물보다 낮아서 물의 수면에 떠 있는 상태를 촬영한 사진도이고, 도 2b의 사진도는 본원의 제조실시예로부터 얻은 무기성형체를 비커에 넣은 상태로 120일간의 내수성 실험기간 동안 계속 수면에 부유상태를 유지하면서 결합셀이 흐트러지지 않고 높은 결합강도를 유지하고 있는 상태를 촬영한 사진도이다.1 shows a manufacturing process chart of one embodiment that can be applied to obtain an inorganic foam molded article excellent in durability and water resistance in the present application, room temperature inorganic foam using magnesium oxide and its curing agent to impart the functionality of the inorganic foam molded article The schematic manufacturing process for obtaining the molded article is already described in detail in the description 'Measures to solve the problem' and 'details for carrying out the invention' is an opinion that no separate explanation is required, Figure 2 is an embodiment of the present application As a photographic figure immersed in water to confirm the specific gravity and water resistance of the insulation molded product made while performing, the photographic figure of Figure 2a is a state floating on the water surface of the inorganic molded article obtained from the production example of the present application is lower than the water having a specific gravity of 1 Is a photograph taken a picture, Figure 2b is a photograph obtained from a manufacturing example of the present application Is a state into a molded article in a beaker to keep a floating state on the surface of the water during the water resistance test period of 120 days, while maintaining a high bonding strength without being combined cells are disrupted, and up a state in which the picture Fig.

따라서 본원의 기술사상으로부터 제공되는 산화마그네슘과 이의 경화제를 이용하여 미세기포가 함유된 폼(Foam) 상태로 여러겹이 겹친 구조를 이루거나 또는 철재 판넬에 내장된 구조로 단열용도나 차음용도나, 방화벽 등의 용도로 사용될 수 있는 무기(Inorganic)발포 성형체로 제공될 있으며, 종래에 부분적으로 제공되었던 무기성형체의 단점인 내수성이 저조하였던 문제점을 해소하고, 제조를 위한 고가의 유틸리티 설비가 필요치 않으며, 제조과정 중 높은 에너지도 필요치 않은 단순 공정으로 종래 기술의 많은 문제점들을 극복할 수 있는 우수한 발명이다.Therefore, by using the magnesium oxide and its curing agent provided from the technical idea of the present application to form a structure in which multiple layers overlap in the foam (Foam) state containing the foam or the structure built into the steel panel for insulation or sound insulation, It can be provided as an inorganic foam molded article that can be used for a firewall, etc., and solves the problem of poor water resistance, which is a disadvantage of the inorganic molded article which was partially provided in the past, and does not require expensive utility equipment for manufacturing. It is an excellent invention that can overcome many problems of the prior art by a simple process that does not require high energy during the manufacturing process.

따라서 본원의 기술사상이 적용되어 제공되는 샌드위치 판넬로서, 불연성 무기발포 성형체의 출발물질로 산화마그네슘 분말을 수성조건에서 유동성을 부여하기 위해 산화마그네슘의 슬러리물을 얻고, 염화마그네슘, 황산마그네슘, 제1인산암모늄 중에서 선택되는 산화마그네슘 경화제를 물 100 중량부로 기준으로 할 때 10 내지는 125 중량부로 희석시켜 경화제 슬러리물을 얻으며, 다량의 미세기포를 무기성형체에 제공하도록 기포의 소스(source)인 기포제를 희석시키고 희석된 기포제로 다량의 미세기포를 형성시키기 위해 기포형성수단을 활용하여 기포를 발생시키는 공정을 통하여 만들어진 기포수와 상기의 산화마그네슘 슬러리물과 경화제 슬러리물을 혼합하여 일정한 형상을 갖는 틀(mold)에 넣어 성형하고 상기 성형체 내부에 포함된 수분을 제거하기 위한 건조단계를 거친 무기발포 성형체의 양측으로 철재 판넬이 감싸 제공되는 구성의 샌드위치 판넬로 적용될 수 있는 기술사상을 포함한다. Therefore, as a sandwich panel provided by applying the technical idea of the present application, a magnesium oxide powder as a starting material of the non-combustible inorganic foamed molded product is obtained to obtain a slurry of magnesium oxide in order to provide fluidity under aqueous conditions, and magnesium chloride, magnesium sulfate, first Magnesium oxide curing agent selected from ammonium phosphate is diluted to 10 to 125 parts by weight based on 100 parts by weight of water to obtain a slurry of the curing agent, and dilutes the foaming agent which is the source of bubbles to provide a large amount of microbubbles to the inorganic molded body. And a foam having a certain shape by mixing the number of bubbles made through the process of generating bubbles by using a bubble forming means to form a large amount of fine bubbles with diluted foaming agent and the magnesium oxide slurry and the curing agent slurry. ) To remove the moisture contained in the molded body It includes a technical idea that can be applied to the sandwich panel of the configuration that the steel panel is wrapped around both sides of the inorganic foamed molded article after the drying step.

