KR101684694B1 - 저비중 불연성 복합재료의 제조방법 - Google Patents

저비중 불연성 복합재료의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 저비중 불연성 복합재료의 제조방법에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로는 멜라민-포름알데히드 축합 생성물에 발포 폴리스티렌 비드를 혼합하여 발포체를 형성시키되, 멜라민-포름알데히드 축합 생성물에 발포 폴리스티렌 비드, 경화제 및 비할로겐계 난연제를 첨가하여 분산시킨 분산액에 고주파를 조사하여 연속 발포 및 몰드 내 경화공정을 수행함으로써, 저비중을 가지면서도 더욱 향상된 불연, 단열 및 흡/차음 특성을 가질 수 있도록 하는, 저비중 불연성 복합재료의 제조방법에 관한 것이다.

Description

저비중 불연성 복합재료의 제조방법{METHOD PRODUCING OF LOW SPECIFIC GRAVITY NONINFLAMMABLE COMPOSITE MATERIAL}
본 발명은 멜라민-포름알데히드 축합생성물에 발포 폴리스티렌(Expanded Polystyrene; EPS) 비드를 혼합하여 발포체를 형성시킨 것으로, 저비중을 가지면서도 더욱 향상된 불연, 단열 및 흡/차음 특성을 가질 수 있도록 하는, 저비중 불연성 복합재료의 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 멜라민-포름알데히드 축합생성물을 이용하여 제조한 발포체는 유기계 발포체로서 우수한 난연성과 흡음성을 동시에 갖기 때문에 각종 건자재나, 자동차용 내장재 등 다양한 용도로 사용되고 있으며, 난연성의 물성을 향상시키기 위해 다양한 연구개발들이 활발하게 진행되고 있는 실정이다.
상기와 같이 연구 개발된 기술 내용들을 살펴보면, 특허문헌 1에서는 멜라민-포름알데히드 축합생성물로부터 얻을 수 있는 발포체에 대한 기술을 제안하고 있다. 상기 멜라민-포름알데히드 발포체의 경우에는 그 화학 조성으로 인해 우수한 난연 성능을 갖지만 멜라민-포름알데히드 축합 생성물의 내열 성능이 낮아 300℃ 이상에서는 급격하게 분해되는 성질이 있으므로, 상기와 같은 멜라민-포름알데히드 발포체는 건설 분야에서 요구되는 발포체의 내열 조건에 대해서는 다소 그 성능이 미흡한 실정이다.
그리고 특허문헌 2에서는 멜라민-포름알데히드 발포체에 난연제인 인산염, 특히 오르토인산암모늄 및 폴리인산암모늄 1 내지 50 중량% 농도, 특히 5 내지 30 중량% 농도의 수용액을 침투시켜 내화성을 향상한 멜라민 수지 발포체에 대하여 제안하고 있다. 그러나 상기와 같은 멜라민 수지 발포체는 난연제인 인산염, 특히 오르소인산염암모늄 및 폴리인산염 수용액을 발포체에 침투시켜 난연 성능을 갖도록 한 멜라민 수지 발포체로서 인산염과 멜라민 수지 발포체 간의 접착력이 낮아 내구성이 떨어지며, 생성 과정에서 인산염 수용액 폐기물이 발생하는 문제점이 있었다.
한편, 본 발명의 출원인은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 특허문헌 3과 같이, 멜라민-알데히드의 축합생성물에 축합제, 유화제, 발포제 및 경화제를 첨가하여 분산시킨 분산액을 이용하여, 180 내지 210℃ 온도에서 분산액 1g당 0.95 내지 3.0 GHz 범위의 주파수를 갖는 고주파를 주사를 하여 성형시킨 발포체를 100 내지 250℃의 열처리 공정을 거쳐 안정화시킨 내열성 발포체를 선출원하여 등록받은 바 있다.
아울러, 특허문헌 4에서와 같이, 멜라민-포름알데히드 축합 생성물과 축합제, 유화제, 발포제 및 경화제를 첨가하여 분산시킨 분산액을 이용하여 발포시킨 멜라민 발포체를 활용하여 불연성 복합재료를 제조함으로써, 경량성을 나타냄과 동시에 불연성을 유지하면서 단열 및 흡/차음 등의 방음특성을 갖도록 한 불연성 복합재료를 선출원하여 등록받은 바 있다.
이에 대하여, 본 발명의 발명자는 멜라민-포름알데히드 축합 생성물에 발포 폴리스티렌 비드 및 경화제를 첨가하여 분산시킨 분산액에 고주파를 조사하여 연속 발포 및 몰드 내 경화공정을 수행할 경우 저비중을 가지면서도 더욱 향상된 불연, 단열 및 흡/차음 특성을 가질 수 있음을 도출함으로써, 본 발명을 완성하였다.
