KR101542064B1 - Flame Resisting Coating Liquid for Expanded Styrofoam Particles and Flame Retarding Method Using the Same - Google Patents

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Abstract

본 발명은 발포 스티로폼 입자용 난연 코팅액 및 발포 스티로폼 입자의 난연처리 방법의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 접착 및 전착 기능을 하는 열경화 수지 및 열가소성 수지에 표면처리된 팽창흑연과, 난연성 부여 물질을 특정함량으로 조절하여 제조함으로써, 발포에 따른 코팅 피막의 접착 및 코팅성과 난연성이 매우 우수한 특성을 갖는 발포 스티로폼 입자용 난연 코팅액 및 상기 발포 스티로폼 입자용 난연 코팅액을 이용한 발포 스티로폼 입자의 난연처리 방법에 관한 것이다.TECHNICAL FIELD The present invention relates to a flame retardant coating solution for foamed styrofoam particles and a method for producing a flame retardation treatment method for foamed styrofoam particles. More specifically, the present invention relates to a thermosetting resin having adhesion and electrodeposition functions, A flame retardant coating liquid for foamed styrofoam particles having excellent adhesion and coating properties and excellent flame retardancy of a coating film due to foaming by preparing the given substance in a specific content, ≪ / RTI >

Description

발포 스티로폼 입자용 난연 코팅액 및 발포 스티로폼 입자의 난연처리 방법{Flame Resisting Coating Liquid for Expanded Styrofoam Particles and Flame Retarding Method Using the Same} FIELD OF THE INVENTION [0001] The present invention relates to a flame retardant coating solution for foamed styrofoam particles and a flame retarding treatment method for the foamed styrofoam particles,

본 발명은 발포 스티로폼 입자용 난연 코팅액 및 발포 스티로폼 입자의 난연처리 방법의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 발포에 따른 코팅 피막의 접착 및 코팅성과 난연성이 매우 우수한 특성을 갖는 발포 스티로폼 입자용 난연 코팅액 및 상기 발포 스티로폼 입자용 난연 코팅액을 이용한 발포 스티로폼 입자의 난연처리 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a flame retardant coating solution for foamed styrofoam particles and a process for producing a flame retarding treatment method for foamed styrofoam particles. More particularly, the present invention relates to a flame retarding coating solution for foamed styrofoam particles having excellent adhesion and coating properties and flame retardancy A flame retarding coating liquid and a flame retarding coating liquid for foamed styrofoam particles.

발포 스티로폼(Expanded Polystyrene, EPS) 입자로 제조된 제품은 주택, 빌딩, 공장 등의 건축물의 벽, 천장 등에 단열재로 사용되고 있다. 그러나 발포 스티로폼(Expanded Polystyrene) 입자로 제조된 제품은 내화성이 지극히 불량하여 화재시에는 내부소재의 열분해에 따른 유독가스와 화염이 발생하고 열의 전파가 심하므로, 삽시간에 연소하게 된다. 이때 발생하는 시안화수소(HCN), 염화수소(HCl), 포스겐(COCl2), 일산화탄소(CO), 이산화탄소(CO2) 등의 유독가스는 가스 중독사를 일으킬 위험성이 높다.Products made of expanded polystyrene (EPS) particles are used as insulation materials for walls and ceilings of buildings such as houses, buildings, and factories. However, products made of expanded polystyrene particles are very poor in fire resistance, and when they are exposed to fire, poisonous gases and flames are generated due to pyrolysis of internal materials, and heat propagation is severe, so that they are burnt in a short time. Toxic gases such as hydrogen cyanide (HCN), hydrogen chloride (HCl), phosgene (COC 12 ), carbon monoxide (CO) and carbon dioxide (CO 2 ) are highly likely to cause gas poisoning.

현재 우리나라를 비롯하여, 세계적으로 발포 스티로폼 입자의 생산량은 연간 수백만톤으로 매년 증가 추세에 있다. 이러한 발포 스티로폼 입자는 경량, 가공의 용이성, 고단열성, 내충격성 등의 뛰어난 장점은 있지만, 높은 연소성, 연소시의 유독가스 발생, 그리고 양면 철판에 의한 온실효과로 심재가 녹아내려 형태가 변형되는 심각한 문제점이 야기되어 근래에는 이의 사용을 제한하거나, 기피하는 현상도 있다.At present, the production of foamed styrofoam particles worldwide, including Korea, is growing every year to several million tons per year. Although these foamed styrofoam particles have excellent advantages such as light weight, ease of processing, high heat resistance and impact resistance, they are highly combustible, toxic gas is generated during combustion, and the greenhouse effect by double- In recent years, there has been a problem of limiting or avoiding the use thereof.

한편 발포 스티로폼 입자를 난연 처리하기 위하여 종래에 무기계열 및 유기계열의 난연제가 사용되어왔다. 무기계열 난연제로는 안티몬계 난연제가 주로 사용되고 있고, 유기계열 난연제로는 할로겐 화합물, 인산에스테르 등의 난연제가 주로 사용되고 있다. On the other hand, inorganic and organic flame retardants have been conventionally used for flame-retarding the foamed styrofoam particles. Antimony-based flame retardants are mainly used as inorganic flame retardants, and flame retardants such as halogen compounds and phosphoric acid esters are mainly used as organic flame retardants.

그러나 이들 발포 스티로폼 입자 난연제는 지구 온난화의 주범으로 알려져 있으며, 특히 할로겐 화합물 중 브롬 화합물은 다이옥신류 등 발암물질의 생성 위험성이 매우 큰 문제점이 있다.However, these foamed styrofoam particle flame retardants are known to be a main cause of global warming. In particular, bromine compounds in halogen compounds have a very great risk of generating carcinogens such as dioxins.

따라서 인체에 무해하고, 우수한 난연성을 발휘할 뿐 아니라, 생산비가 저렴한 환경친화적 난연제의 필요성이 대두되고 있는 실정이다. 특히 발포 스티로폼 입자를 성형할 때 도포된 난연제의 피막이 벗겨지지 않는 안정성이 우수한 난연제의 개발이 시급한 실정이다.
Accordingly, there is a need for an environmentally friendly flame retardant that is harmless to the human body, exhibits excellent flame retardancy, and is low in production cost. In particular, it is urgently required to develop a flame retardant excellent in stability, in which the coating of the applied flame retardant does not peel off when the foamed styrofoam particles are molded.

본 발명의 주된 목적은 발포 스티로폼 입자의 성형시 도포된 난연제 피막이 박리되는 것을 방지하고, 유독가스의 발생을 억제시키며, 발포 스티로폼 입자로 성형된 물품의 형상을 안정적으로 유지시킬 수 있는 발포 스티로폼 입자용 난연 코팅액을 제공하는데 있다.The main object of the present invention is to provide a foamed styrofoam particle which can prevent the applied flame retardant coating film from peeling off during the molding of the foamed styrofoam particles, suppress the generation of toxic gases, stably maintain the shape of the article molded from the foamed styrofoam particles And to provide a flame retardant coating solution.

본 발명은 또한, 상기 발포 스티로폼 입자용 난연 코팅액을 이용하는 발포 스티로폼 입자의 난연처리 방법을 제공하는데 있다.
The present invention also provides a method for treating flame-retardant foamed styrofoam particles using the flame retardant coating solution for foamed styrofoam particles.

상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 구현예는 열가소성 수지 100 중량부에 대하여, 팽창흑연 20 내지 40 중량부, 수산화알루미늄 10 내지 40 중량부, 붕산 1 내지 10 중량부, 규산소다 0.1 내지 5 중량부, 아연 0.1 내지 5 중량부 열경화성 수지 10 내지 30 중량부 및 분산 용매 80 내지 150 중량부를 포함하는 발포 스티로폼 입자용 난연 코팅액를 제공한다.In order to accomplish the above object, an embodiment of the present invention provides a method for producing a thermoplastic resin composition, which comprises adding 20 to 40 parts by weight of expanded graphite, 10 to 40 parts by weight of aluminum hydroxide, 1 to 10 parts by weight of boric acid, 10 to 30 parts by weight of a thermosetting resin and 80 to 150 parts by weight of a dispersing solvent.

본 발명의 바람직한 일 구현예에서, 상기 팽창흑연은 중량평균분자량이 100 내지 400g/mol인 실란 화합물로 표면처리된 팽창흑연인 것을 특징으로 할 수 있다.In one preferred embodiment of the present invention, the expanded graphite is an expanded graphite surface-treated with a silane compound having a weight average molecular weight of 100 to 400 g / mol.

본 발명의 바람직한 일 구현예에서, 상기 실란 화합물로 표면처리된 팽창흑연은 팽창흑연 100 중량부에 대하여, 실란화합물 0.01 내지 20 중량부를 사용하여 코팅처리된 팽창흑연인 것을 특징으로 할 수 있다.In one preferred embodiment of the present invention, the expanded graphite surface-treated with the silane compound is expanded graphite coated with 0.01 to 20 parts by weight of a silane compound per 100 parts by weight of expanded graphite.

