KR101454429B1 - 페놀폼 패널 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 페놀폼 패널 제조 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따라 페놀폼 패널을 제조하기 위해서는 케이스를 핫 프레스(hot press) 사이에 위치시켜 열을 가하고, 케이스의 내부에 접착제를 도포한 후 케이스의 내부에 페놀 수지를 발포하며, 발포된 페놀수지를 경화시킨다.
본 발명에 따라 제조된 페놀폼 패널은 내부 심재와 케이스가 견고하게 접착되어 케이스가 부식되거나 내부에 습기가 차는 일이 없다. 따라서 냉동 창고 등과 같이 습기가 차기 쉬운 곳에 사용되는 패널로 적합하다.

Description

페놀폼 패널 제조 방법 {Method for manufacturing penolic resin foam pannel}

본 발명은 페놀폼 패널 제조 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 케이스를 핫 프레스(hot press) 사이에 위치시켜 열을 가하고, 케이스의 내부에 접착제를 도포한 후 케이스의 내부에 페놀 수지를 발포하며, 발포된 페놀수지를 경화시키는 페놀폼 패널 제조 방법에 관한 것이다.

통상적으로 건축 내 외장용 단열재, 실내 인테리어, 철도차량의 내부 단열, 발전소, 원자력 등 산업분야의 보온 및 보냉, LNG & LPG 선박의 보온 및 보냉에 사용되고 있는 폴리 우레탄 폼, 스티로폼이 난연성이나 불연성이 취약하며, 내열성도 떨어진다. 특히 화재 시 폴리 우레탄 폼이나 스티로폼은 유독가스와 매연 발생으로 인하여 화재진압이 어려워 인명 피해가 속출하고 있다. 한편, 석고보드나 글래스 울, 암면 등은 취급시 유독성으로 인체에 유해하며, 피부 자극감이 있고 물을 흡수하여 성능이 저하된다.

이에 대한 해결책으로 페놀수지를 이용한 발포폼(페놀폼)이 제안되어 있다. 페놀폼은 화열 및 화학적으로 안정된 성질을 갖는 페놀수지를 발포시킨 열경화성 플라스틱 폼(Foam)으로 난연성 및 내열성, 저발연성이 우수하다.

페놀수지는 유기재료로서 뛰어난 내열성과 내연소성을 갖고 있어 각국의 난연자재에 관한 기준을 만족할 수 있어 최근 각광받고 있으며 화재시 연기나 유해가스의 발생이 적기 때문에 화염에 가장 안전한 유기플라스틱 재료이다. 또한 페놀수지는 고온에서의 기계적 물성이 뛰어나 고온에 노출되어도 강도 유지율이 뛰어나며 장기간 고온하에 노출되어도 높은 잔류 탄소화율을 보이기 때문에 다른 플라스틱에 비해 강도열화가 적다. 뿐만 아니라 금속재와 비교해도 경량성, 방청성, 내식성 등이 뛰어나 폴리에스테르 유리강화 플라스틱이 대응하지 못하고 있는 분야인 공공 건축용 내외장재, 터널, 광산용 재료, 차량용 재료 등에 그 적용이 기대되고 있다.