특허문헌 1 : 미국 특허공보 제4,511,678호 "Resilient foam based on a melamine-formaldehyde condensate" 특허문헌 2 : 대한민국 공개특허공보 제10-2001-0098612호 "멜라민 수지 발포체" 특허문헌 3 : 대한민국 등록특허공보 제10-0855656호 "멜라민-알데히드 축합생성물과 이를 이용한 내열성 발포체 및 그 제조방법" 특허문헌 4 : 대한민국 등록특허공보 제10-0931647호 "멜라민 발포체가 충전된 불연성 하니컴 복합재료 및 그 제조방법"
본 발명은 멜라민-포름알데히드 축합 생성물에 발포 폴리스티렌 비드를 혼합하여 발포체를 형성시키되, 멜라민-포름알데히드 축합 생성물에 발포 폴리스티렌 비드, 경화제 및 비할로겐계 난연제를 첨가하여 분산시킨 분산액에 고주파를 조사하여 연속 발포 및 몰드 내 경화공정을 수행함으로써, 저비중을 가지면서도 더욱 향상된 불연, 단열 및 흡/차음 특성을 가질 수 있도록 함을 과제로 한다.
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본 발명은 저비중 불연성 복합재료의 제조방법에 있어서,
멜라민-포름알데히드 축합생성물을 제조하는 단계(S100);
상기 S100 단계를 거쳐 제조된 멜라민-포름알데히드 축합생성물에 발포 폴리스티렌 비드, 경화제 및 비할로겐계 난연제를 첨가하여 분산시키는 단계(S200);
상기 S200 단계를 거쳐 분산된 분산액에 고주파를 조사하여 1차 발포시키는 단계(S300); 및
상기 S300 단계를 거쳐 1차 발포된 발포체를 경화시키는 단계(S400);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는, 저비중 불연성 복합재료의 제조방법을 과제의 해결 수단으로 한다.
구체적으로, 상기 S100 단계는, 수산화나트륨 촉매 하에서 멜라민과 포름알데히드의 몰 비가 1 : 2.0 ~ 1 : 3.4가 되도록 혼합한 후, 110 ~ 130℃에서 60 ~ 80분간 교반하여 축합생성물을 제조하는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 S200 단계는, 상기 S100 단계를 거쳐 제조된 멜라민-포름알데히드 축합생성물 100 중량부에 대하여, 발포 폴리스티렌 비드 20 ~ 50 중량부, 경화제 0.2 ~ 1.0 중량부 및 비할로겐계 난연제 10 ~ 20 중량부를 첨가하여 분산시키는 것이 바람직하다.
또한, 상기 S300 단계는, 상기 S200 단계를 거쳐 분산된 분산액 1g당 0.95 ~ 3.0 GHz 범위의 주파수를 갖는 고주파를 3 ~ 20W의 출력으로 60 ~ 90초간 조사하는 것이 바람직하다.
아울러, 상기 S400 단계는, 상기 S300 단계를 거쳐 1차 발포된 발포체를 70 ~ 90℃의 열풍 오븐에서 경화시키는 것이 바람직하다.
본 발명은 멜라민-포름알데히드 축합 생성물에 발포 폴리스티렌 비드를 혼합하여 발포체를 형성시키되, 멜라민-포름알데히드 축합 생성물에 발포 폴리스티렌 비드, 경화제 및 비할로겐계 난연제를 첨가하여 분산시킨 분산액에 고주파를 조사하여 연속 발포 및 몰드 내 경화공정을 수행함으로써, 저비중을 가지면서도 더욱 향상된 불연, 단열 및 흡/차음 특성을 가질 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 저비중 불연성 복합재료의 제조방법을 나타낸 흐름도
상기의 효과를 달성하기 위한 본 발명은 저비중 불연성 복합재료의 제조방법에 관한 것으로서, 본 발명의 기술적 구성을 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며 그 이외 부분의 설명은 본 발명의 요지를 흩트리지 않도록 생략될 것이라는 것을 유의하여야 한다.
이하, 저비중 불연성 복합재료의 제조방법을 상세히 설명하면 다음과 같다.
먼저, 본 발명에 따른 저비중 불연성 복합재료는, 멜라민-포름알데히드 축합생성물 100 중량부에 대하여, 발포 폴리스티렌 비드 20 ~ 50 중량부, 경화제 0.2 ~ 1.0 중량부 및 비할로겐계 난연제 10 ~ 20 중량부를 첨가하여 분산시킨 분산액을 이용하여 발포시킨 것을 특징으로 한다.