본 발명의 바람직한 일 구현예에서, 상기 열경화성 수지는 멜라민 수지, 메틸렌디페닐디이소시아네이트 및 이들의 혼합물인 것을 특징으로 할 수 있다.In a preferred embodiment of the present invention, the thermosetting resin may be a melamine resin, methylene diphenyl diisocyanate, or a mixture thereof.

본 발명의 다른 구현예는 (a) 발포 스티로폼 입자 100 중량부에 대하여, 상기 발포 스티로폼 입자용 난연 코팅액 80 내지 120 중량부를 발포 스티로폼 입자 표면에 도포하여 코팅시키는 단계; 및 (b) 상기 코팅된 발포 스티로폼 입자를 건조시키는 단계를 포함하는 발포 스티로폼 입자의 난연 처리 방법을 제공한다.(A) coating 80 to 120 parts by weight of the flame retardant coating liquid for foamed styrofoam particles on the surface of the foamed styrofoam particles with respect to 100 parts by weight of the foamed styrofoam particles; And (b) drying the coated foamed styrofoam particles. The present invention also provides a method for treating a foamed styrofoam particle.

본 발명의 바람직한 다른 구현예에서, 상기 (b) 단계에서 건조는 30 내지 60℃에서 5 내지 30분 동안 수행하는 것을 특징으로 할 수 있다.
In another preferred embodiment of the present invention, drying in the step (b) is performed at 30 to 60 ° C for 5 to 30 minutes.

본 발명에 따른 발포 스티로폼 입자용 난연 코팅액은 접착 및 전착 기능을 하는 열경화 수지 및 열가소성 수지에 표면처리된 팽창흑연과, 난연성 부여 물질을 특정 함량으로 조절하여 난연 코팅액을 제조함으로써, 발포되기 전 스티로폼 입자 표면에 피막 코팅이 가능하고, 또한 코팅시 강한 접착 및 전착성을 제공하는 것이 가능함에 따라 코팅액이 코팅 처리된 스티로폼 입자를 발포시키더라도 입자 표면에 코팅 처리된 코팅액이 이탈되지 않으며, 고르게 전착된 상태로 발포가 이루어져 우수한 접착성을 제공함은 물론 우수한 난연성을 동시에 제공할 수 있다.The flame retardant coating liquid for foamed styrofoam particles according to the present invention is prepared by preparing a flame retardant coating liquid by controlling a specific content of a thermosetting resin having adhesion and electrodeposition functions, expanded graphite surface-treated with a thermoplastic resin and a flame retardancy imparting substance, It is possible to coat the surface of the particles and provide strong adhesion and electrodeposition at the time of coating. Therefore, even when the coating solution is foamed with the coated styrofoam particles, the coating solution coated on the particle surface is not released, It is possible to provide excellent adhesiveness as well as excellent flame retardancy at the same time.

또한, 본 발명에 따른 발포 스티로폼 입자용 난연 코팅액은 흑연, 붕산, 아연, 수산화알루미늄 및 규산소다와 같이 난연성 부여 효과가 큰 물질들을 균일하게 포함하고 있어, 발화를 늦춰주고 연소확대를 막아 발연 및 유독가스의 발생을 억제하는 효과를 얻을 수 있다.
In addition, the flame retardant coating solution for foamed styrofoam particles according to the present invention uniformly contains substances having a large flame retardancy-imparting effect such as graphite, boric acid, zinc, aluminum hydroxide and sodium silicate uniformly so as to delay ignition, The effect of suppressing the generation of gas can be obtained.

도 1은 본 발명에 따른 난연 코팅액이 코팅 처리된 스티로폼 입자를 이용하여 제작된 발포 스티로폼 블록의 연소 상태를 나타낸 사진이다.
도 2는 본 발명에 따른 난연 코팅액이 코팅 처리된 스티로폼 입자를 이용하여 제작된 발포 스티로폼 블록의 연소 후 상태를 나타낸 사진이다.1 is a photograph showing a combustion state of a foamed styrofoam block produced by using a styrofoam particle coated with a flame retardant coating solution according to the present invention.
FIG. 2 is a photograph showing a post-combustion state of a foamed styrofoam block produced by using a styrofoam particle coated with a flame retardant coating solution according to the present invention.

다른 식으로 정의되지 않는 한, 본 명세서에서 사용된 모든 기술적 및 과학적 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 숙련된 전문가에 의해서 통상적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로, 본 명세서에서 사용된 명명법 은 본 기술분야에서 잘 알려져 있고 통상적으로 사용되는 것이다.Unless otherwise defined, all technical and scientific terms used herein have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. In general, the nomenclature used herein is well known and commonly used in the art.

본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.Throughout this specification, when an element is referred to as "including " an element, it is understood that the element may include other elements as well, without departing from the other elements unless specifically stated otherwise.

본 발명은 일 관점에서, 열가소성 수지 100 중량부에 대하여, 팽창흑연 20 내지 40 중량부, 수산화알루미늄 10 내지 40 중량부, 붕산 1 내지 10 중량부, 규산소다 0.1 내지 5 중량부, 아연 0.1 내지 5 중량부, 열경화성 수지 10 내지 30 중량부 및 분산 용매 80 내지 150 중량부를 포함하는 발포 스티로폼 입자용 난연 코팅액에 관한 것이다.In one aspect of the present invention, there is provided a thermoplastic resin composition comprising 20 to 40 parts by weight of expanded graphite, 10 to 40 parts by weight of aluminum hydroxide, 1 to 10 parts by weight of boric acid, 0.1 to 5 parts by weight of sodium silicate, 10 to 30 parts by weight of a thermosetting resin and 80 to 150 parts by weight of a dispersion solvent.

본 발명에 따른 발포 스티로폼 입자용 난연 코팅액은 열가소성 수지에 팽창흑연, 수산화알루미늄, 붕산, 규산소다, 아연, 열경화성 수지 및 분산 용매를 혼합하고, 숙성처리하는 것에 의해 얻어진다. The flame retarding coating liquid for foamed styrofoam particles according to the present invention is obtained by mixing expanded graphite, aluminum hydroxide, boric acid, sodium silicate, zinc, a thermosetting resin and a dispersion solvent with a thermoplastic resin and aging treatment.

상기 열가소성 수지는 난연 코팅액에 있어서 전착성 바인더 기능을 하는 것으로, 초산비닐 수지, 포리졸 수지, 아크릴수지, 수용성 우레탄 수지, 에틸렌비닐아세테이트 수지 및 폴리아마이드 수지로 구성된 군에서 선택되는 1종 이상일 수 있다.The thermoplastic resin that functions as an electrodepositable binder in the flame retardant coating liquid may be at least one selected from the group consisting of a vinyl acetate resin, a polyol resin, an acrylic resin, a water-soluble urethane resin, an ethylene vinyl acetate resin and a polyamide resin .

또한, 팽창흑연은 난연성을 부여하는 물질로, 열에 의해 함유하고 있는 물과 산화 화합물이 가스를 발생하며, 그 결과 비늘조각 모양의 흑연이 팽창하여 열이나 화학 약품에 안정된 층을 형성함에 따라 고체상 챠르(char) 방식으로 난연효과를 나타나게 된다. 또한, 상기 팽창흑연은 할로겐이 없는 고체 상태를 형성하는 난연제이기 때문에 발연성을 낮게 억제할 수 있어서 환경적으로 바람직한 것이며, 또한 무기물의 주요 문제점인 이탈문제와 이에 의한 난연성 문제를 해결할 수 있다.In addition, expanded graphite is a material that imparts flame retardancy, and water and oxidizing compounds contained therein generate gas. As a result, scaly graphite expands to form a stable layer in heat or chemical, (char) method. In addition, since the expanded graphite is a flame retardant that forms a halogen-free solid state, it can suppress the ductility to a low level and is environmentally preferable, and it is also possible to solve the deviation problem and the flame retardancy problem which are major problems of the inorganic material.

상기 팽창흑연은 열가소성 수지 100 중량부에 대하여, 20 내지 40 중량부로 함유되는 것으로, 20 중량부 미만으로 함유될 경우, 팽창흑연 사용량 대비 충분한 난연효과를 얻을 수 없고, 40 중량부를 초과하는 경우에는 코팅된 피막에 크랙이 발생되며, 코팅 강도가 떨어져 난연성을 떨어뜨릴 수 있다.When the amount of the expanded graphite is less than 20 parts by weight, sufficient flame retarding effect can not be obtained compared with the amount of expanded graphite used. When the amount of the expanded graphite is more than 40 parts by weight, Cracks are generated in the coated film, the coating strength is lowered, and flame retardancy may be lowered.