별도의 부호나 설명이 필요 없음. No special sign or explanation is required.

Claims (12)

산화마그네슘과 이의 경화제를 이용하여 미세기포가 함유된 폼(Foam) 상태로 단열재나 차음재, 방화재 등의 용도로 사용될 수 있는 무기(Inorganic)발포 성형체의 제조방법에 있어서,
다량의 미세기포를 무기성형체에 제공하도록 기포의 소스(source)인 기포제를 희석시키고 희석된 기포제로 다량의 미세기포를 형성시키기 위해 기포형성수단을 활용하는 기포 발생단계;
불연성 무기발포 성형체의 출발물질인 산화마그네슘 분말을 수성조건에서 유동성을 부여하기 위한 산화마그네슘의 슬러리화 단계;
산화마그네슘의 경화제를 물에 용해시키는 마그네슘 경화제의 희석단계;
상기의 기포 발생단계에서 만들어진 기포수와 산화마그네슘 슬러리와 희석된 경화제를 섞어주는 혼합단계;
산화마그네슘과 이의 경화제 및 미세기포가 균일하게 혼합된 슬러리를 일정한 형상으로 얻기 위해 틀(mold)에 넣는 성형단계;
성형체 내부에 포함된 수분을 제거하기 위한 건조단계;
를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 무기발포 성형체의 제조방법.
In the manufacturing method of the inorganic foam molded article which can be used for insulation, sound insulation, fire retardant, etc. in a foam state containing fine bubbles using magnesium oxide and its curing agent,
A bubble generating step of diluting a bubble agent which is a source of bubbles to provide a large amount of fine bubbles to the inorganic molded body, and using bubble forming means to form a large amount of fine bubbles with the diluted bubble agent;
Slurrying magnesium oxide for imparting fluidity to the magnesium oxide powder, which is a starting material of the non-combustible inorganic foamed compact, in an aqueous condition;
Dilution of the magnesium curing agent dissolving the curing agent of magnesium oxide in water;
A mixing step of mixing the bubble water and the magnesium oxide slurry prepared in the bubble generating step with a diluted curing agent;
A molding step of placing a slurry in which a magnesium oxide, its curing agent, and microbubbles are uniformly mixed into a mold to obtain a uniform shape;
Drying step for removing the water contained in the molded body;
Method for producing an inorganic foam molded article comprising a.
제1항에 있어서,
상기 혼합단계에서 무기 발포성형체에 기능성을 부여하거나 물리적 성질을 개선하기 위하여 첨가제가 추가되고 성형공정이 이루어지는 것을 특징으로 하는 무기발포 성형체의 제조방법.
The method of claim 1,
Method of producing an inorganic foamed molded article characterized in that the additive is added to the inorganic foamed molded article in the mixing step to improve the physical properties or to improve the physical properties.
제1항에 있어서,
상기 기포 발생단계에서 사용되는 기포제는 아미노산계, 알킬설폰산염계, 알킬벤젠 및 알킬아미노산염계, 알킬에테르 카본산염계, 아실화펩티트계, 황산화유계, 알킬황산염계, 알킬에테르황산염계, 알킬아릴에테르황산염계, 알킬아미드황산염계, 알킬인산염계, 알킬에테르인산염계, 알킬아릴에테르인산염계 중에서 선택되어지는 계면활성제가 물을 100 중량부로 기준으로 할 때 0.1 ~5.0 중량부로 첨가하여 사용되는 것을 특징으로 하는 무기발포 성형체의 제조방법.