페놀폼 패널을 제조하는 방법은 패널의 케이스를 제작한 후 케이스 내부에 페놀 수지를 직접 발포하는 방식과 일정 크기로 발포한 페놀폼 내부 심재를 케이싱하는 방식으로 나누어진다. 페놀폼 내부 심재를 형성한 후 케이싱하는 방식은 내부 심재와 케이스 사이에 공간이 생길 수 있으며 이러한 공간으로 습기가 들어가면 케이스가 부식될 수 있다. 특히 페놀폼 패널을 냉동 패널로 사용하는 경우 이러한 공간으로 들어간 습기가 결빙되면서 패널이 부풀어지는 현상이 발생될 수 있다. 따라서 패널의 케이스를 제작한 후 케이스 내부에 페놀 수지를 직접 발포하는 방식으로 페놀폼 패널을 제조하는 것이 바람직한데, 이러한 방식은 케이스 내부에 접착제를 도포하는 것이 쉽지 않으며 페놀폼 형성과정에서 수분이 발생되어 케이스와 페놀폼이 잘 접착되지 않는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 본 발명의 목적은 내구성이 강하고, 불연성, 난연성이 뛰어나 화재시 화염의 확대나 오염 물질의 배출을 줄일 수 있는 페놀폼 패널을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 케이스 내부에 발포된 페놀 수지가 케이스 면에 효율적으로 접착하여 케이스와 내부 심재가 밀착됨으로써, 케이스가 부식되거나 내부에 습기가 차는 일이 없는 페놀폼 패널을 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 페놀폼 패널 제조 방법은 케이스를 핫 프레스(hot press)에 개재하여 열을 가하는 단계, 케이스의 내부에 접착제를 분사하는 단계, 케이스의 내부에 페놀 수지를 발포하는 단계, 발포된 페놀 수지를 경화시키는 단계를 포함한다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 페놀폼 패널 제조 방법에서 케이스의 내부에 접착제를 분사하는 단계는 내부 온도 40~50℃ 분위기에서 행해질 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 페놀폼 패널 제조 방법에서 케이스의 내부에 페놀 수지를 발포하는 단계는 내부 온도 60~90℃ 분위기에서 행해질 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 페놀폼 패널 제조 방법에서 케이스의 내부에 페놀 수지를 발포하는 단계는 케이스의 내부에 접착제를 분사한 후로부터 2~3초 이내에 행해질 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 페놀폼 패널 제조 방법에서 케이스는 스테인레스(stainless)로 형성될 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 페놀폼 패널 제조 방법에서 접착제는 우레탄 접착제이며, 에어리스 건을 이용하여 고압 분사할 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 페놀폼 패널 제조 방법에서 접착제는 주제와 경화제의 혼합제로 형성될 수 있다.

본 발명에 의한 페놀폼 패널 제조 방법은 케이스 내부에 접착제를 고압 분사하고 바로 페놀 수지를 발포함으로써 내부 심재와 케이스가 밀착되어 케이스가 부식되거나 내부에 습기가 차는 일이 없는 페놀폼 패널을 제조할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 페놀폼 패널 제조 방법의 순서도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 페놀폼 패널 제조 방법을 나타내는 블록도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 페놀폼 패널 제조 방법에 의해 페놀폼 패널을 제조할 수 있는 패놀폼 패널 제조 장치를 나타내는 도면이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 이 때, 첨부된 도면에서 동일한 구성 요소는 가능한 동일한 부호로 나타내고 있음에 유의한다. 또한, 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략할 것이다. 마찬가지 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 개략적으로 도시되었다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 페놀폼 패널 제조 방법의 순서도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 페놀폼 패널 제조 방법을 나타내는 블록도이며, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 페놀폼 패널 제조 방법에 의해 페놀폼 패널을 제조할 수 있는 패놀폼 패널 제조 장치를 나타내는 도면이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 페놀폼 패널을 제조하기 위해서 케이스를 핫 프레스(hot press)에 개재한다(S1110). 페놀폼 패널은 견고한 케이스 내부에 페놀 수지가 발포 충전됨으로써 형성된다. 케이스는 일체형으로 제조되거나, 판 형태의 패널이 조립되어 형성될 수 있다. 케이스는 스테인레스 스틸 또는 칼라 강판 등으로 제조될 수 있으며, 내부에 빈 공간이 형성된다. 한편, 케이스는 용도에 따라 다양한 크기 및 형태를 갖는다.