본 발명에 사용되는 팽창흑연은 코팅액에 잘 분산되도록 중량평균분자량이 100 ~ 400g/mol인 에폭기 함유 실란; 페닐기 함유 실란; 비닐 트리클로로 실란, 비닐 트리메톡시 실란 등의 비닐기 함유 실란; N-2(아미노에틸)3-아미토프로필메틸디메톡시실란,　N-2(아미노에틸)3-아미노프로필트리메톡시실란,　N-2(아미노에틸)3-아미노프로필트리에톡시실란,　3-아미노프로필트리메톡시실란,　3-아미노프로필트리에톡시실란,　3-트리에톡시실리-N-(1,3-디메틸뷰틸리덴)프로필아민,　N-페닐-3-아미노프로필트리메톡시실란 등의 아민기 함유 실란; 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 실란 화합물로 코팅된 팽창흑연을 사용할 수 있다. The expanded graphite used in the present invention is an epoxy-containing silane having a weight average molecular weight of 100 to 400 g / mol so as to be well dispersed in a coating solution; Phenyl group-containing silane; Vinyl group-containing silanes such as vinyltrichlorosilane and vinyltrimethoxysilane; Aminopropyltrimethoxysilane, N-2 (aminoethyl) 3-aminopropyltrimethoxysilane, N-2 (aminoethyl) Aminopropyltrimethoxysilane, 3-aminopropyltriethoxysilane, 3-triethoxysilyl-N- (1,3-dimethylbutylidene) propylamine, N- An amine group-containing silane such as silane; Expanded graphite coated with a silane compound selected from the group consisting of a mixture of these compounds.

만일 상기 실란 화합물의 중량평균분자량이 상기 범위를 벗어나는 경우, 팽창흑연 표면에 코팅이 제대로 되지 않는 동시에 팽창흑연끼리 응집이 발생될 수 있다.If the weight average molecular weight of the silane compound is out of the above range, the coating on the surface of the expanded graphite may not be properly performed and the expansion graphite may agglomerate.

상기 중량평균분자량은 겔 투과 크로마토그래피(Sykam GPC System)에 의해 0.1중량% 폴리스티렌(in 25mM LiBr) 환산으로 중량평균분자량을 측정하였다. 측정하는 실란 화합물은 0.2중량%(고형분 대비)의 농도가 되도록 디메틸아세트아미드(DMAc)에 용해시켜 GPC에 100㎕를 주입하였다. GPC의 이동상은 30mM H3PO4(in THF:DMF=1:1)를 사용하고, 1.0ml/min의 유속으로 유입하였으며, 분석은 50℃에서 수행하였다. 컬럼은 Guard column 1개와 Waters Styragel HR 5E MW 2000 ~ 40000000(WAT 044229) column 및 Waters Styragel HR 4E MW 50 ~ 100000(WAT 044241) column을 직렬로 연결하였고, 컬럼오븐은 Waters(Temp.CONT.MOD)를 사용하였으며, 펌프는 sykam pump(s-1122)를 사용하였고, 검출기로는 시차 굴절률 검출기를 이용하여 측정하였다.The weight average molecular weight was measured by gel permeation chromatography (Sykam GPC System) in terms of 0.1 weight% polystyrene (in 25 mM LiBr). The silane compound to be measured was dissolved in dimethylacetamide (DMAc) so as to have a concentration of 0.2 wt% (relative to solid content), and 100 μL was injected into GPC. The mobile phase of GPC was flowed at a flow rate of 1.0 ml / min using 30 mM H3PO4 (in THF: DMF = 1: 1), and the analysis was carried out at 50 ° C. The column was connected in series with a Guard column, a Waters Styragel HR 5E MW 2000-40000000 column (WAT 044229) and a Waters Styragel HR 4E MW 50-100000 (WAT 044241) column, the column oven was Waters (Temp.CONT.MOD) , A sykam pump (s-1122) was used as a pump, and a differential refractive index detector was used as a detector.

상기 실란 화합물로 코팅된 팽창흑연을 제조하기 위해서는 팽창흑연을 헨셀믹서나 컨테이너 믹서 같은 혼합기에 넣은 후, 실란 화합물을 투입하면서 교반시킨다. 이렇게 되면 팽창흑연 표면에 있는 아미노기나 비닐기 등이 열가소성 수지 및 열경화성 수지와 가교를 하게 되어 우수한 분산성을 제공할 수 있다. In order to produce expanded graphite coated with the silane compound, the expanded graphite is put into a mixer such as a Henschel mixer or a container mixer, and the mixture is stirred while a silane compound is added. In this case, the amino group and the vinyl group on the surface of the expanded graphite are crosslinked with the thermoplastic resin and the thermosetting resin, so that excellent dispersibility can be provided.

이때, 상기 실란 화합물의 사용량은 팽창흑연 100 중량부에 대하여, 0.01 내지 20 중량부, 바람직하게는 0.1 내지 5 중량부이며, 상기 실란 화합물의 첨가량이 팽창흑연 100 중량부에 대하여, 10 중량부를 초과하면 팽창흑연의 프리 플로잉성이 떨어져서 코팅액에 잘 분산되지 않고, 0.01 중량부 미만으로 첨가될 경우에는 표면 코팅이 제대로 이루어지지 않아 팽창흑연의 분산성이 저하될 수 있다.At this time, the amount of the silane compound used is 0.01 to 20 parts by weight, preferably 0.1 to 5 parts by weight, based on 100 parts by weight of expanded graphite, and the amount of the silane compound added is more than 10 parts by weight based on 100 parts by weight of expanded graphite. If the amount of the graphite added is less than 0.01 part by weight, the surface coating may not be properly performed and the dispersibility of the expanded graphite may be deteriorated.

또한, 상기 팽창흑연은 분산성 측면에서 80 내지 240 메쉬의 미세입자를 사용하는 것이 바람직하다. The expandable graphite preferably has fine particles of 80 to 240 mesh in terms of dispersibility.

한편, 수산화알루미늄(Al(OH)3)은 코팅액의 탁색을 방지하고 흐름을 좋게 하는 기능을 하는 동시에 난연성을 향상시키고, 특히, 180℃ 부근에서 반응이 개시되면서 화합물이 분해되어 물이 생성되고, 이로 인해 불을 꺼주는 역할을 한다. 또한, 수산화알루미늄(Al(OH)3)은 무기계 난연제 중에서도 수산화알루미늄은 구조 수가 풍부하여 난연 효과가 뛰어날 뿐만 아니라, 내 산성이나 내 알칼리성에도 뛰어나며, 비용 측면에서도 유리하여 범용되고 있다. On the other hand, aluminum hydroxide (Al (OH) 3 ) has the function of preventing the coloring of the coating solution and improving the flow and improving the flame retardancy. Particularly, This serves to turn off the lights. Among aluminum-based flame retardants, aluminum hydroxide (Al (OH) 3 ) is not only excellent in flame retarding effect but also excellent in acid resistance and alkali resistance, and is advantageous in terms of cost as well.

이러한, 수산화알루미늄의 평균 입경은 1 ~ 10㎛, 바람직하게는 2 ~ 4㎛인 것을 사용하는 것이 분산성, 작업성 등에서 좋으며, 함량은 열가소성 수지 100 중량부에 대하여, 10 내지 40 중량부로 함유된다. 만일, 열가소성 수지 100 중량부에 대하여, 수산화알루미늄이 10 중량부 미만으로 함유될 경우, 코팅액의 탁색을 방지하면서 난연효과를 제대로 얻을 수 없고, 40 중량부를 초과하는 경우에는 코팅된 피막에 크랙이 발생되며, 강도가 떨어져 난연성능을 떨어뜨릴 수 있다.It is preferable that the aluminum hydroxide has an average particle diameter of 1 to 10 탆, preferably 2 to 4 탆, in terms of dispersibility, workability and the like, and the content thereof is 10 to 40 parts by weight based on 100 parts by weight of the thermoplastic resin . If aluminum hydroxide is contained in an amount of less than 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the thermoplastic resin, the flame retardant effect can not be obtained while preventing the coating solution from becoming turbid, and if it exceeds 40 parts by weight, cracks And the strength is lowered, which may deteriorate the flame retardant performance.

또한, 붕산은 불꽃에 의해 용융된 용융막이 스티로폼 입자 표면을 피복하여 공기 중의 산소 공급을 차단하여 난연효과를 향상시키는 역할로, 열가소성 수지 100 중량부에 대하여, 1 내지 10 중량부로 함유되는 것으로, 1 중량부 미만으로 함유될 경우, 융착 난연효과를 얻을 수 없고, 10 중량부를 초과하는 경우에는 붕산 첨가량 대비 효과를 얻을 수 없다.In addition, boric acid is contained in a range of 1 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the thermoplastic resin, and serves to improve the flame retarding effect by blocking the oxygen supply in the air by covering the surface of the styrofoam particles with a molten film melted by flame. If it is contained in an amount less than 10 parts by weight, an effect against the addition amount of boric acid can not be obtained.

