KR101513977B1 - Manufacturing Method of Aqueous Frame Retardant Adhesive for Flame-Retardant Coating Composition using in Expanded Polystyrene Molded Articles, and Manufacturing Method of Flame-Retardant Expanded Polystyrene Molded Articles Thereof - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 발포 폴리스티렌 성형체에 난연기능을 부여하는 난연성 조성물의 제조에 사용하는 수성 접착제의 제조방법 및 상기 수성 접착제를 이용한 난연성 발포 폴리스티렌 성형체의 제조방법에 관한 것이다. 보다 구체적으로는 디페닐메탄디이소시아네이트(MDI) 및 유기용제를 사용하지 않고 폴리비닐알코올 수지 용액과 접착 보조제를 혼합하여 수성 접착제를 제조하는 방법으로써, 유성 접착제를 이용한 난연성 조성물로 발포 폴리스티렌 성형체를 제조할 때 발생하는 문제점을 해결하면서도 발포 폴리스티렌 성형체의 융착성, 내수성, 생산성이 우수하고 생산 단가가 낮은 난연 발포 폴리스티렌 성형체의 제조방법을 제공하는 것이다.The present invention relates to a process for producing an aqueous adhesive used for producing a flame retardant composition imparting a flame retardant function to a foamed polystyrene molded article, and a method for producing a flame retarded foamed polystyrene molded article using the aqueous adhesive. More specifically, as a method for producing an aqueous adhesive by mixing a polyvinyl alcohol resin solution and an adhesion auxiliary agent without using diphenylmethane diisocyanate (MDI) and an organic solvent, a method for producing a foamed polystyrene molded article using a flame retardant composition using an oil- The present invention also provides a method for producing a molded article of a flame retarded expanded polystyrene foam which is excellent in melt adhesion, water resistance and productivity of a foamed polystyrene molded article while lowering the production cost.
발포 폴리스티렌은 스티로폼으로 알려져 있으며, 일반적으로 단열재, 제품 포장 보호재 등 산업전반에 거쳐 다양하게 사용되고 있으며, 특히, 조립식 건축물 등에 적용되는 샌드위치 패널을 제조하는 용도로 주로 사용되고 있다.Expanded polystyrene is known as styrofoam. It is generally used in various fields throughout the industry such as insulation materials, product packaging protectors, and the like, and is mainly used for manufacturing sandwich panels to be applied to prefabricated buildings and the like.
또한, 건축물의 벽체에 발포 폴리스티렌 단열재를 적층시킨 후, 다양한 마감재를 사용하여 실내외의 벽체를 마감하게 되므로, 건축 분야에서 단열재로서도 주로 사용되고 있다.In addition, after the foamed polystyrene insulation material is laminated on the wall of the building, various wall materials are used to finish the wall inside and outside the building, and thus it is mainly used as a heat insulation material in the construction field.
상기에서와 같이 발포 폴리스티렌은 제조가 편리하고 우수한 단열효과 및 저렴한 가격으로 인하여 가장 널리 사용되고 있으나, 열에 매우 취약하여 화재 발생시 초기에 융해되어 화재를 전파시키는 매개체 역할을 할 뿐만 아니라, 연소시 발생하는 유독가스로 인하여 심각한 인명 피해를 일으키는 문제점이 있었다.As described above, expanded polystyrene is most widely used because of its convenient manufacturing, excellent heat insulation effect and low cost. However, it is very vulnerable to heat so that it is melted at the initial stage in the event of fire and serves as a medium to propagate fire. In addition, There was a problem of causing serious personal injury due to gas.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 종래에도 스티로폼에 난연성을 부가하여 이들이 연소되지 않도록 하며 화염 전달이 더디도록 하는 다양한 방법들이 제안되고 있으며 그 일 예로 성형스티로폼의 원료인 비드에 난연제를 도포한 것과 완성된 스티로폼의 내측으로 난연제를 주사하여 난연효과를 나타내도록 한 것 등이 있다.In order to solve the above-mentioned problems, various methods have been proposed to add flame retardancy to styrofoam to prevent them from burning and to slow the flame propagation. For example, flame retardant is applied to the bead as a raw material for forming styrofoam, And a flame retardant effect is shown by injecting a flame retardant into the inside of the styrofoam.
상기 성형된 스티로폼의 내측으로 다수의 주사바늘을 이용하여 내측으로 주사하는 것은 시간이 지남에 따라 스티로폼의 내부에 주사된 난연제가 주사바늘에 의해 형성되는 구멍을 통하여 외부로 흘러나오게 되어 난연 효과가 떨어지게 되고 스티로폼의 표면에 수많은 주사바늘구멍이 형성됨으로써 스티로폼의 강도가 저하되는 등의 결점이 있으므로, 성형 스티로폼의 원료인 비드에 난연제를 도포하는 방식이 주로 사용되고 있다.Injecting the styrofoam inside the styrofoam using a plurality of injection needles injects the injected flame retardant into the inside of the styrofoam through the hole formed by the injection needle over time, And the strength of the styrofoam is lowered by forming a large number of injection needle holes on the surface of the styrofoam. Therefore, a method of applying the flame retardant to the beads as the raw material of the formed styrofoam is mainly used.
상기 난연제를 도포하기 위해 사용되는 접착제로 유성 접착제가 사용되어 왔으나, 이는 제조시 유기 용매를 사용하므로 환경오염 및 제조원가가 상승하는 문제점이 있다. 특히, 발포 폴리스티렌 성형체가 건축용 내외장재에 적용될 경우, 패널로 사용되므로, 난연성 외에도 비, 물 등에 대한 내수성을 나타내어야 한다.An oil-based adhesive has been used as an adhesive used for applying the flame retardant. However, since the organic solvent is used in the production, environmental pollution and manufacturing cost are increased. Particularly, when a foamed polystyrene molded article is applied to a building interior and exterior material, it is used as a panel, so it should exhibit water resistance to rain, water, etc. in addition to flame retardancy.
발포 폴리스티렌 성형체에 난연제를 도포하는 방법으로는, 국제특허공보 제2010-128760호에 열가소성 수지 접착제, 열경화성 수지 접착제, 단백질계 접착제 및 이들의 혼합물로 구성된 군으로부터 선택된 바인더 및 메틸렌디페닐디이소시아네이트를 포함하는 코팅액을 발포 폴리스티렌 입자의 표면에 코팅하고 용제를 휘발시켜 난연성을 부여하는 제조방법이 개시되어 있다.Examples of the method of applying the flame retardant to the expanded polystyrene molded article include a binder selected from the group consisting of a thermoplastic resin adhesive, a thermosetting resin adhesive, a protein adhesive, and a mixture thereof and methylene diphenyl diisocyanate in International Patent Publication No. 2010-128760 A coating liquid is coated on the surface of expanded polystyrene particles and the solvent is volatilized to give flame retardancy.
또한, 대한민국 공개특허공보 10-2010-0120088호에서는 무기 난연제와 유기 용제의 혼합물을 발포 폴리스티렌 입자의 표면에 코팅하고 용제를 휘발시켜 난연성을 부여하며, 침투, 코팅이 완료된 발포 폴리스티렌 입자의 표면에 초산비닐계 수지, 아크릴계 수지, 폴리비닐알콜 수지 , 에틸렌 비닐 아세테이트계 수지 등을 코팅하는 제조방법 개시되어 있다.In Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2010-0120088, a mixture of an inorganic flame retardant and an organic solvent is coated on the surface of expanded polystyrene particles, the solvent is volatilized to impart flame retardancy, and the surface of the expanded polystyrene particles, A vinyl resin, an acrylic resin, a polyvinyl alcohol resin, an ethylene vinyl acetate resin, or the like.