The method of claim 1,
The foaming agent used in the bubble generation step is amino acid, alkyl sulfonate, alkylbenzene and alkylamino acid salt, alkyl ether carbonate salt, acylated peptide salt, sulfated oil salt, alkyl sulfate salt, alkyl ether sulfate salt, alkylaryl The surfactant selected from ether sulfate, alkylamide sulfate, alkyl phosphate, alkyl ether phosphate and alkylaryl ether phosphate is used by adding 0.1 to 5.0 parts by weight based on 100 parts by weight of water. Method of producing an inorganic foamed molded article.
제1항에 있어서,
상기 기포 발생단계에서 사용되는 기포형성수단은 모터의 동일 축으로부터 회전날개가 장착되고, 500~12,000 rpm의 회전속도에 의해 교반되는 믹서(Mixer), 디졸버(Dissolver), 호머믹서(Homo mixer) 중에서 선택되어지는 교반기 내지는 콤프레셔(compressor)의 압축공기와 노즐이 장착된 발포기를 이용하여 기포를 발생시키는 것을 특징으로 하는 무기발포 성형체의 제조방법.
The method of claim 1,
The bubble forming means used in the bubble generation step is equipped with a rotary blade from the same axis of the motor, a mixer (Mixer), a resolver (Dissolver), a Homer mixer (Homo mixer) which is stirred by a rotation speed of 500 ~ 12,000 rpm Method for producing an inorganic foamed molded article characterized in that the bubble is generated by using a foamer equipped with a compressed air of the stirrer or a compressor (compressor) and a nozzle equipped with.
제1항에 있어서,
상기 슬러리화 단계는 0.1㎛ ~ 0.25 ㎜의 입도크기를 갖는 산화마그네슘을 100 중량부를 기준으로 할 때 25 중량부 내지는 500 중량부의 물을 공급한 후 균일하게 혼합하여 산화마그네슘의 슬러리를 얻는 것을 특징으로 하는 무기발포 성형체의 제조방법.
The method of claim 1,
The slurrying step is to supply a magnesium oxide having a particle size of 0.1 ㎛ ~ 0.25 mm based on 100 parts by weight of 25 parts by weight to 500 parts by weight of water and then uniformly mixed to obtain a slurry of magnesium oxide Method for producing an inorganic foam molded article.
제1항에 있어서,
상기 마그네슘 경화제의 희석단계는 염화마그네슘, 황산마그네슘, 제1인산암모늄 중에서 선택되는 경화제가 이용되되, 물을 100 중량부로 기준으로 할 때 10 내지는 125 중량부로 희석되어 사용되는 것을 특징으로 하는 무기발포 성형체의 제조방법.
The method of claim 1,
In the dilution step of the magnesium curing agent, a curing agent selected from magnesium chloride, magnesium sulfate, and ammonium monophosphate may be used, and the inorganic foamed molded article may be diluted to 10 to 125 parts by weight based on 100 parts by weight of water. Manufacturing method.
제1항에 있어서,
상기 건조단계는 근적외선 가열방법, 적외선가열방법, 상온건조방법, 극초단파에 의한 가열방법, 오븐(Oven)에 의한 열풍 가열방법, 열판 직접 가열방법 중에서 선택되어 지는 가열수단이 이용되는 것을 특징으로 하는 무기발포 성형체의 제조방법.
The method of claim 1,
In the drying step, a heating means selected from a near infrared heating method, an infrared heating method, a room temperature drying method, a microwave heating method, a hot air heating method using an oven, a hot plate direct heating method is used. Method for producing a foamed molded article.
삭제delete 제2항에 있어서,
상기 무기 발포성형체에 첨가제로 인장강도 향상을 위해 종묘섬유, 인피섬유, 염맥섬유, 과실섬유의 셀룰로우즈계 섬유, 스태이프 또는 필라멘트 형태의 단백질계 섬유, 광물계 섬유, 금속섬유, 유리섬유, 암석섬유, 광재섬유, 탄소섬유의 무기질 섬유 중에서 선택되는 섬유가 굵기 3 ~ 50 ㎛ 범위이고, 섬유의 길이가 1~50 ㎜ 범위로 산화마그네슘과 이의 경화제를 합한 중량에 대하여 1.5~6.5 중량% 범위로 추가되어 사용되는 것을 특징으로 하는 무기발포 성형체의 제조방법.