규산소다는 화염에 접촉되었을 때 발포되어 미세한 공기층을 형성하게 되므로, 난연 및 차열효과를 가져오게 된다. 규산소다의 사용량은 열가소성 수지 100 중량부에 대하여, 0.1 내지 5 중량부로, 0.1 중량부 미만으로 사용할 경우에는 난연 및 차열 효과를 얻을 수 없고, 5 중량부를 초과하여 사용할 경우에는 물 등과 같은 분산 용매에 민감하게 반응하여 스티로폼 입자와의 코팅성이 떨어지며, 건조시간이 길어질 수 있다. Sodium silicate is foamed when it comes into contact with the flame to form a fine air layer, which causes flame retarding and heat shielding effects. The amount of sodium silicate used is from 0.1 to 5 parts by weight based on 100 parts by weight of the thermoplastic resin. When the amount is less than 0.1 parts by weight, the flame retardant and heat shielding effect can not be obtained. When the amount is more than 5 parts by weight, It reacts sensitively, the coating property with the styrofoam particles becomes poor, and the drying time may be prolonged.

아연은 연화성이 낮은 스티로폼 입자의 연화점을 높이고, 연소시 연기의 발생을 억제하는 기능을 하는 것으로, 산이나 알칼리와 반응을 잘하게 되는데, 강한 산성이나 알칼리성인 경우에는 아연과 접촉하여 급격히 발열반응을 일으켜 아연산염이 되므로 부적절하나, 본 발명에 따른 코팅액의 경우에는 pH가 4 ~ 5 또는 8 ~ 10 정도의 약 산성 또는 약 알칼리성을 가지므로, 아연이 적절한 정도의 반응을 일어나도록 하여 입자 표면과 강하게 전착되도록 할 수 있고, 본 발명에 따른 열가소성 수지와 열경화성 수지와의 혼용성과 접착성이 좋으며 수용성이다.Zinc improves the softening point of styrofoam particles with low softness and suppresses the generation of smoke during combustion. It reacts well with acids and alkalis. When it is strongly acidic or alkaline, The zinc oxide has a weak acidity or weak alkalinity of about 4 to 5 or 8 to 10 in the case of the coating liquid according to the present invention, And can be strongly electrodeposited. The thermoplastic resin and the thermosetting resin according to the present invention are excellent in compatibility, adhesiveness, and water solubility.

이러한, 상기 아연은 평균 입도가 1 내지 20㎛이고, 바람직하게는 2 내지 5㎛이며, 그 함량은 열가소성 수지 100 중량부에 대하여, 0.1 내지 5 중량부 이다. The zinc has an average particle size of 1 to 20 占 퐉, preferably 2 to 5 占 퐉, and the content thereof is 0.1 to 5 parts by weight based on 100 parts by weight of the thermoplastic resin.

만일 상기 아연이 열가소성 수지 100 중량부에 대하여, 0.1 중량부 미만으로 함유될 경우, 연소시 연기의 발생을 효과적으로 억제시키지 못하고, 5중량부를 초과할 경우에는 고가의 아연으로 인해 비용 측면에서 바람직하지 않다.If zinc is contained in an amount of less than 0.1 part by weight with respect to 100 parts by weight of the thermoplastic resin, generation of smoke during combustion can not be effectively suppressed, and if it exceeds 5 parts by weight, expensive zinc is not preferable from the viewpoint of cost .

한편, 열경화성 수지는 접착성 바인더 기능을 하는 것으로, 입자에 코팅되었을 때 발포 입자 간 서로 뭉치는 현상과 이로 인한 발포체의 충진 불량 및 융착 불량이 발생되지 않도록 하기 위하여 저점성의 열경화성 수지가 이용됨이 바람직하고, 그 예로서, 멜라민 수지, 메틸렌디페닐디이소시아네이트, 요소 수지, 유용성 우레탄 수지, 유용성 또는 수용성 페놀수지, 에폭시 수지 중에서 선택되는 어느 하나 이상이 선택 사용될 수 있으며, 난연성 또는 접착력 측면에서 바람직하게는 멜라민 수지 또는 메틸렌디페닐디이소시아네이트를 사용하는 것이 좋다.On the other hand, the thermosetting resin functions as an adhesive binder, and it is preferable to use a low-viscosity thermosetting resin in order to prevent the aggregation of the foamed particles when they are coated on the particles and the defective filling and defective fusion of the foams For example, at least one selected from melamine resin, methylene diphenyl diisocyanate, urea resin, oil-soluble urethane resin, oil-soluble or water-soluble phenol resin and epoxy resin can be selected and melamine Resin or methylene diphenyl diisocyanate is preferably used.

특히, 상기 멜라민 수지는 불에 노출되더라도 유독가스의 발생이 없고, 넓은 온도 범위에서도 물성의 변화가 없으며, 질소 성분을 함유하고 있어 난연성 또한 우수하다.Particularly, the melamine resin does not generate toxic gas even when exposed to fire, has no change in physical properties even in a wide temperature range, and contains a nitrogen component and is excellent in flame retardancy.

또한, 상기 메틸렌디페닐디이소시아네이트(4,4'-methylene diphenylisocyanate; MDI)는 아닐린과 포름알데히드가 축합되어 생성된 디페닐메탄디아민에 포스겐(COCl2)을 처리(포스겐화)하여 얻어지는 물질로서, 수분과 반응하여 경화함으로써 우수한 접착력을 갖게 된다. 상기 메틸렌디페닐디이소시아네이트는 저장성이나 사용 편의성을 고려하여 폴리메릭 MDI(Polymeric MDI), 모디파이 MDI(Modified MDI), 모노메릭 MDI(Monomeric MDI), 퓨어 MDI(prepolymer)와 같은 다양한 형태의 MDI가 제조되고 있는데, 본 발명에서는 이들 다양한 형태의 MDI를 모두 사용 가능하며 그 형태는 특별히 제한을 받지 않는다. In addition, the methylene diphenyl diisocyanate; a substance obtained by (4,4'-methylene diphenylisocyanate MDI) is phosgene (COCl 2) the aniline and formaldehyde is a formaldehyde condensation produce diphenylmethane diamine processing (phosgenation), And is cured by reacting with water, thereby having excellent adhesion. The methylene diphenyl diisocyanate has various types of MDI such as Polymeric MDI, Modified MDI, Monomeric MDI, and Pure MDI in consideration of storage stability and ease of use. In the present invention, all of these various types of MDI can be used, and the form thereof is not particularly limited.

이들 메틸렌디페닐디이소시아네이트는 분자량이 다른 소수성 수지 성분들에 비해 비교적 작아 쉽게 분산되며, 분자구조 내에 포함된 이소시아네이트기(-NCO)가 활성수소를 가지는 화합물과 반응하여 우레탄결합 및 요소결합 등을 생성하므로, 스팀중의 수분을 제거하고 소수성 수지의 가교밀도를 높여 접착성을 향상시키므로, 스티로폼 입자의 기계적 성질을 향상시키는 작용을 하게 된다.These methylene diphenyl diisocyanates are relatively small and easily dispersed as compared with the hydrophobic resin components having different molecular weights, and the isocyanate group (-NCO) contained in the molecular structure reacts with the compound having active hydrogen to generate urethane bond and urea bond Therefore, it is possible to improve the mechanical properties of the styrofoam particles by removing the moisture in the steam and increasing the crosslinking density of the hydrophobic resin to improve the adhesiveness.

상기 열경화성 수지 함량은 열가소성 수지 100 중량부에 대하여, 10 내지 30 중량부로, 열경화성 수지가 열가소성 수지 100 중량부에 대하여 10 중량부 미만으로 함유될 경우, 열경화성 수지 첨가에 따른 효과를 얻을 수 없고, 30 중량부를 초과할 경우에는 열경화성 수지의 열수 분해에 의해 폴리스티렌을 분해시키는 부산물이 생성되어 스티로폼 입자가 용해되거나, 수축현상이 발생될 수 있으며, 발포 입자 간 서로 뭉치는 현상이 발생될 수 있다.When the thermosetting resin is contained in an amount of 10 to 30 parts by weight based on 100 parts by weight of the thermoplastic resin and the thermosetting resin is contained in an amount of less than 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the thermoplastic resin, If the amount is more than the weight part, by-products that decompose polystyrene are generated by hydrolysis of the thermosetting resin, the styrofoam particles may be dissolved or shrinkage may occur, and the foaming particles may be aggregated together.