케이스 내부에 빈 공간으로 페놀 수지가 발포 충전된다. 도 2에 도시된 바와 같이, 페놀 수지의 발포를 위해 계면 활성제, 발포제, 가소제를 첨가하여 혼합한다. 한편, 도 3에 도시된 바와 같이, 핫 프레스는 이격되어 위치하는 상부판 및 하부판을 구비하며, 내부에 배열된 전열선에 의해 가열된다. 케이스를 핫 프레스의 상부면과 하부면 사이에 개재함으로써 케이스 내부의 온도를 조절할 수 있다.

다음으로, 케이스의 내부에 접착제를 분사한다(S1120). 케이스는 내부가 비어 있는 직육면체 형태로서, 좁은 측면에 접착제를 분사할 수 있는 홀이 형성된다. 홀을 통해 접착제를 분사시키며, 분사는 에어리스 건을 이용하여 고압 분사시킨다.접착제가 고압 분사됨으로써, 접착제는 케이스의 내부 면에 골고루 도포된다. 접착제를 도포할 때의 케이스 내부의 온도는 30~50℃, 바람직하게는 40℃가 적당하다. 접착제는 우레탄 접착제이며, 주제와 경화제의 혼합제로 형성되는 것이 바람직하다.

케이스 내부에 접착제를 분사한 후 케이스의 내부에 페놀 수지를 발포한다(S1130). 페놀 수지는 폼(foam) 형태로 발포되며, 케이스 내부 공간에 빈틈없이 충전된다. 페놀 수지의 발포 과정은 흡열 과정이므로, 페놀 수지가 효과적으로 발포되기 위해서는 열이 필요하다. 페놀 수지를 발포할 때의 케이스 내부의 온도는 60~90℃, 바람직하게는 70℃가 적당하다. 이는 페놀 수지의 경우 온도가 낮으면 발포가 잘 되지 않기 때문이다. 페놀 수지의 발포 과정에서 수분이 생성된다. 우레탄은 수분과 반응하여 경화되는 성질이 있는바, 페놀 수지의 발포 과정에서 생성된 수분은 우레탄과 반응하여 경화된다. 우레탄과 발포된 페놀 수지가 서로 반응하여 경화됨에 따라 케이스와 내부 심지. 즉 케이스와 발포된 페놀 수지는 밀착된다.

한편, 케이스 내부에 페놀 수지를 발포하는 단계는 케이스 내부에 접착제를 발포하는 단계가 종료한 후 2~3초 이내로 행해져야 한다. 우레탄 접착제는 공기 중의 수분과 결합하여 쉽게 경화되기 때문이다.

케이스 내부를 페놀 수지로 충전한 후 충분한 시간을 거쳐 페놀 수지를 경화시킨다(1140). 페놀 수지의 경화를 위해 핫 프레스는 저온으로 조절되거나, 페놀폼이 핫 프레스로부터 분리될 수 있다.

본 발명에 따라 제조된 페놀폼 패널은 내부 심재와 케이스가 견고하게 접착되어 케이스가 부식되거나 내부에 습기가 차는 일이 없다. 따라서 냉동 창고 등과 같이 습기가 차기 쉬운 곳에 사용되는 패널로 적합하다.

한편, 본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시예들은 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 본 발명의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.

Claims (5)

1. 내부에 빈 공간이 형성된 케이스를 핫 프레스(hot press)에 개재하여 열을 가하는 단계;
   상기 케이스의 내부에 우레탄 접착제를 에어리스 건을 이용하여 고압 분사하는 단계;
   상기 우레탄 접착제를 분사한 후로부터 2~3초 이내에 내부 온도 60~90℃ 분위기에서 페놀 수지를 상기 케이스의 내부에 발포하는 단계; 및
   상기 발포된 페놀 수지를 경화시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 페놀폼 패널 제조 방법.
2. 제1항에 있어서,
   상기 케이스의 내부에 접착제를 분사하는 단계는 내부 온도 40~50℃ 분위기에서 행해지는 것을 특징으로 하는 페놀폼 패널 제조 방법.
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