또한, 대한민국 등록특허공보 10-1262621호에서는 난연 코팅액을 발포 폴리스티렌에 코팅한 후 메틸렌디페닐디이소시아네이트 접착제를 부가하여 입자가 덩어리지지 않도록 하는 제조방법이 개시되어 있다.In addition, Korean Patent Publication No. 10-1262621 discloses a manufacturing method in which a flame retardant coating solution is coated on expanded polystyrene and then a methylene diphenyl diisocyanate adhesive is added to prevent the particles from agglomerating.
상기 종래기술들은 모두 유기 용제를 사용하거나 메틸렌디페닐디이소시아네이트를 사용함으로써 환경에 유해하고 유기 용제를 사용함에 따른 오염 방지 및 방폭 설비 등의 부가 설비가 필요하여 생산 단가가 높아지며, 발포 폴리스티렌이 성형되는 온도 조건에서 메틸렌디페닐디이소시아네이트가 유출되어 성형체의 이형성이 악화되는 등 생산성이 낮아지는 문제점을 가지고 있다.All of the above prior arts are harmful to the environment by using an organic solvent or methylene diphenyl diisocyanate and require additional equipment such as pollution prevention and explosion-proofing facilities due to the use of an organic solvent, resulting in an increase in production cost and the formation of expanded polystyrene The methylene diphenyl diisocyanate leaks out under the temperature condition to deteriorate the releasability of the molded article, thereby lowering the productivity.
이에 대하여, 대한민국 공개특허공보 10-2013-0042782호에서는 폴리비닐알코올 수용액에 무기 난연제(수산화알루미늄, 흑연, 팽창질석) 및 전분을 첨가하여 제조되는 난연 스티로폼 제조용 난연제 조성물이 개시되어 있다.On the other hand, Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2013-0042782 discloses a flame retardant composition for producing flame retardant styrofoam prepared by adding an inorganic flame retardant (aluminum hydroxide, graphite, expanded vermiculite) and a starch to a polyvinyl alcohol aqueous solution.
상기 제조방법은 유기 용제 및 메틸렌디페닐디이소시아네이트 등을 사용하지 않는 수성 접착제를 이용한 제조방법이므로 환경문제 및 공정원가 절감을 꾀할 수 있다. 그러나 폴리비닐알코올 수용액과 전분을 사용하는 것만으로는 발포 폴리스티렌의 충분한 융착성을 얻을 수 없으며, 제조된 발포 폴리스티렌 성형체의 내수성도 우수하지 않은 문제점이 있다.Since the above production method is an aqueous solution using an organic solvent and an aqueous adhesive without using methylene diphenyl diisocyanate, it is possible to reduce environmental problems and process costs. However, the use of a polyvinyl alcohol aqueous solution and starch alone can not provide sufficient fusing property of expanded polystyrene, and the resulting foamed polystyrene molded product is not excellent in water resistance.
본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 디페닐메탄디이소시아네이트(MDI) 및 유기용제를 사용하지 않고 유기 인계 난연제, 폴리비닐알코올 수지 및 접착 보조제의 수용액으로부터 수성 난연성 접착제를 제조하는 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve the problems of the prior art as described above, and it is an object of the present invention to provide an aqueous flame retardant adhesive agent from an aqueous solution of an organophosphorus flame retardant, a polyvinyl alcohol resin and an adhesion aid without using diphenylmethane diisocyanate (MDI) And a method for producing the same.
또한, 상기 수성 난연성 접착제를 발포 폴리스티렌 성형체용 난연성 조성물에 적용함으로써, 유성 접착제를 적용한 난연성 조성물로 발포 폴리스티렌 성형체를 제조할 때 발생하는 환경문제 및 생산원가 상승의 문제점을 해결하면서도 발포 폴리스티렌 성형체의 융착성, 내수성, 생산성이 우수하고 생산 단가가 낮은 난연 발포 폴리스티렌 성형체를 제조하는 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.Further, by applying the above water-based flame-retardant adhesive to a flame retardant composition for foamed polystyrene molded product, it is possible to solve the environmental problems and the increase in production cost caused when a foamed polystyrene molded article is produced from a flame retardant composition employing an oil-based adhesive, It is an object of the present invention to provide a method for producing a flame retarded expanded polystyrene molded article having excellent water resistance, productivity and low production cost.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 발포 폴리스티렌용 난연화 도포제를 위한 수성 접착제의 제조방법은 유기 인계 난연제를 물에 혼합 및 교반하여 유기 인계 난연제 수용액을 제조하는 단계; 상기 유기 인계 난연제 수용액에 상이한 점도값을 가진 2 이상의 폴리비닐알코올 수지 분말을 혼합 및 교반하여 난연제 용액을 제조하는 단계; 상기 난연제 용액에 접착 보조제를 혼합 및 교반하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a method for producing an aqueous adhesive for a flame retardant coating agent for expanded polystyrene, comprising the steps of: mixing and stirring an organic phosphorus flame retardant with water to prepare an aqueous solution of an organophosphorus flame retardant; Preparing a flame retardant solution by mixing and stirring two or more polyvinyl alcohol resin powders having different viscosity values with the organic phosphorus flame retardant aqueous solution; And mixing and stirring the adhesion promoter with the flame retardant solution.
또한, 본 발명의 발포 폴리스티렌용 난연화 도포제를 위한 수성 접착제의 제조방법은 디페닐메탄디이소시아네이트(MDI) 및 유기용제를 사용하지 않는 것을 특징으로 한다.The method for producing an aqueous adhesive for a flame retardant coating agent for expanded polystyrene of the present invention is characterized in that diphenylmethane diisocyanate (MDI) and an organic solvent are not used.
상기 2 이상의 폴리비닐알코올 수지는 상이한 점도값을 가진 3 종류의 폴리비닐알코올 수지일 수 있다. 이 경우, 상기 3 종류의 폴리비닐알코올 수지는 각각의 점도값이 4 내지 10 cps, 20 내지 30 cps, 및 40 내지 60 cps인 것이 바람직하다.The two or more polyvinyl alcohol resins may be three kinds of polyvinyl alcohol resins having different viscosity values. In this case, the three kinds of polyvinyl alcohol resins preferably have viscosity values of 4 to 10 cps, 20 to 30 cps, and 40 to 60 cps, respectively.
또한, 상기 유기 인계 난연제는 암모늄폴리포스페이트, 멜라민포스페이트, 유기인산에스테르, 트리페닐포스페이트, 트리크레실포스페이트 중 어느 하나 또는 그 이상의 조합이며, 상기 접착 보조제는 폴리비닐아세테이트(PVAc, Poly Vinyl Acetate), 에틸렌 비닐아세테이트 공중합체(EVA, Ethylene Vinyl Acetate Copolymers), 멜라민 수지, 에폭시 수지, 아크릴 수지 중 어느 하나 또는 그 이상의 조합인 것을 특징으로 한다.The organic phosphorus flame retardant may be any one or more of ammonium polyphosphate, melamine phosphate, organic phosphate ester, triphenyl phosphate, and tricresyl phosphate. The adhesion promoter may be polyvinyl acetate (PVAc) And is a combination of any one or more of ethylene vinyl acetate copolymer (EVA), melamine resin, epoxy resin, and acrylic resin.
본 발명의 발포 폴리스티렌용 난연화 도포제를 위한 수성 접착제의 제조방법에서 상기 유기 인계 난연제 수용액을 제조하는 단계 및 난연제 용액을 제조하는 단계는 50 내지 70℃에서 수행되며, 전체 혼합 및 교반 시간은 2 내지 10시간에 걸쳐 수행된다.In the method for producing an aqueous adhesive for a flame retardant coating agent for expanded polystyrene of the present invention, the step of preparing an aqueous solution of the organophosphorus flame retarder and the step of preparing a flame retardant solution are carried out at 50 to 70 ° C, 10 hours.