또한, 본 발명에 따른 발포 스티로폼 입자용 난연 코팅액은 분산 용매에 분산 혼합되어 점도를 조절하거나 각 성분들의 분산성을 더욱 개선시킬 수 있다. 이때, 분산 용매는 발포 스티로폼 입자용 난연 코팅액을 균일하게 분산시킬 수 있는 용매이면 제한 없이 사용 가능하고, 그 예로는 물, 에틸렌글라이콜, 글라이세린, 메탄올, 에탄올 등일 수 있으며, 바람직하게는 물이 사용될 수 있다.Further, the flame retardant coating solution for foamed styrofoam particles according to the present invention may be dispersed and mixed in a dispersion solvent to control the viscosity or improve the dispersibility of each component. The dispersion solvent may be any solvent that can uniformly disperse the flame retardant coating solution for foamed styrofoam particles. Examples thereof include water, ethylene glycol, glycerin, methanol, ethanol, etc., Water can be used.

또한, 상기 분산 용매는 난연 코팅액의 분산성을 더욱 좋게 하기 위해 40 ~ 50℃로 가열된 분산 용매를 이용할 수 있다.The dispersion solvent may be a dispersion solvent heated to 40 to 50 캜 in order to further improve the dispersibility of the flame retardant coating liquid.

상기 분산 용매는 열가소성 수지 100 중량부에 대하여, 80 내지 150 중량부를 사용할 수 있다. 상기 분산제의 함량 범위를 벗어나는 경우, 코팅액에 함유된 각 성분의 분산이 균일하지 못하거나, 또는 건조시간이 길어질 수 있다.The dispersion solvent may be used in an amount of 80 to 150 parts by weight based on 100 parts by weight of the thermoplastic resin. If the content of the dispersant is out of the range, the dispersion of each component contained in the coating liquid may become uneven or the drying time may be prolonged.

또한, 전술된 열가소성 수지와 열경화성 수지는 붕산, 알루미늄, 아연 등의 촉매 기능을 통해 물성이 서로 분리되지 않도록 변화됨에 따라 스티로폼 입자에 대한 코팅 처리시 안정된 접착 및 전착 기능을 통해 입자의 발포 또는 이송과정에서 난연 코팅액의 피막이 탈락되지 않게 된다.Further, since the thermoplastic resin and the thermosetting resin described above are changed so that the physical properties are not separated from each other through catalytic functions of boric acid, aluminum and zinc, the styrofoam particles can be stably bonded and electrodeposited during the coating process, The coating of the flame-retardant coating liquid is not dropped.

한편, 본 발명에 따른 발포 스티로폼 입자용 난연 코팅액은 분산제를 더 포함할 수 있다. 상기 분산제로는 트리칼슘 포스페이트, 마그네슘 피로포스페이트 등의 무기 분산제와 폴리비닐 알코올, 메틸셀룰로오스, 폴리비닐 피롤리돈 등의 유기 분산제를 사용할 수 있으며, 본 발명에 있어서, 분산제는 열가소성 수지 100 중량부에 대하여, 0.1 내지 10 중량부를 사용할 수 있다. 상기 분산제의 함량 범위를 벗어나는 경우, 코팅액과 스티로폼 입자와의 코팅성이 저하되거나 또는 코팅액의 물성에 악영향을 미칠 수 있다.The flame retarding coating solution for foamed styrofoam particles according to the present invention may further comprise a dispersing agent. As the dispersing agent, an inorganic dispersant such as tricalcium phosphate or magnesium pyrophosphate and an organic dispersing agent such as polyvinyl alcohol, methyl cellulose, polyvinyl pyrrolidone and the like may be used. In the present invention, the dispersing agent may be added to 100 parts by weight of the thermoplastic resin 0.1 to 10 parts by weight may be used. If the content of the dispersant is out of the range, the coating property of the coating liquid with the styrofoam particles may be deteriorated or the physical properties of the coating liquid may be adversely affected.

본 발명에 따른 발포 스티로폼 입자용 난연 코팅액은 접착성 바인더 기능과 전착성 바인더 기능을 하는 열경화성 수지와 열가소성 수지에 산소차단, 유독가스 억제, 가연 속도 지연 등의 난연성을 부여할 수 있는 팽창흑연, 수산화알루미늄, 붕산, 규산소사 및 아연이 균일하게 분산되어 있어 상승작용을 발휘하여 연소시 유독가스의 발생을 억제시키고, 저발연성, 내열성이 우수한 친환경적인 발포 스티로폼 입자용 난연 코팅액이다.The flame retarding coating solution for foamed styrofoam particles according to the present invention is a thermosetting resin having an adhesive binder function and an electrodepositable binder function and an expanded graphite capable of imparting flame retardancy such as oxygen barrier, It is an environmentally friendly flame retardant coating liquid for foamed foamed styrofoam particles which exhibits a synergistic action due to the uniform dispersion of aluminum, boric acid, silicon dioxide and zinc, suppressing the generation of toxic gases during combustion, and exhibiting low smoke-

또한, 본 발명의 발포 스티로폼 입자용 난연 코팅액은 발포 스티로폼 입자뿐만 아니라, 발포 스티로폼 입자를 성형하여 제조한 스티로폼 블록 또는 패널 표면에 도포될 수 있다.The flame retarding coating solution for foamed styrofoam particles of the present invention can be applied not only to foamed styrofoam particles but also to a styrofoam block or panel surface produced by molding expanded styrofoam particles.

본 발명은 다른 관점에서, (a) 발포 스티로폼 입자 100 중량부에 대하여, 상기 발포 스티로폼 입자용 난연 코팅액 80 내지 120 중량부를 발포 스티로폼 입자 표면에 도포하여 코팅시키는 단계; 및 (b) 상기 코팅된 발포 스티로폼 입자를 건조시키는 단계를 포함하는 발포 스티로폼 입자의 난연 처리 방법에 관한 것이다.(A) coating 80 to 120 parts by weight of the flame retardant coating liquid for foamed styrofoam particles on the surface of the foamed styrofoam particles with respect to 100 parts by weight of the foamed styrofoam particles; And (b) drying the coated foamed styrofoam particles.

본 발명에 따른 난연 스티로폼 패널은 발포 폴리스티렌을 예비 발포하여 발포 스티로폼 입자를 수득한다. 상기 예비 발포는 통상의 방법으로 발포시켜 0.5 ~ 4시간 숙성한다. 이때, 수득되는 발포 스티로폼 입자는 평균 입경이 0.3~0.7mm일 수 있다.The flame retardant styrofoam panel according to the present invention prefoams foamed polystyrene to obtain foamed styrofoam particles. The prefoaming is foamed by a conventional method and aged for 0.5 to 4 hours. At this time, the foamed styrofoam particles obtained may have an average particle diameter of 0.3 to 0.7 mm.

이렇게 수득된 발포 스티로폼 입자는 본 발명에 따른 발포 스티로폼 입자용 난연 코팅액을 도포하여 발포 스티로폼 입자 표면에 코팅시킨다. 상기 발포 스티로폼 입자용 난연 코팅액은 발포 스티로폼 입자 100 중량부에 대하여, 80 내지 120 중량부로 도포된다. 만일, 발포 스티로폼 입자용 난연 코팅액이 발포 스티로폼 입자 100 중량부에 대하여, 80 중량부 미만으로 도포될 경우, 발포 스티로폼 입자용 난연 코팅액 도포에 따른 효과가 미미하고, 120 중량부를 초과하여 도포될 경우에는 난연 스티로폼 패널을 성형하는 시간이 길어질 수 있다.The thus obtained foamed styrofoam particles are coated on the surface of foamed styrofoam particles by applying a flame retardant coating solution for foamed styrofoam particles according to the present invention. The flame retarding coating solution for foamed styrofoam particles is applied in an amount of 80 to 120 parts by weight per 100 parts by weight of foamed styrofoam particles. If the flame retardant coating liquid for foamed styrofoam particles is applied in an amount of less than 80 parts by weight based on 100 parts by weight of the foamed styrofoam particles, the effect of coating the flame retardant coating liquid for foamed styrofoam particles is insufficient, and when the coating is applied in an amount exceeding 120 parts by weight The time for molding the flame retardant styrofoam panel may be prolonged.

본 발명에 따른 발포 스티로폼 입자용 난연 코팅액의 도포방법은 발포 스티로폼 입자를 교반시키면서 입자용 난연 코팅액을 투입시켜 코팅시키거나, 스프레이 방법으로 도포시키는 방법으로 진행될 수 있다.The method of applying the flame retardant coating solution for foamed styrofoam particles according to the present invention can be carried out by a method in which a flame retardant coating solution for particles is coated by spraying foamed styrofoam particles with stirring while spraying the foamed styrofoam particles.