3. The method of claim 2,
Seedling fiber, bast fiber, salt vein fiber, cellulose fiber of fruit fiber, protein fiber of stripe or filament form, mineral fiber, metal fiber, glass fiber, rock to improve the tensile strength as an additive to the inorganic foamed product The fiber selected from the fiber, the slag fiber, and the inorganic fiber of carbon fiber has a thickness in the range of 3 to 50 μm, and the length of the fiber is in the range of 1 to 50 mm, in the range of 1.5 to 6.5% by weight based on the combined weight of magnesium oxide and its curing agent. Method for producing an inorganic foam molded article characterized in that it is used in addition.
삭제delete 제6항에 있어서,
상기 경화제로 제1인산암모늄이 사용되는 경우 당(sugar), 붕산(Boric acid), 보락스(Borax), 구연산(citric acid), 구연산나트륨(Sodium citrate), 글루콘산나트륨(Sodium gluconate), 주석산(Tartaric acid) 중에서 선택되는 지연제가 제1인산암모늄을 100 중량부를 기준으로 할 때 1.0 ~ 7.5 중량부 포함되어 사용되는 것을 특징으로 하는 무기발포 성형체의 제조방법.
The method according to claim 6,
When ammonium monophosphate is used as the hardener, sugar, boric acid, borax, citric acid, sodium citrate, sodium gluconate, tartaric acid (Tartaric acid) The method of producing an inorganic foamed molded article characterized in that the retardant is selected from 1.0 to 7.5 parts by weight based on 100 parts by weight of the first ammonium phosphate.
단열재나 차음재나 방화재 중에서 선택되는 용도로 사용될 수 있는 무기(Inorganic)발포 성형체를 내장하여 제공되는 샌드위치 판넬에 있어서,
불연성 무기발포 성형체의 출발물질로 산화마그네슘 분말을 수성조건에서 유동성을 부여하기 위해 산화마그네슘의 슬러리물을 얻고,
염화마그네슘, 황산마그네슘, 제1인산암모늄 중에서 선택되는 산화마그네슘 경화제를 물 100중량부로 기준으로 할 때 10 내지는 125 중량부로 희석시켜 경화제 슬러리물을 얻으며,
다량의 미세기포를 무기성형체에 제공하도록 기포의 소스(source)인 기포제를 희석시키고 희석된 기포제로 다량의 미세기포를 형성시키기 위해 기포형성수단을 활용하여 기포 를 발생시키는 공정을 통하여 만들어진 기포수와 상기의 산화마그네슘 슬러리물과 경화제 슬러리물을 혼합하여 일정한 형상을 갖는 틀(mold)에 넣어 성형하고 상기 성형체 내부에 포함된 수분을 제거하기 위한 건조단계를 거친 무기발포 성형체의 양측으로 철재 판넬이 감싸 제공되는 것을 특징으로 하는 샌드위치 판넬.
In the sandwich panel provided with a built-in inorganic foam molded article that can be used for the heat insulating material, sound insulation material or fire protection material,
As a starting material of the non-combustible inorganic foamed molded product, a slurry of magnesium oxide was obtained to give magnesium oxide powder fluidity under aqueous conditions,
Magnesium oxide curing agent selected from magnesium chloride, magnesium sulfate and ammonium monophosphate is diluted to 10 to 125 parts by weight based on 100 parts by weight of water to obtain a slurry of curing agent.
The number of bubbles produced through the process of generating bubbles by using a bubble forming means to dilute the foaming agent as a source of the foam to provide a large amount of micro-bubbles to the inorganic molded body and to form a large amount of micro-bubbles with the diluted foaming agent; The steel panel is wrapped on both sides of the inorganic foamed molded article which has been dried to remove the moisture contained in the molded body by molding the magnesium oxide slurry and the hardener slurry mixed into a mold having a predetermined shape. Sandwich panel, characterized in that provided.
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