또한, 상기 수성 난연성 접착제는 물에 대한 유기 인계 난연제이 함량이 5 내지 15 중량%이며, 물에 대한 폴리비닐알코올의 함량이 0.5 내지 15 중량%인 것을 특징으로 한다.Also, the water-based flame-retardant adhesive is characterized in that the content of organophosphorus flame retardant in water is 5 to 15% by weight and the content of polyvinyl alcohol in water is 0.5 to 15% by weight.
상기 제조방법에 의해 제조된 접착제는 난연성 발포 폴리스티렌 성형체 제조에 사용되는 난연성 코팅액에 적용된다.The adhesive produced by the above production method is applied to a flame-retardant coating liquid used for producing a flame-retarded expanded polystyrene molded article.
즉, 본 발명의 난연성 발포 폴리스티렌 성형체의 제조방법은 수산화알루미늄, 팽창흑연 및 멜라민 수지, 요소 수지, 페놀 수지 중 어느 하나 이상인 열경화성 수지를 포함하는 무기 난연제 조성물과 상기 수성 난연성 접착제를 혼합하여 난연성 코팅액을 제조하는 단계; 상기 난연성 코팅액을 발포 폴리스티렌에 코팅하는 단계; 상기 발포 폴리스티렌에 코팅된 난연성 코팅액을 경화하는 단계; 상기 난연성 코팅액이 코팅된 발포 폴리스티렌을 성형하여 성형체를 제조하는 단계를 포함하여 구성된다.That is, the method for producing a flame-retarded expanded polystyrene molded article of the present invention comprises mixing an inorganic flame retardant composition comprising a thermosetting resin, which is at least one of aluminum hydroxide, expanded graphite, melamine resin, urea resin and phenol resin, Producing; Coating the flame-retardant coating solution on expanded polystyrene; Curing the flame-retardant coating liquid coated on the expanded polystyrene; And molding the foamed polystyrene coated with the flame retardant coating solution to form a molded article.
상기 난연성 코팅액은 15일 내지 30일에 자연경화되는 것이므로, 발포 폴리스티렌 성형체를 제조한 후 일정 시간이 경과하면 발포 폴리스티렌 입자의 표면에 코팅되어 난연성 발포 폴리스티렌 성형체를 형성하게 된다.Since the flame-retardant coating liquid is cured spontaneously for 15 to 30 days, when the foamed polystyrene molded body is manufactured, the flame-retarded foamed polystyrene molded body is coated on the surface of expanded polystyrene particles after a certain period of time.
본 발명의 제조방법에 의하면 발포 폴리스티렌용 난연화 도포제를 위한 수성 접착제의 제조 시 디페닐메탄디이소시아네이트(MDI) 및 유기용제를 사용하지 않고 유기 인계 난연제, 상이한 점도값을 가진 2 이상의 폴리비닐알코올 수지 및 접착 보조제를 물에 혼합하고 교반하여 수성 난연성 접착제를 제조함으로써 유성 접착제를 적용한 난연성 조성물로 발포 폴리스티렌 성형체를 제조할 때 발생하는 환경문제 및 생산원가 상승의 문제점을 해결하면서도 발포 폴리스티렌 성형체의 융착성, 내수성, 생산성이 우수하고 생산 단가가 낮은 난연 발포 폴리스티렌 성형체를 제조할 수 있다.According to the production method of the present invention, an organic phosphorus flame retardant, two or more polyvinyl alcohol resins having different viscosity values, and the like can be obtained without using diphenylmethane diisocyanate (MDI) and an organic solvent in the production of an aqueous adhesive for a flame retardant coating agent for expanded polystyrene And an adhesive auxiliary agent are mixed and stirred in water to prepare an aqueous flame retardant adhesive, thereby solving the environmental problems and the increase in production cost caused by the production of a foamed polystyrene molded article using a flame retardant composition to which an oil-based adhesive is applied, It is possible to produce a flame retarded expanded polystyrene molded article having excellent water resistance, productivity and low production cost.
이하 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail.
본 발명의 발포 폴리스티렌용 난연화 도포제를 위한 수성 난연성 접착제는 아래와 같은 과정을 통해 제조된다.The water-based flame-retardant adhesive for a flame retardant coating agent for expanded polystyrene of the present invention is produced through the following process.
우선 유기 인계 난연제를 물에 용해하여 유기 인계 난연제 수용액을 제조한다.First, the organophosphorus flame retardant is dissolved in water to prepare an aqueous solution of the organophosphorus flame retardant.
상기 유기 인계 난연제를 접착제의 성분으로 부가함으로써 접착제 자체에 난연성을 부여할 수 있으며, 폴리비닐알코올 및 접착 보조제 성분과 쉽게 혼합되어 접착제의 성능을 떨어뜨리지 않으면서도 난연성 접착제로서 사용할 수 있다.Flame retardancy can be imparted to the adhesive itself by adding the organophosphorus flame retardant as a component of the adhesive, and the flame retardant adhesive can be easily mixed with the polyvinyl alcohol and the adhesive aid component and used as a flame retardant adhesive without deteriorating the performance of the adhesive.
상기 유기 인계 난연제는 통상의 유기 인계 난연제라면 어떠한 것이라도 사용할 수 있으나, 암모늄폴리포스페이트, 멜라민포스페이트, 유기인산에스테르, 트리페닐포스페이트, 트리크레실포스페이트 중 어느 하나 또는 그 이상의 조합으로 사용할 수 있으며, 특히 암모늄폴리포스페이트, 멜라민포스페이트를 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 인 함량이 25 내지 30 중량%이며, 접착제 성분과의 상용성을 고려하여 입자 크기가 1 내지 20㎛인 것을 사용하는 것이 바람직하다.The organophosphorus flame retardant may be any conventional organophosphorus flame retardant, but may be any one or more of ammonium polyphosphate, melamine phosphate, organic phosphate ester, triphenylphosphate, and tricresyl phosphate, It is preferable to use ammonium polyphosphate, melamine phosphate. Also, it is preferable to use a phosphor having a particle size of 1 to 20 탆 in consideration of compatibility with an adhesive component, and the content is 25 to 30% by weight.
상기 유기 인계 난연제는 수성 난연성 접착제에서 물에 대하여 5 내지 15 중량%의 범위로 포함된다. 상기 유기 인계 난연제가 물에 대하여 5 중량% 미만으로 포함되면, 접착제에서 충분한 난연성을 발휘할 수 없고, 15 중량%를 초과하면 접착제 전체에 대한 난연제의 양이 지나치게 많아져 접착성이 감소하는 문제가 있으므로 상기 범위 내에서 유기 인계 난연제를 사용하는 것이 바람직하다.The organophosphorus flame retardant is contained in an amount of 5 to 15% by weight with respect to water in the aqueous flame retardant adhesive. If the organophosphorus flame retardant is contained in an amount of less than 5% by weight based on water, sufficient flame retardancy can not be exhibited in the adhesive, and if it exceeds 15% by weight, the amount of flame retardant is excessively increased with respect to the whole adhesive, It is preferable to use an organic phosphorus flame retardant within the above range.