전술된 바와 같이 상기 발포 스티로폼 입자용 난연 코팅액으로 코팅된 발포 스티로폼 입자는 건조실로 이송되어 30 내지 60℃에서 5 내지 30분 동안 건조시킨다. 상기 건조온도가 60℃를 초과하면 강한 열풍으로 건조시 도포된 피막에 손상을 줄 우려가 있고, 30℃ 미만일 경우에는 건조시간이 길어질 수 있다. 건조된 입자는 사일로 저장되었다가 성형기에 투입되어 블록 생산에 이용된다. 발포 스티로폼 입자로부터 제조된 블록은 규격별로 특수 절단기에서 절단되고, 상하면에 철판이 부착되어 샌드위치 스티로폼 패널로 제조된다.
As described above, the foamed styrofoam particles coated with the flame retardant coating solution for foamed styrofoam particles are transferred to a drying chamber and dried at 30 to 60 ° C for 5 to 30 minutes. If the drying temperature is higher than 60 ° C, the coated film may be damaged by strong hot air. If the drying temperature is lower than 30 ° C, the drying time may be prolonged. The dried particles are stored in a silo and then put into a molding machine to be used for block production. Blocks made from foamed styrofoam particles are cut in special cutters by standard, and steel plates are attached to the upper and lower surfaces to produce sandwich styrofoam panels.

이하 본 발명의 바람직한 실시예 및 비교예를 설명한다. 그러나 하기한 실시예는 본 발명의 바람직한 일 실시예일 뿐 본 발명이 하기한 실시예에 한정되는 것은 아니다. Hereinafter, preferred embodiments and comparative examples of the present invention will be described. However, the following embodiments are merely preferred embodiments of the present invention, and the present invention is not limited to the following embodiments.

<< 제조예Manufacturing example 1> 1>

헨셀믹서기에 팽창흑연(EG58, ZJGHI사) 500g을 투입한 후 서서히 저어주면서, 중량평균분자량이 163g/mol인 비닐트리클로로실란(Silquest A-150, Anhui Elite Industrial사) 50g을 스프레이 기기를 이용하여 30분 동안 서서히 팽창흑연에 분사하면서 투입하였다. 추가적으로 1 시간 동안 교반하여 비닐트리클로로실란이 팽창흑연에 잘 코팅되게 한 다음, 20mesh로 여과하여 실란 화합물로 표면처리된 팽창흑연을 수득하였다.
500 g of expanded graphite (EG58, ZJGHI) was added to a Henschel mixer and then 50 g of vinyl trichlorosilane (Silquest A-150, Anhui Elite Industrial) having a weight average molecular weight of 163 g / mol was gradually added while stirring, And gradually injected into expanding graphite for 30 minutes. The mixture was further stirred for 1 hour to allow the vinyltrichlorosilane to be well coated on the expanded graphite, followed by filtration at 20 mesh to obtain an expanded graphite surface-treated with the silane compound.

<< 제조예Manufacturing example 2> 2>

제조예 1과 같이 동일한 방법으로 실란 화합물로 표면처리된 팽창흑연을 제조하되, 중량평균분자량이 550g/mol인 폴리디메틸실란을 사용하여 실란 화합물로 표면처리된 팽창흑연을 수득하였다.
Expanded graphite surface-treated with a silane compound was prepared in the same manner as in Production Example 1, and expanded graphite surface-treated with a silane compound was obtained using polydimethylsilane having a weight average molecular weight of 550 g / mol.

<< 실시예Example 1> 1>

1-1: 발포 스티로폼 입자용 난연 코팅액 제조1-1: Preparation of flame retardant coating liquid for foamed styrofoam particles

열경화성 수지로 멜라민 수지(AMI)와 메틸렌디페닐디이소시아네이트(국도화학)를 선택하고, 열가소성수지로 초산비닐수지를 선택 혼합하고, 이를 분산 용매로 40℃의 물이 투입된 반응조에 투입한 다음, 이에 수산화알루미늄(평균입경 3㎛), 붕산, 아연(평균입경 3㎛) 및 규산소다를 각각 투입하였다. 여기에 제조예 1에서 수득된 팽창흑연을 투입하여 혼합하였다. 이때 교반은 30분 정도 수행하였으며, 교반 완료 후 1시간 숙성시키는 과정을 통해 스티로폼 입자용 코팅액(pH 5)을 제조하였다. 이때, 각 조성의 함량은 하기 표 1에 나타내었다. 상기 표 1에 기재된 함량은 열가소성 수지 100 중량부에 대한 중량부이다.
Melamine resin (AMI) and methylene diphenyl diisocyanate (Kukdo Chemical) were selected as the thermosetting resin, and the vinyl acetate resin was selectively mixed with the thermoplastic resin. The vinyl acetate resin was mixed with the dispersion medium as a dispersion solvent into the reaction vessel charged with water at 40 ° C, Aluminum hydroxide (average particle diameter: 3 mu m), boric acid, zinc (average particle diameter: 3 mu m), and sodium silicate were respectively added. The expanded graphite obtained in Production Example 1 was introduced and mixed. At this time, stirring was performed for about 30 minutes, and a coating solution (pH 5) for styrofoam particles was prepared by aging for 1 hour after completion of stirring. At this time, the content of each composition is shown in Table 1 below. The content shown in Table 1 is parts by weight based on 100 parts by weight of the thermoplastic resin.

1-2: 발포 스티로폼 입자의 난연 처리1-2: Flame-retardant treatment of foamed styrofoam particles

실시예 1-1에서 제조된 발포 스티로폼 입자용 난연 코팅액 100kg을 발포 스티로폼 입자(F351, 동부하이텍사, 평균 입경 0.5mm) 100kg에 투입하고 1시간 동안 교반한 다음, 열풍건조실에서 50℃, 20분 동안 건조시켰다. 이와 같이 처리된 발포 스티로폼 입자를 Kurtz 패드 성형기에 넣고, 0.75kgf/cm2으로 5초 동안 1차 스팀을 가하고, 1kg/cm2로 6초 동안 2차 스팀을 가하여 100mm×100mm×100mm 규격의 블록을 제조하였다.
100 kg of the flame-retardant coating liquid for foamed styrofoam particles prepared in Example 1-1 was added to 100 kg of foamed styrofoam particles (F351, manufactured by Dongbu Hi-Tech Co., Ltd., average particle size 0.5 mm), stirred for 1 hour, Lt; / RTI &gt; The thus treated foamed styrofoam particles were placed in a Kurtz pad molding machine, primary steam was applied at 0.75 kgf / cm 2 for 5 seconds, secondary steam was applied at 1 kg / cm 2 for 6 seconds, and a block of a size of 100 mm x 100 mm x 100 mm .

<< 실시예Example 2> 2>

2-1: 발포 스티로폼 입자용 난연 코팅액 제조2-1: Preparation of flame retardant coating liquid for foamed styrofoam particles

실시예 1과 동일한 방법으로 발포 스티로폼 입자용 난연 코팅액을 제조하되, 각 조성의 함량을 하기 표 1에 나타난 바와 같이 사용하여 제조하였다.
A flame retardant coating solution for foamed styrofoam particles was prepared in the same manner as in Example 1 except that the content of each composition was prepared as shown in Table 1 below.

2-2: 발포 스티로폼 입자의 난연 처리2-2: Flame-retarding treatment of foamed styrofoam particles

실시예 2-1에서 제조된 발포 스티로폼 입자용 난연 코팅액 사용하여 실시예 1-2와 동일한 방법으로 발포 스티로폼 블록을 제조하였다.
A foamed styrofoam block was prepared in the same manner as in Example 1-2 using the flame retardant coating solution for foamed styrofoam particles prepared in Example 2-1.

<< 실시예Example 3> 3>

3-1: 발포 스티로폼 입자용 난연 코팅액 제조3-1: Preparation of flame retardant coating liquid for foamed styrofoam particles

실시예 1과 동일한 방법으로 발포 스티로폼 입자용 난연 코팅액을 제조하되, 각 조성의 함량을 하기 표 1에 나타난 바와 같이 사용하여 제조하였다.
A flame retardant coating solution for foamed styrofoam particles was prepared in the same manner as in Example 1 except that the content of each composition was prepared as shown in Table 1 below.

3-2: 발포 스티로폼 입자의 난연 처리3-2: Flame retarding treatment of foamed styrofoam particles

실시예 3-1에서 제조된 발포 스티로폼 입자용 난연 코팅액을 사용하여 실시예 1-2와 동일한 방법으로 발포 스티로폼 블록을 제조하였다.
A foamed styrofoam block was prepared in the same manner as in Example 1-2 using the flame retardant coating solution for foamed styrofoam particles prepared in Example 3-1.

<< 비교예Comparative Example 1>  1>

1-1: 발포 스티로폼 입자용 난연 코팅액 제조 1 -1: Preparation of flame retardant coating liquid for foamed styrofoam particles

실시예 1과 동일한 방법으로 발포 스티로폼 입자용 난연 코팅액을 제조하되, 실란화합물로 표면 처리되지 않은 팽창흑연을 첨가하여 제조하였다.
A flame retarding coating solution for foamed styrofoam particles was prepared in the same manner as in Example 1 except that expanded graphite not surface-treated with a silane compound was added.