유기 인계 난연제를 용해하기 위해서는 물의 온도를 50 내지 70℃로 유지하는 것이 바람직하다. 상기 온도는 접착제의 제조 과정 중 유기 인계 난연제 수용액을 제조하는 단계 및 난연제 용액을 제조하는 단계에서 계속 유지됨으로써 용해 및 혼합이 원활하게 이루어지도록 할 수 있다. 상기 물의 온도가 50℃ 미만이면 용해 속도가 느려 공정시간이 길어지고 충분한 혼합이 이루어지지 않는 문제가 있으며, 70℃를 초과하면 공정 중 물의 증발 등으로 전체 접착제의 함량비가 일정하지 않게 되어 원하는 접착제의 성능을 얻을 수 없으므로 혼합 및 교반시 물의 온도는 매우 중요한 공정조건이 된다.In order to dissolve the organophosphorus flame retardant, the water temperature is preferably maintained at 50 to 70 캜. The temperature can be maintained in the step of preparing the aqueous solution of the organophosphorus flame retardant and the step of producing the flame retardant solution during the production of the adhesive, thereby facilitating dissolution and mixing. If the temperature of the water is less than 50 ° C, the dissolution rate is slow and the process time becomes long and sufficient mixing can not be performed. If the temperature exceeds 70 ° C, the content ratio of the total adhesive is not constant due to evaporation of water during the process, Since the performance can not be obtained, the temperature of water during mixing and stirring becomes a very important process condition.
유기 인계 난연제 수용액은 상기 온도 조건에서 쉽게 제조되므로, 혼합 및 교반 시간은 10분 내지 1시간 정도로 충분하다.Since the organic phosphorus flame retardant aqueous solution is easily prepared at the above-mentioned temperature condition, mixing and agitation time of 10 minutes to 1 hour is sufficient.
이어서 상기 유기 인계 난연제 수용액에 폴리비닐알코올 수지 분말을 혼합하고 교반한다.Then, the polyvinyl alcohol resin powder is mixed with the aqueous solution of the organophosphorus flame retarder and stirred.
본 발명자들은 상기 수지의 점도값의 범위 및 혼합 비율에 대해 많은 실험을 거듭한 결과 1종의 폴리비닐알코올 수지를 사용하는 것보다 상이한 2종 이상을 병용함으로써 상승된 효과를 얻는 점을 발견하였다.The inventors of the present invention have conducted extensive experiments on the range of the viscosity value of the resin and the mixing ratio thereof, and as a result, found that the effect obtained by using two or more different kinds of polyvinyl alcohol resins in combination is greater than that of using one kind of polyvinyl alcohol resin.
따라서, 본 발명에서 접착제의 주성분인 폴리비닐알코올 수지 분말은 1종을 사용하지 않고, 점도값이 다른 2종 이상의 수지를 사용함으로써 본 발명에서 요구되는 발포 폴리스티렌용의 특성을 얻을 수 있게 된다.Therefore, in the present invention, the polyvinyl alcohol resin powder which is the main component of the adhesive can be obtained by using two or more kinds of resins having different viscosity values without using one kind, and obtaining the properties required for the expanded polystyrene according to the present invention.
폴리비닐알코올은 물에 가용성이며 상온에서도 용해되나, 용해량 적고 분말의 뭉침현상 등이 발생하고 용해속도가 느리므로, 50 내지 70℃의 물에서 2 내지 10시간을 교반하여 용액을 제조하는 것이 바람직하다.Although polyvinyl alcohol is soluble in water and is soluble even at room temperature, it is preferred to prepare the solution by stirring for 2 to 10 hours in water at 50 to 70 ° C since the amount of dissolution is small and the powder is aggregated and the dissolution rate is slow Do.
본 발명에서 사용되는 폴리비닐알코올 수지는 비누화도가 90% 이상이고, 수평균 중합도가 1,000 내지 10,000인 것을 사용하는 것이 바람직하다.The polyvinyl alcohol resin used in the present invention preferably has a saponification degree of 90% or more and a number average degree of polymerization of 1,000 to 10,000.
본 발명의 폴리비닐알코올 수지는 점도값의 범위가 4 내지 60 cps의 상이한 종류를 2종 이상 사용하며, 바람직한 실시예에서, 본 발명의 폴리비닐알코올 수지는 점도값의 범위가 상이한 3 종류의 수지를 병용한다.The polyvinyl alcohol resin of the present invention uses two or more kinds of different kinds of viscosity values ranging from 4 to 60 cps. In a preferred embodiment, the polyvinyl alcohol resin of the present invention has three kinds of resins .
3 종류의 폴리비닐알코올 수지를 병용하는 경우, 상기 수지는 각각의 점도값이 4 내지 10 cps, 20 내지 30 cps, 및 40 내지 60 cps인 것을 사용하는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 5 내지 8 cps, 20 내지 26 cps, 42 내지 55 cps인 것을 사용하는 것이 바람직하다.When three kinds of polyvinyl alcohol resins are used in combination, it is preferable to use those resins each having a viscosity value of 4 to 10 cps, 20 to 30 cps, and 40 to 60 cps, more preferably 5 to 8 cps cps, 20 to 26 cps, and 42 to 55 cps.
정확한 이유는 알 수 없으나, 많은 실험을 거친 결과, 상기 서로 다른 점도값을 가진 수지를 병용함으로써 제조된 접착제의 접착력 및 접착력이 일정 기간 동안 지속되는 지속성, 발포 폴리스티렌과의 상용성이 최적화됨을 발견하였다.As a result of many experiments, it has been found that the adhesiveness and adhesion of the adhesive prepared by using the resin having the different viscosity values are maintained for a certain period of time and the compatibility with the expanded polystyrene is optimized .
상기 폴리비닐알코올 수지 분말의 배합비는 점도가 상이한 2종을 혼합할 경우 중량비로 1:2 내지 2:1을 혼합하며, 3종을 혼합할 경우 중량비로 0.5~1.5:0.5~1.5:0.5~1.5로 혼합하는 것이 바람직하다.The blending ratio of the polyvinyl alcohol resin powder is 1: 2 to 2: 1 by weight in the case of mixing two kinds of resins having different viscosities, and 0.5 to 1.5: 0.5 to 1.5: 0.5 to 1.5 .
상기 폴리비닐알코올 수지 분말은 물에 대하여 0.5 내지 15 중량%의 범위로 혼합된다. 상기 폴리비닐알코올 수지의 함량이 0.5 중량% 미만이면 폴리비닐알코올의 성분이 너무 적어 접착제로서의 역할을 할 수 없게 되고, 15 중량%를 초과하면 점도가 필요이상으로 높아져 발포 폴리스티렌 성형시 성형성을 나쁘게 하므로 상기 함량을 사용하는 것이 바람직하다.The polyvinyl alcohol resin powder is mixed in a range of 0.5 to 15 wt% with respect to water. If the content of the polyvinyl alcohol resin is less than 0.5% by weight, the component of polyvinyl alcohol becomes too small to serve as an adhesive. If the content exceeds 15% by weight, the viscosity becomes higher than necessary, It is preferable to use the above content.
또한, 상기 폴리비닐알코올 수지는 혼성 배열(atactic), 교대 배열(syndiotactic)의 폴리비닐알코올을 모두 사용할 수 있으나, 고온 고습 조건에서의 취약성을 감안하여 교대 배열의 폴리비닐알코올 수지를 사용하는 것이 바람직하다.The polyvinyl alcohol resin may be at least one of atactic and syndiotactic polyvinyl alcohols, but it is preferable to use alternating polyvinyl alcohol resins in view of the vulnerability at high temperature and high humidity conditions Do.
이때, 상기 폴리비닐알코올 수지의 교대 배열 다이애드기는 60 내지 65%의 배열의 입체규칙성을 갖는 것이 바람직하다.At this time, it is preferable that the alternating arrangement dyad group of the polyvinyl alcohol resin has a stereoregularity in the arrangement of 60 to 65%.
다음으로, 상기 폴리비닐알코올 수용액의 접착제로서의 특성을 향상시키기 위해 접착 보조제가 혼합된다. 상기 접착 보조제로서는 폴리비닐아세테이트(PVAc, Poly Vinyl Acetate), 에틸렌 비닐아세테이트 공중합체(EVA, Ethylene Vinyl Acetate Copolymers), 멜라민 수지, 에폭시 수지, 아크릴 수지 중 어느 하나 이상이 사용될 수 있으며, 폴리비닐아세테이트 또는 에틸렌 비닐아세테이트 공중합체를 사용하는 것이 바람직하다.Next, in order to improve the property of the polyvinyl alcohol aqueous solution as an adhesive, an adhesion assisting agent is mixed. As the adhesion assisting agent, any one or more of polyvinyl acetate (PVAc), ethylene vinyl acetate copolymer (EVA), melamine resin, epoxy resin and acrylic resin may be used, and polyvinyl acetate or It is preferable to use an ethylene vinyl acetate copolymer.
상기 접착 보조제는 폴리비닐알코올 수용액을 상온으로 냉각한 후 투입한다. 또한, 상기 접착 보조제 투입 후 10분 내지 1시간 추가적으로 교반함으로써 각 성분이 균일하게 혼합된 수성 접착제를 얻을 수 있다.The adhesive aid is added to the polyvinyl alcohol aqueous solution after cooling the polyvinyl alcohol aqueous solution to room temperature. Further, after the addition of the adhesion assisting agent, stirring is further performed for 10 minutes to 1 hour to obtain an aqueous adhesive in which each component is uniformly mixed.
상기 접착 보조제는 물에 대하여 0.1 내지 5 중량%를 투입하는 것이 바람직하다. 상기 범위를 사용함으로써 수성 접착제의 최종적인 점도가 1000 내지 5000 cps, 바람직하게는 2000 내지 4000 cps의 범위를 유지하게 된다.The adhesive aid is preferably added in an amount of 0.1 to 5% by weight based on water. By using the above range, the final viscosity of the aqueous adhesive is maintained in the range of 1000 to 5000 cps, preferably 2000 to 4000 cps.
본 발명의 제조방법에서는 디페닐메탄디이소시아네이트(MDI) 및 유기용제를 사용하지 않으므로, 유기용제를 사용함에 따른 방폭 설비, 오염수 처리 설비 등의 부대시설이 불필요하며, 난연성 발포 스티렌 성형체의 성형 공정에서 접착제 성분이 유출되어 이형성이 떨어지는 문제점을 해소할 수 있다.Since the production method of the present invention does not use diphenylmethane diisocyanate (MDI) and an organic solvent, an additional facility such as an explosion-proof facility and a polluted water treatment facility due to the use of an organic solvent is unnecessary, and the molding process of a flame- It is possible to solve the problem that the adhesive component flows out and the releasability deteriorates.
상기 제조방법에 의해 제조된 수성 난연성 접착제는 난연성 코팅액으로 제조된 후 난연성 발포 폴리스티렌 성형체의 제조 과정에 사용된다.
The water-based flame-retardant adhesive prepared by the above-mentioned production method is used in the process of producing a flame-retardant expanded polystyrene molded article manufactured from a flame-retardant coating solution.
본 발명의 난연성 발포 폴리스티렌 성형체의 제조방법은 무기 난연제, 난연 보조제 및 열경화성 수지를 포함하는 무기 난연제 조성물과 상기 수성 접착제를 혼합하여 난연성 코팅액을 제조하는 단계; 상기 난연성 코팅액을 발포 폴리스티렌 비드에 코팅하는 단계; 상기 발포 폴리스티렌 비드에 코팅된 난연성 코팅액을 건조하는 단계; 상기 난연성 코팅액이 코팅된 발포 폴리스티렌 비드를 성형하여 성형체를 제조하는 단계를 포함하여 구성된다.The method for producing a flame-retarded expanded polystyrene molded article of the present invention comprises the steps of: preparing a flame-retardant coating liquid by mixing an inorganic flame retardant composition comprising an inorganic flame retardant, a flame-retardant aid, and a thermosetting resin with the aqueous adhesive; Coating the flame-retardant coating solution on expanded polystyrene beads; Drying the flame-retardant coating liquid coated on the expanded polystyrene beads; And molding the expanded polystyrene beads coated with the flame retardant coating solution to produce a molded article.
우선 난연성 코팅액을 제조하는데, 상기 제조방법에 사용되는 무기 난연제로는 적인, 수산화알루미늄, 수산화마그네슘, 산화안티몬, 붕산아연, 산화인, 주석화합물, 변성실리콘, 몰리브덴화합물, 구리(II) 또는 코발트(II) 또는 니켈(II)의 착화합물, 규산아연, 하이드록시아파타이트, 실리카, 알루미나, 지르코니아, 질화알루미늄, 질화규소, 질화붕소, 탄산나트륨, 탄산칼륨, 인산암모늄, 탄산수소칼륨, 염화칼륨, 백토, 탄산칼슘, 규조토, 벤토나이트, 산화아연, 마이카에서 선택되는 하나 이상의 산화물이 사용된다.The inorganic flame retardant used in the above-mentioned production method includes aluminum hydroxide, magnesium hydroxide, antimony oxide, zinc borate, phosphorus oxide, tin compound, modified silicone, molybdenum compound, copper (II) or cobalt II) or a complex of nickel (II), zinc silicate, hydroxyapatite, silica, alumina, zirconia, aluminum nitride, silicon nitride, boron nitride, sodium carbonate, potassium carbonate, ammonium phosphate, potassium hydrogen carbonate, At least one oxide selected from diatomaceous earth, bentonite, zinc oxide, and mica is used.
상기 무기 난연제는 30 내지 50 중량% 첨가된다. 30 중량%에 미치지 못하는 경우, 원하는 난연 효과를 얻을 수 없으며, 50 중량%를 초과하는 경우, 발포 폴리스티렌 비드의 융착성이 악화되므로 상기 범위를 사용하는 것이 바람직하다.The inorganic flame retardant is added in an amount of 30 to 50% by weight. If it is less than 30% by weight, the desired flame retardant effect can not be obtained. If it exceeds 50% by weight, the fusion strength of expanded polystyrene beads is deteriorated.
상기 난연 보조제는 팽창흑연을 사용하는 것이 바람직하다. 상기 팽창흑연은 불꽃이 닿으면 팽창하여 검댕 단열층을 형성하여 열전달을 억제하므로 난연 효과를 상승시킬 수 있다. It is preferable that the flame-retardant aid is expanded graphite. The expanded graphite expands when the flame reaches, forming a black heat insulating layer, thereby suppressing heat transfer, so that the flame retarding effect can be enhanced.
상기 난연 보조제는 10 내지 30 중량% 첨가되는 것이 바람직한데, 10 중량%에 미치지 못하면 원하는 난연 효과를 얻을 수 없으며, 30 중량%를 초과하면 발포 폴리스티렌 비드의 성형성이 악화되므로 상기 범위로 첨가하는 것이 바람직하다.If the amount is less than 10% by weight, desired flame retarding effect can not be obtained. If the amount exceeds 30% by weight, moldability of expanded polystyrene beads is deteriorated. desirable.
상기 열경화성 수지는 멜라민 수지, 요소 수지, 페놀 수지 중 어느 하나 이상의 수지를 사용하는 것이 바람직하다.As the thermosetting resin, it is preferable to use at least one of melamine resin, urea resin, and phenol resin.