1-2: 발포 스티로폼 입자의 난연 처리 1 -2: Flame-retarding treatment of foamed styrofoam particles

비교예 1-1에서 제조된 발포 스티로폼 입자용 난연 코팅액을 사용하여 실시예 1-2와 동일한 방법으로 발포 스티로폼 블록을 제조하였다.
A foamed styrofoam block was prepared in the same manner as in Example 1-2 using the flame retardant coating solution for foamed styrofoam particles prepared in Comparative Example 1-1.

<< 비교예Comparative Example 2> 2>

2-1: 발포 스티로폼 입자용 난연 코팅액 제조 2 -1: Preparation of flame retardant coating liquid for foamed styrofoam particles

실시예 1과 동일한 방법으로 발포 스티로폼 입자용 난연 코팅액을 제조하되, 제조예 1에서 제조된 팽창흑연 대신 제조예 2에서 수득된 팽창흑연을 사용하여 제조하였다.
A flame retardant coating liquid for foamed styrofoam particles was prepared in the same manner as in Example 1 except that the expanded graphite obtained in Production Example 2 was used instead of the expanded graphite produced in Production Example 1.

2-2: 발포 스티로폼 입자의 난연 처리2-2: Flame-retarding treatment of foamed styrofoam particles

비교예 2-1에서 제조된 발포 스티로폼 입자용 난연 코팅액을 사용하여 실시예 1-2와 동일한 방법으로 발포 스티로폼 블록을 제조하였다.
A foamed styrofoam block was prepared in the same manner as in Example 1-2 using the flame retardant coating solution for foamed styrofoam particles prepared in Comparative Example 2-1.

<< 비교예Comparative Example 3>  3>

3-1: 발포 스티로폼 입자용 난연 코팅액 제조3-1: Preparation of flame retardant coating liquid for foamed styrofoam particles

실시예 1과 동일한 방법으로 발포 스티로폼 입자용 난연 코팅액을 제조하되, 각 조성의 함량을 하기 표 1에 나타난 바와 같이 사용하여 제조하였다.
A flame retardant coating solution for foamed styrofoam particles was prepared in the same manner as in Example 1 except that the content of each composition was prepared as shown in Table 1 below.

3-2: 발포 스티로폼 입자의 난연 처리3-2: Flame retarding treatment of foamed styrofoam particles

비교예 3-1에서 제조된 발포 스티로폼 입자용 난연 코팅액을 사용하여 실시예 1-2와 동일한 방법으로 발포 스티로폼 블록을 제조하였다.A foamed styrofoam block was prepared in the same manner as in Example 1-2 using the flame retardant coating solution for foamed styrofoam particles prepared in Comparative Example 3-1.

구분division 실시예 1
Example 1
실시예 2
Example 2
실시예 3Example 3 비교예 1Comparative Example 1 비교예 2Comparative Example 2 비교예 3Comparative Example 3 열가소성 수지
(중량부)Thermoplastic resin
(Parts by weight) 초산비닐수지Vinyl acetate resin 100100 100100 100100 100100 100100 100100 팽창흑연(중량부)Expanded graphite (parts by weight) 30 30 2020 4040 3030 3030 5050 붕산(중량부)Boric acid (parts by weight) 33 55 33 33 33 55 아연(중량부)Zinc (parts by weight) 22 1One 22 22 22 1One 수산화알루미늄(중량부)Aluminum hydroxide (parts by weight) 3030 3030 3030 3030 3030 3030 규산소다(중량부)Sodium silicate (parts by weight) 33 33 33 33 33 33 열경화성 수지
(중량부)Thermosetting resin
(Parts by weight) MDIMDI 2020 1515 1010 2020 2020 2020 멜라민 수지Melamine resin 55 1010 1515 55 55 55 분산용매(중량부)Dispersion solvent (parts by weight) 물water 140140 130130 140140 140140 140140 140140

<< 비교예Comparative Example 4>  4>

4-1: 발포 스티로폼 입자용 난연 코팅액 제조 4 -1: Preparation of Flame Retardant Coating Solution for Styrofoam Foam Particles

실시예 1과 동일한 방법으로 발포 스티로폼 입자용 난연 코팅액을 제조하였다.
A flame retardant coating liquid for foamed styrofoam particles was prepared in the same manner as in Example 1.

4-2: 발포 스티로폼 입자의 난연 처리 4-2: Flame retarding treatment of foamed styrofoam particles

비교예 4-1에서 제조된 발포 스티로폼 입자용 난연 코팅액 150kg을 발포 스티로폼 입자(F351, 동부하이텍사) 100kg에 투입하고 1시간 동안 교반한 다음, 열풍건조실에서 50℃, 20분 동안 건조시켰다. 이와 같이 처리된 발포 스티로폼 입자를 Kurtz 패드 성형기에 넣고, 0.75kgf/cm2으로 5초 동안 1차 스팀을 가하고, 1kg/cm2로 6초 동안 2차 스팀을 가하여 100mm×100mm×100mm 규격의 블록을 제조하였다.
150 kg of the flame retardant coating solution for foamed styrofoam particles prepared in Comparative Example 4-1 was added to 100 kg of foamed styrofoam particles (F351, manufactured by Dongbu Hi-Tek), stirred for 1 hour, and then dried in a hot air drying chamber at 50 캜 for 20 minutes. The thus treated foamed styrofoam particles were placed in a Kurtz pad molding machine, primary steam was applied at 0.75 kgf / cm 2 for 5 seconds, secondary steam was applied at 1 kg / cm 2 for 6 seconds, and a block of a size of 100 mm x 100 mm x 100 mm .

<< 비교예Comparative Example 5>  5>

5-1: 발포 스티로폼 입자용 난연 코팅액 제조 5 -1: Manufacture of flame retardant coating liquid for foamed styrofoam particles

실시예 1과 동일한 방법으로 발포 스티로폼 입자용 난연 코팅액을 제조하였다.
A flame retardant coating liquid for foamed styrofoam particles was prepared in the same manner as in Example 1.

5-2: 발포 스티로폼 입자의 난연 처리 5-2: Flame-retardant treatment of foamed styrofoam particles

비교예 5-1에서 제조된 발포 스티로폼 입자용 난연 코팅액 70kg을 발포 스티로폼 입자(F351, 동부하이텍사) 100g에 투입하고 1시간 동안 교반한 다음, 열풍건조실에서 50℃, 20분 동안 건조시켰다. 이와 같이 처리된 발포 스티로폼 입자를 Kurtz 패드 성형기에 넣고, 0.75kgf/cm2으로 5초 동안 1차 스팀을 가하고, 1kg/cm2로 5초 동안 2차 스팀을 가하여 100mm×100mm×100mm 규격의 블록을 제조하였다.
70 kg of the flame retardant coating liquid for foamed styrofoam particles prepared in Comparative Example 5-1 was added to 100 g of foamed styrofoam particles (F351, manufactured by Dongbu Hi-Tek), stirred for 1 hour, and then dried in a hot air drying chamber at 50 캜 for 20 minutes. The thus treated foamed styrofoam particles were put into a Kurtz pad molding machine, primary steam was applied at 0.75 kgf / cm 2 for 5 seconds, secondary steam was applied at 1 kg / cm 2 for 5 seconds, and a block of a size of 100 mm x 100 mm x 100 mm .

<< 비교예Comparative Example 6> 6>

6-1: 발포 스티로폼 입자용 난연 코팅액 제조6-1: Preparation of flame retardant coating liquid for foamed styrofoam particles

실시예 1과 동일한 방법으로 발포 스티로폼 입자용 난연 코팅액을 제조하되, 분산 용매로 40℃의 물 대신 30℃의 물을 사용하여 제조하였다.
A flame retardant coating liquid for foamed styrofoam particles was prepared in the same manner as in Example 1 except that 30 ° C water was used as a dispersion solvent instead of 40 ° C water.

6-2: 발포 스티로폼 입자의 난연 처리6-2: Flame retarding treatment of foamed styrofoam particles

비교예 2-1에서 제조된 발포 스티로폼 입자용 난연 코팅액을 사용하여 실시예 1-2와 동일한 방법으로 발포 스티로폼 블록을 제조하였다.
A foamed styrofoam block was prepared in the same manner as in Example 1-2 using the flame retardant coating solution for foamed styrofoam particles prepared in Comparative Example 2-1.