상기 열경화성 수지는 20 내지 40 중량% 첨가되는 것이 바람직한데, 20 중량% 미만이면 융착성이 감소하고, 40 중량%를 초과하면 난연성이 감소하므로, 상기 범위를 만족하는 것이 바람직하다.It is preferable that the thermosetting resin is added in an amount of 20 to 40% by weight. If the thermosetting resin is less than 20% by weight, the meltability decreases. If it exceeds 40% by weight, flame retardancy decreases.
상기 무기 난연제, 난연 보조제 및 열경화성 수지를 혼합하여 조성물로 제조함으로써 본 발명의 무기 난연제 조성물이 얻어진다.The inorganic flame retardant composition of the present invention is obtained by mixing the inorganic flame retardant, the flame retardant aid, and the thermosetting resin into a composition.
상기 제조방법에 의해 제조된 무기 난연제 조성물은 수성 접착제와 혼합되어 난연성 코팅액을 형성한 후 발포 폴리스티렌 비드와 혼합되어 발포 폴리스티렌 비드 표면을 코팅하며, 이후 성형 공정을 통해 성형체로 제조된다.The inorganic flame retardant composition prepared by the above process is mixed with an aqueous adhesive to form a flame retardant coating liquid, and then mixed with expanded polystyrene beads to coat the surface of expanded polystyrene beads.
발포 폴리스티렌 비드에 코팅된 난연성 코팅액은 통상의 열풍 건조 방식으로 건조할 수 있으며, 성형체로 제조된 후 경화를 거쳐 완성된 발포 폴리스티렌 성형체를 제조할 수 있다.The flame-retardant coating liquid coated on the expanded polystyrene beads can be dried by a conventional hot-air drying method, and the foamed polystyrene molded body can be manufactured through a molding process, followed by curing.
상기 무기 난연제 조성물과 상기 수성 접착제는 중량비로 1:2 내지 2:1의 범위에서 혼합된다. 상기 혼합물을 실온에서 30분 내지 2시간 동안 교반 혼합함으로써 난연성 코팅액을 얻을 수 있다.The inorganic flame retardant composition and the aqueous adhesive are mixed in a weight ratio of 1: 2 to 2: 1. The mixture is stirred at room temperature for 30 minutes to 2 hours to obtain a flame retardant coating liquid.
본 발명의 난연성 코팅액은 15일 내지 30일에 자연경화되므로, 상기 난연성 코팅액을 발포 폴리스티렌 비드에 코팅한 후 자연경화를 통해 표면을 덮게 한다.Since the flame-retardant coating liquid of the present invention naturally cures at 15 to 30 days, the flame-retardant coating liquid is coated on expanded polystyrene beads, and the surface is covered by natural curing.
본 발명의 난연성 코팅액은 제조 후 실제 성형 공정에 사용하는데 시간이 소요되므로 일정 기간동안 경화되지 않는 상태를 유지하는 것이 매우 중요하다. 따라서 15일 이전에 자연경화되면 제조 후 발포 폴리스티렌 성형 공정까지의 보관 기간이 너무 짧아 이용자의 니즈를 맞출 수 없으며, 30일을 초과하면 난연성 코팅제의 경화 기간으로 인해 공정이 지연될 수 있으므로, 상기 자연경화 기간의 범위를 지키는 것이 바람직하다.Since the flame-retardant coating liquid of the present invention takes a long time to be used in an actual molding process after its manufacture, it is very important to maintain the uncured state for a predetermined period of time. Therefore, if the product is natural cured before 15 days, the storage period from the production to the expanded polystyrene molding process is too short to meet the user's needs. If the product is cured for more than 30 days, the process may be delayed due to the curing period of the flame- It is preferable to keep the range of the curing period.
또한, 본 발명이 난연성 코팅액은 수성 접착제를 사용하므로, 난연 코팅된 발포 폴리스티렌 비드를 통상적인 성형기에 투입하여 성형하더라도 접착제 성분의 유출 없이 성형체를 제조할 수 있게 된다.In addition, since the flame-retardant coating liquid of the present invention uses an aqueous adhesive, even if the flame-retarded coated expanded polystyrene beads are put into a conventional molding machine, the molded article can be produced without leakage of the adhesive component.
본 발명에서 성형체를 제조하는 과정은 통상적인 발포 성형물의 제조방법에 따라 제조될 수 있다. 즉, 발포 폴리스티렌 비드를 성형틀에 투입하고 고온의 증기를 주입하는 방법으로 발포 성형물을 제조할 수 있다.
The process for producing a molded article in the present invention can be produced according to a conventional method for producing an expanded molded article. That is, a foamed molded product can be produced by injecting foamed polystyrene beads into a mold and injecting high-temperature steam.
이하 실시예를 통하여 본 발명을 상세하게 설명하며 하기의 실시예는 본 발명의 예시에 불과한 것으로 본 발명의 권리범위가 실시예에 한정되지 않음을 미리 밝혀 둔다.
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the following examples. However, the following examples are only illustrative of the present invention, and the scope of the present invention is not limited to the examples.
수성 난연성 접착제의 제조Preparation of aqueous flame retardant adhesive
초순수 92 중량%를 교반기가 부착된 반응용기에 넣고 교반하면서 60℃로 가열한 후, 5 중량%의 멜라민 포스페이트(일양화학)를 가하고 30분간 교반하였다.92% by weight of ultrapure water was placed in a reaction vessel equipped with a stirrer, heated to 60 DEG C while stirring, and then melamine phosphate (5% by weight) was added thereto and stirred for 30 minutes.
점도값이 5 cps인 폴리비닐알코올 수지 분말(OCI), 점도값이 23 cps인 폴리비닐알코올 수지 분말(OCI), 및 점도값이 48 cps인 폴리비닐알코올 수지 분말(OCI)을 각각 20 중량%, 25 중량%, 55 중량% 혼합하여 폴리비닐알코올 수지 분말의 혼합 분말로 한 후, 상기 폴리비닐알코올 수지 분말의 혼합 분말 2 중량%를 상기 용액에 투입하고 30분간 교반을 실시하였다. 상기 교반된 용액을 실온으로 냉각시킨 후 폴리비닐아세테이트(태양합섬) 1 중량%를 가하고 다시 20분간 교반을 실시하여 수성 접착제를 제조하였다.Polyvinyl alcohol resin powder (OCI) having a viscosity of 5 cps, polyvinyl alcohol resin powder (OCI) having a viscosity of 23 cps and polyvinyl alcohol resin powder (OCI) having a viscosity of 48 cps, , 25% by weight and 55% by weight were mixed to prepare a mixed powder of the polyvinyl alcohol resin powder. Then, 2% by weight of mixed powder of the polyvinyl alcohol resin powder was added to the solution and stirred for 30 minutes. After the stirred solution was cooled to room temperature, 1% by weight of polyvinyl acetate (sunscreen) was added and stirred for 20 minutes to prepare an aqueous adhesive.
난연성 코팅액의 제조Preparation of flame retardant coating liquid
수산화알루미늄(KC) 40 중량%, 팽창흑연 20 중량%, 멜라민 수지(태양합섬) 40중량%를 교반 혼합하여 난연제 조성물을 제조한 후, 상기 난연제 조성물과 수성 접착제를 중량비로 1:1이 되도록 반응기에 섞은 후 실온에서 1시간 동안 교반 혼합하여 난연성 코팅액을 제조하였다.40% by weight of aluminum hydroxide (KC), 20% by weight of expanded graphite, and 40% by weight of a melamine resin (solar synthetic fiber) were mixed with stirring to prepare a flame retardant composition. The flame retardant composition and the water- And the mixture was stirred at room temperature for 1 hour to prepare a flame retardant coating solution.
발포 폴리스티렌 성형체의 제조Production of foamed polystyrene compact
난연성 코팅액과 발포 폴리스티렌 비드(금호석유화학)를 중량비로 2:1로 혼합하여 코팅한 후 12일 동안 자연건조시켜 난연성 물질이 코팅된 발포 폴리스티렌 비드를 제조하였다.The flame-retardant coating liquid and expanded polystyrene beads (KKPC) were mixed at a weight ratio of 2: 1, coated, and dried naturally for 12 days to prepare expanded polystyrene beads having a flame retardant coating.
상기 발포 폴리스티렌 비드를 평판 성형기에 넣고 0.5 kg/의 스팀압력으로 발포체 성형체를 제작하였다.The foamed polystyrene beads were placed in a flat plate molding machine, and a foam molded article was produced at a steam pressure of 0.5 kg /.
상기 제작된 성형체에 대하여 아래와 같이 평가하였다.The molded article thus prepared was evaluated as follows.
(1) 난연성: KSF 2271호에서 규정하는 난연3급 기준에 따라 측정하였다.(1) Flammability: It was measured according to the flame retardancy grade 3 standard prescribed in KSF 2271.
(2) 접착성: 성형체를 평판 성형기에서 이형할 때 부드럽게 한 번에 이형되면 우수, 이형시 일부 파손되는 부분이 있으면 보통, 이형이 어려운 경우 불량으로 평가하였다. (2) Adhesion property: When the molded article was released in a flat plate molding machine, it was evaluated as being excellent when it was smoothly released at one time, and when it was difficult to release, it was evaluated as defective.
(3) 내수성: 난연성 물질이 코팅된 발포 폴리스티렌 비드에 30분간 스팀을 분사한 후 손으로 문질러 끈적거림이 없으면 우수, 약간 끈적거리면 보통, 손에 붙을 정도의 점도를 가지면 불량으로 평가하였다.(3) Water resistance: When the foam was sprayed on the foamed polystyrene beads coated with a flame retardant substance for 30 minutes, it was evaluated as being good when there was no stickiness, when it was rubbed by hand, and when it was viscous enough to stick to hand.
수성 접착제 제조시 멜라민 포스페이트 7 중량%, 폴리비닐알코올 수지 분말의 혼합 분말 6 중량%, 초순수 83 중량%, 에틸렌 비닐아세테이트 공중합체(태양합섬) 4 중량%를 사용한 것 외에는 실시예 1과 동일한 제조 방법으로 성형체를 제조하였다.In the same manner as in Example 1 except that 7% by weight of melamine phosphate, 6% by weight of mixed powder of polyvinyl alcohol resin powder, 83% by weight of ultra pure water and 4% by weight of ethylene vinyl acetate copolymer To prepare a molded article.
[비교예 1][Comparative Example 1]
수성 접착제 제조시 멜라민 포스페이트 7 중량%, 폴리비닐알코올 수지 분말의 혼합 분말 7 중량%, 초순수 42 중량%, 에탄올 40중량%, 에틸렌 비닐아세테이트 공중합체 4 중량%을 사용한 것 외에는 실시예 1과 동일한 제조 방법으로 성형체를 제조하였다.Except that 7% by weight of melamine phosphate, 7% by weight of mixed powder of polyvinyl alcohol resin powder, 42% by weight of ultrapure water, 40% by weight of ethanol and 4% by weight of ethylene vinyl acetate copolymer were used in the production of the aqueous adhesive. To prepare a shaped body.
[비교예 2][Comparative Example 2]
수성 접착제 제조시 멜라민 포스페이트 6 중량%, 폴리비닐알코올 수지 분말의 혼합 분말 4 중량%와 초순수 85 중량%, 폴리비닐아세테이트 1 중량%, 디페닐메탄디이소시아네이트 4 중량%를 사용한 것 외에 실시예 1과 동일한 제조 방법으로 성형체를 제조하였다.6% by weight of melamine phosphate, 4% by weight of mixed powder of polyvinyl alcohol resin powder, 85% by weight of ultrapure water, 1% by weight of polyvinylacetate and 4% by weight of diphenylmethane diisocyanate were used in the preparation of the aqueous adhesive. A shaped body was produced by the same manufacturing method.
[비교예 3][Comparative Example 3]
수성 접착제 제조시 멜라민 포스페이트 5 중량%, 폴리비닐알코올 수지 분말의 혼합 분말 5 중량%와 초순수 78 중량%, 폴리비닐아세테이트 2 중량%, 전분 10 중량%를 사용한 것 외에 실시예 1과 동일한 제조 방법으로 성형체를 제조하였다.5% by weight of melamine phosphate, 5% by weight of mixed powder of polyvinyl alcohol resin powder, 78% by weight of ultra pure water, 2% by weight of polyvinylacetate and 10% by weight of starch were used in the preparation of aqueous adhesive, To prepare a molded article.
[비교예 4][Comparative Example 4]
점도값이 48 cps인 폴리비닐알코올 수지 분말을 폴리비닐알코올 수지로 사용한 것 외에 실시예 1과 동일한 제조 방법으로 성형체를 제조하였다. A molded article was prepared in the same manner as in Example 1 except that polyvinyl alcohol resin powder having a viscosity of 48 cps was used as a polyvinyl alcohol resin.
[비교예 5][Comparative Example 5]
점도값이 5 cps인 폴리비닐알코올 수지 분말을 폴리비닐알코올 수지로 사용한 것 외에 실시예 1과 동일한 제조 방법으로 성형체를 제조하였다.
A molded article was prepared in the same manner as in Example 1 except that polyvinyl alcohol resin powder having a viscosity of 5 cps was used as a polyvinyl alcohol resin.
각 실시예 및 비교예에 따라 제조된 성형품에 대한 평가 결과는 다음과 같다.The evaluation results of the molded articles produced according to the respective Examples and Comparative Examples are as follows.
상기 표 1에 나타난 바와 같이 실시예 1, 2 및 비교예 1, 2의 성형품은 모두 난연 3급 기준을 만족하였으나, 유기용제를 사용한 비교예 1 및 디페닐메탄디이소시아네이트를 사용한 비교예 2, 전분을 부가한 비교예 3에서는 접착성 및 내수성이 실시예 1, 2에 비해 떨어지는 것을 알 수 있었다.As shown in Table 1, all of the molded articles of Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 and 2 satisfied the flame retardant grade 3 criteria, but Comparative Example 1 using organic solvent and Comparative Example 2 using diphenylmethane diisocyanate, It was found that the adhesiveness and the water resistance of Comparative Example 3 were lower than those of Examples 1 and 2.
또한, 점도값이 상이한 폴리비닐알코올 수지를 혼합하지 않고 1종의 폴리비닐알코올 수지를 사용한 경우에 있어서도, 실시예 1, 2와 달리 난연성, 접착성, 내수성을 모두 만족하는 성형품을 얻을 수 없었다.
Further, even when one type of polyvinyl alcohol resin was used without mixing the polyvinyl alcohol resin having different viscosity values, a molded article satisfying all of flame retardance, adhesion and water resistance unlike Examples 1 and 2 could not be obtained.
비록 본 발명이 상기에 언급된 바람직한 실시예로서 설명되었으나, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정이나 변형을 하는 것이 가능하다. 또한, 첨부된 청구 범위는 본 발명의 요지에 속하는 이러한 수정이나 변형을 포함한다.Although the present invention has been described in terms of the preferred embodiments mentioned above, it is possible to make various modifications and variations without departing from the spirit and scope of the invention. It is also to be understood that the appended claims are intended to cover such modifications and changes as fall within the scope of the invention.