<< 실험예Experimental Example 1>  1>

상기 실시예 및 비교예에서 제조된 스티로폼 블록을 한국건설생활환경 시험 연구원에 성능확인을 의뢰하였다. 건축물의 내장재료 및 구조의 연소성능 시험(KS F ISO 5660-1:2008)에 의하여 성능시험을 3회씩 하였으며, 상기 실시예 및 비교예에서 제조된 스티로폼 블록 양면에 0.38mm 두께의 철판을 덧댄 시편을 사용하여 측정하였다. 그 결과는 하기 표 2와 같다.The styrofoam blocks prepared in the above Examples and Comparative Examples were submitted to the Korean Institute of Construction & Environment Test. Performance tests were conducted three times according to the combustion performance test (KS F ISO 5660-1: 2008) of the built-in materials and structures of the buildings, and the specimens with 0.38 mm thick steel plates on both sides of the styrofoam blocks prepared in the above- . The results are shown in Table 2 below.

구분
division
실시예 1Example 1 실시예 2Example 2 실시예 3Example 3 비교예 1Comparative Example 1 비교예 2Comparative Example 2 비교예 3Comparative Example 3 비교예 4Comparative Example 4 비교예 5Comparative Example 5 비교예 6Comparative Example 6 판정
기준Judgment
standard 열방출시험

Heat release test

총방출열량(MJ/m2)Total heat released (MJ / m 2 ) 0.70.7 1.21.2 0.70.7 8.28.2 6.56.5 3.63.6 2.12.1 5.85.8 1.51.5 8 이하8 or less 열방출이 연속으로 200kW/m2를 초과하는 시간(s)The time (s) at which heat emission exceeds 200 kW / m 2 continuously 00 00 00 33 22 00 00 22 00 10 이하below 10 심재의 전부 용융, 관통하는 균열 및 구멍 등의 변화Changes in all melting, penetrating cracks and holes in the core 없음none 없음none 없음none 있음has exist 있음has exist 부분 있음With part 없음none 있음has exist 부분 있음With part 심재의 균열, 구멍 및 용융이 없을 것There should be no cracks, holes and melting of core material.

상기 표 2에 나타난 바와 같이, 실시예 1 내지 3은 전체 두께에 걸친 용융 및 방화상 유해한 변형이 없었으나, 비교예 1, 2 및 5의 경우에는 변형이 매우 심하게 일어남을 확인할 수 있었고, 비교예 3 및 6은 부분적으로 변형이 일어남을 확인할 수 있었으며, 특히 비교예 1의 경우에는 총방출열량도 8MJ/m2를 초과하는 것으로 나타났다.
As shown in Table 2, Examples 1 to 3 had no harmful deformation due to melting and flashing over the entire thickness, but it was confirmed that the deformation was very severe in Comparative Examples 1, 2 and 5, 3 and 6 were partially deformed, and in the case of Comparative Example 1, the total heat release amount exceeded 8 MJ / m 2 .

<< 실험예Experimental Example 2> 2>

발포 스티로폼 입자끼리의 융착 여부와 손바닥으로 서로 비볐을 때의 탈리 여부를 육안 및 손으로 확인하여 수행하였고, 수축성 실험은 1주일간 건조 후 실제 가로, 세로 두께를 실측하여 수행하였다.The fusing styrofoam particles were visually inspected whether they were fused or not, and the shrinkage test was performed by measuring the actual width and thickness after one week of drying.

그 결과, 실시예 1 내지 3은 외부에서 내부까지 입자끼리 서로 융착이 잘되어 입자 분리가 일어나지 않음을 확인할 수 있었고, 수축에 의한 변형이 거의 없는 것으로 나타난 반면, 비교예 1 내지 6에서는 입자간 융착이 잘 되지 않고, 피막이 탈리됨을 확인할 수 있었다. 또한, 비교예 4의 경우에는 수축변형이 2~3% 정도 일어남을 확인할 수 있었다.
As a result, in Examples 1 to 3, it was confirmed that the particles did not separate from each other due to the good fusion of the particles from the outside to the inside, and showed no deformation due to shrinkage, whereas in Comparative Examples 1 to 6, And it was confirmed that the film was desorbed. In addition, in the case of Comparative Example 4, it was confirmed that shrinkage deformation occurred by about 2 to 3%.

<< 실험예Experimental Example 3>  3>

상기 실시예에서 제조된 스티로폼 패널을 한국건설기술연구원에서 다음과 같이 가스 유해성 시험(KS F 2271:2006)을 하였으며, 그 결과는 하기 표 3과 같다. The styrofoam panel prepared in the above example was subjected to a gas toxicity test (KS F 2271: 2006) at the Korea Institute of Construction Technology as follows. The results are shown in Table 3 below.

주요 시험 내용은 시편을 태우고, 이때 발생된 연기를 포집하여 생쥐(혈통 ICR계, 암컷, 5주령, 체중 19kg, 시험군별 8마리씩)의 평균 행동정지 시간을 측정하였다. 만일 가스의 유해성이 개선이 된다면 생쥐의 평균 행동정지 시간을 그 만큼 길어질 수 있다. For the main test contents, the test pieces were picked up and the smoke generated at that time was collected and the average behavior downtime of the mice (blood line ICR system, female, 5 weeks, body weight 19 kg, 8 mice per test group) was measured. If the harmfulness of the gas improves, the average behavioral downtime of the mice may be so long.

구분division 실시예 1Example 1 실시예 2Example 2 실시예 3Example 3 판정 기준Criteria 평균 행동 정지시간Average Behavior Time 1515 1414 1414 9분 이상More than 9 minutes

상기 표 3에 나타난 바와 같이, 실시예 1 내지 3의 스티로폼 블록에 열을 가하더라도 유해한 성분이 많이 발생되지 않음을 확인할 수 있었다.
As shown in Table 3, even when heat was applied to the styrofoam blocks of Examples 1 to 3, it was confirmed that many harmful components were not generated.

본 발명의 단순한 변형 또는 변경은 모두 이 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의하여 용이하게 실시될 수 있으며 이러한 변형이나 변경은 모두 본 발명의 영역에 포함되는 것으로 볼 수 있다.　
It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.

Claims (6)

열가소성 수지 100 중량부에 대하여, 팽창흑연 20 내지 40 중량부, 수산화알루미늄 10 내지 40 중량부, 붕산 1 내지 10 중량부, 규산소다 0.1 내지 5 중량부, 아연 0.1 내지 5 중량부, 열경화성 수지 10 내지 30 중량부 및 분산 용매 80 내지 150 중량부를 포함하고,
상기 팽창흑연은 중량평균분자량이 100 내지 400g/mol인 실란 화합물로 표면처리된 팽창흑연이고,
상기 실란 화합물로 표면처리된 팽창흑연은 팽창흑연 100 중량부에 대하여, 실란화합물 0.01 내지 20 중량부를 사용하여 코팅처리된 팽창흑연인 발포 스티로폼 입자용 난연 코팅액.
Wherein the thermoplastic resin comprises 20 to 40 parts by weight of expanded graphite, 10 to 40 parts by weight of aluminum hydroxide, 1 to 10 parts by weight of boric acid, 0.1 to 5 parts by weight of sodium silicate, 0.1 to 5 parts by weight of zinc, And 80 to 150 parts by weight of a dispersion solvent,
The expanded graphite is an expanded graphite surface-treated with a silane compound having a weight average molecular weight of 100 to 400 g / mol,
The expanded graphite surface-treated with the silane compound is expanded graphite coated with 0.01 to 20 parts by weight of a silane compound per 100 parts by weight of expanded graphite.
삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서, 상기 열경화성 수지는 멜라민 수지, 메틸렌디페닐디이소시아네이트 및 이들의 혼합물 중 선택되는 것을 특징으로 하는 발포 스티로폼 입자용 난연 코팅액.
The flame-retardant coating liquid for foamed styrofoam particles according to claim 1, wherein the thermosetting resin is selected from a melamine resin, methylene diphenyl diisocyanate, and mixtures thereof.
(a) 발포 스티로폼 입자 100 중량부에 대하여, 제1항 및 제4항 중 어느 한 항의 발포 스티로폼 입자용 난연 코팅액 80 내지 120 중량부를 발포 스티로폼 입자 표면에 도포하여 코팅시키는 단계; 및
(b) 상기 코팅된 발포 스티로폼 입자를 건조시키는 단계를 포함하는 발포 스티로폼 입자의 난연 처리 방법.
(a) coating 80 to 120 parts by weight of a flame retarding coating solution for foamed styrofoam particles according to any one of claims 1 to 4 on the surface of foamed styrofoam particles, and coating the foamed styrofoam particles with 100 parts by weight of the foamed styrofoam particles; And
(b) drying the coated foamed styrofoam particles.
제5항에 있어서, 상기 (b) 단계에서 건조는 30 내지 60℃에서 5 내지 30분 동안 수행하는 것을 특징으로 하는 발포 스티로폼 입자의 난연 처리 방법.

6. The method of claim 5, wherein the drying in step (b) is performed at 30 to 60 DEG C for 5 to 30 minutes.

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