Claims (9)
상기 유기 인계 난연제 수용액에 상이한 점도값을 가진 2 이상의 폴리비닐알코올 수지 분말을 혼합 및 교반하여 난연제 용액을 제조하는 단계;
상기 난연제 용액에 접착 보조제를 혼합 및 교반하여 수성 난연성 접착제를 제조하는 단계;
를 포함하며, 디페닐메탄디이소시아네이트(MDI) 및 유기용제를 사용하지 않는 것을 특징으로 하는 발포 폴리스티렌용 난연화 도포제를 위한 수성 난연성 접착제의 제조방법.Mixing and stirring the organophosphorus flame retardant with water to prepare an aqueous solution of the organophosphorus flame retardant;
Preparing a flame retardant solution by mixing and stirring two or more polyvinyl alcohol resin powders having different viscosity values with the organic phosphorus flame retardant aqueous solution;
Mixing and stirring the adhesion promoter with the flame retardant solution to prepare an aqueous flame retardant adhesive;
, And does not use diphenylmethane diisocyanate (MDI) and an organic solvent. A method for producing an aqueous flame retardant adhesive for a flame retardant coating agent for expanded polystyrene.
상기 폴리비닐알코올 수지는 상이한 점도값을 가진 3 종류의 폴리비닐알코올 수지이며, 상기 3 종류의 폴리비닐알코올 수지는 각각의 점도값이 4 내지 10 cps, 20 내지 30 cps, 및 40 내지 60 cps인 것을 특징으로 하는 발포 폴리스티렌용 난연화 도포제를 위한 수성 난연성 접착제의 제조방법.The method according to claim 1,
Wherein the polyvinyl alcohol resin is at least one selected from the group consisting of three types of polyvinyl alcohol resins having different viscosity values, each of which has a viscosity value of 4 to 10 cps, 20 to 30 cps, and 40 to 60 cps Wherein the flame-retardant adhesive is a flame-retardant adhesive for a foamed polystyrene.
상기 유기 인계 난연제는 암모늄폴리포스페이트, 멜라민포스페이트, 유기인산에스테르, 트리페닐포스페이트, 트리크레실포스페이트 중 어느 하나 또는 그 이상의 조합인 것을 특징으로 하는 발포 폴리스티렌용 난연화 도포제를 위한 수성 난연성 접착제의 제조방법.The method according to claim 1,
Wherein the organophosphorus flame retardant is any one or more of ammonium polyphosphate, melamine phosphate, organic phosphate ester, triphenylphosphate, and tricresyl phosphate, and a method for producing an aqueous flame retardant adhesive for a flame retardant coating agent for expanded polystyrene .
상기 접착 보조제는 폴리비닐아세테이트(PVAc, Poly Vinyl Acetate), 에틸렌 비닐아세테이트 공중합체(EVA, Ethylene Vinyl Acetate Copolymers), 멜라민 수지, 에폭시 수지, 아크릴 수지 중 어느 하나 또는 그 이상의 조합인 것을 특징으로 하는 발포 폴리스티렌용 난연화 도포제를 위한 수성 난연성 접착제의 제조방법.The method according to claim 1,
Wherein the adhesion aid is one or a combination of one or more of polyvinyl acetate (PVAc), ethylene vinyl acetate copolymer (EVA), melamine resin, epoxy resin and acrylic resin. A method for producing an aqueous flame retardant adhesive for a flame retardant coating agent for polystyrene.
상기 수성 난연성 접착제는 물에 대한 유기 인계 난연제의 함량이 5 내지 15 중량%이며, 물에 대한 폴리비닐알코올의 함량이 0.5 내지 15 중량%인 것을 특징으로 하는 발포 폴리스티렌용 난연화 도포제를 위한 수성 난연성 접착제의 제조방법.The method according to claim 1,
Wherein the water-based flame-retardant adhesive has a content of organophosphorous flame retardant in water of 5 to 15% by weight and a content of polyvinyl alcohol in water of 0.5 to 15% by weight. A method for producing an adhesive.
상기 유기 인계 난연제 수용액을 제조하는 단계 및 난연제 용액을 제조하는 단계는 50 내지 70℃에서 수행되며, 전체 혼합 및 교반 시간은 2 내지 10시간인 것을 특징으로 하는 발포 폴리스티렌용 난연화 도포제를 위한 수성 난연성 접착제의 제조방법.The method according to claim 1,
Wherein the step of preparing the organic phosphorus flame retardant aqueous solution and the step of producing the flame retardant solution are performed at 50 to 70 DEG C and the total mixing and stirring time is 2 to 10 hours. A method for producing an adhesive.
무기 난연제, 난연 보조제 및 열경화성 수지를 포함하는 무기 난연제 조성물과 상기 수성 난연성 접착제를 혼합하여 난연성 코팅액을 제조하는 단계;
상기 난연성 코팅액을 발포 폴리스티렌 비드에 코팅하는 단계;
상기 발포 폴리스티렌 비드에 코팅된 난연성 코팅액을 건조하는 단계;
상기 난연성 코팅액이 코팅된 발포 폴리스티렌 비드를 성형하여 성형체를 제조하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 난연성 발포 폴리스티렌 성형체의 제조방법.A method for producing a flame-retarded expanded polystyrene molded article using the aqueous flame-retardant adhesive produced by the method of claim 1,
Preparing an inorganic flame retardant composition comprising an inorganic flame retardant, a flame retardant aid, and a thermosetting resin and the aqueous flame retardant adhesive to prepare a flame retardant coating solution;
Coating the flame-retardant coating solution on expanded polystyrene beads;
Drying the flame-retardant coating liquid coated on the expanded polystyrene beads;
And molding the expanded polystyrene beads coated with the flame retardant coating solution to form a molded article.
상기 무기 난연제는 적인, 수산화알루미늄, 수산화마그네슘, 산화안티몬, 붕산아연, 산화인, 주석화합물, 변성실리콘, 몰리브덴화합물, 구리(II) 또는 코발트(II) 또는 니켈(II)의 착화합물, 규산아연, 하이드록시아파타이트, 실리카, 알루미나, 지르코니아, 질화알루미늄, 질화규소, 질화붕소, 탄산나트륨, 탄산칼륨, 인산암모늄, 탄산수소칼륨, 염화칼륨, 백토, 탄산칼슘, 규조토, 벤토나이트, 산화아연, 마이카에서 선택되는 하나 이상의 산화물이며,
상기 난연 보조제는 팽창흑연이며,
상기 열경화성 수지는 멜라민 수지, 요소 수지, 페놀 수지 중 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 난연성 발포 폴리스티렌 성형체의 제조방법.The method of claim 7,
Wherein the inorganic flame retardant is selected from the group consisting of aluminum hydroxide, magnesium hydroxide, antimony oxide, zinc borate, oxidized phosphorus, tin compounds, modified silicones, molybdenum compounds, copper (II) or complexes of cobalt (II) or nickel (II) At least one member selected from the group consisting of calcium carbonate, calcium carbonate, diatomaceous earth, bentonite, zinc oxide, and mica, at least one member selected from the group consisting of silica, alumina, zirconia, aluminum nitride, silicon nitride, boron nitride, sodium carbonate, potassium carbonate, ammonium phosphate, Oxide,
The flame retardant aid is expanded graphite,
Wherein the thermosetting resin is at least one of melamine resin, urea resin, and phenol resin.
상기 난연성 코팅액은 15일 내지 30일에 자연경화되는 것을 특징으로 하는 난연성 발포 폴리스티렌 성형체의 제조방법.The method of claim 7,
Wherein the flame-retardant coating solution is spontaneously cured in 15 to 30 days.
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