본 발명에 사용되는 멜라민-포름알데히드 축합생성물은 멜라민과 포름알데히드의 몰 비가 1 : 2.0 ~ 1 : 3.4로 중축합 반응하여 이루어지는 것으로, 멜라민과 포름알데히드의 몰 비가 1: 2.0 미만일 경우에는 형성된 멜라민 발포체의 기계적 강도가 저하되는 단점을 나타내며, 몰비가 1: 3.4를 초과할 경우에는 멜라민 발포체의 강성(Stiffness)이 증가하여 발포체의 압축 강도가 급격히 떨어지는 문제점이 발생할 우려가 있다.
여기서, 상기 중축합 반응은 종래의 통상적인 방식으로 수행된다(예를 들면, 유럽 특허 공개 제 355,760호 후벤 웨일의 문헌[Houben-Weyl, vol. 14/2, p. 357 이후]을 참조). 중축합 반응 조건은 반응 온도가 80 ~ 200℃, 반응 압력이 100 ~ 500kPa, pH가 6 ~ 10의 범위에서 내에서 축중합 반응을 수행하면, 본 발명에 따른 멜라민-알데히드 축합생성물을 얻을 수 있다.
한편, 상기 포름알데히드는 예를 들면 20 ~ 50 중량%, 바람직하게는 30 ~ 45 중량%의 농도를 갖는 수용액의 형태인 것을 사용하는 것이 바람직하며 포름알데히드의 농도는 반드시 상기의 농도에만 한정되지 않고 필요에 따라 그 농도를 적절히 조정하여 사용할 수 있다. 또한 상기 포름알데히드는 포르말린, 파라포름알데히드, 1,3,5-트리옥산 또는 1,3,5,7-테트록소칸과 같은 고형의 올리고머성 또는 폴리머성 포름알데히드 중에서 1종을 선택하여 사용하는 것이 바람직하다.
본 발명에서 사용되는 발포 폴리스티렌 비드는 본 발명에 따른 불연성 복합재료를 발포시키는 동시에 저비중을 가지면서도 더욱 향상된 불연, 단열 및 흡/차음 특성을 가질 수 있도록 하기 위한 것으로, 멜라민-포름알데히드 축합생성물 100 중량부에 대하여, 20 ~ 50 중량부를 사용한다. 이때 발포 폴리스티렌 비드의 사용량이 20 중량부 미만일 경우, 상기와 같은 효과가 미비하게 발현될 우려가 있으며, 50 중량부를 초과할 경우 첨가량 멜라민 중량 대비 비드 함량이 높아 난연성능이 저하될 우려가 있다.
본 발명에서 사용되는 경화제는 소량의 산, 예를 들어 황산, 인산, 염산, 포름산, 벤젠술폰산, 톨루엔술폰산, 페놀술폰산, 키실렌술폰산 중에서 1 종을 선택하여 사용할 수 있다. 그리고 경화제의 첨가량은 멜라민-포름알데히드 축합생성물 100 중량부에 대해 0.2 ~ 1.0 중량부를 첨가시키는 것이 바람직하다. 경화제의 첨가량이 0.2 중량부 미만일 경우에는 발포체 형성이 어려우며, 1.0 중량부를 초과할 경우에는 발포체 셀의 두께가 증가하여 탄성력과 같은 기계적 물성이 저하할 우려가 있다.
본 발명에서 사용되는 비할로겐계 난연제로써 인산암모늄, 탄산암모늄, 트리아딘 화합물, 멜라민시아누레이트, 구아니딘화합물 등의 질소계 난연제 또는 수산화마그네슘, 수산화 알루미늄 등의 금속수산화물 또는 멜라민폴리포스페이트, 암모늄폴리포스페이트, 디암모늄포스페이트, 모노암모늄포스페이트, 폴리인산아미드, 인산아미드, 멜라민포스페이트 또는 레드포스페이트 등의 인계 난연제를 단독 또는 복합하여 사용함으로써 난연성능을 더욱 향상시킬 수 있도록 하는 효과가 있으며, 이때 상기 비할로겐계 난연제의 사용량이 10 중량부 미만일 경우 난연성능의 향상효과가 미비할 우려가 있으며 20 중량부를 초과할 경우 분산이 어려워 물성이 저하될 우려가 있다.
다음으로, 본 발명에 따른 저비중 불연성 복합재료의 제조방법은 도 1에 도시된 바와 같이, 멜라민-포름알데히드 축합생성물을 제조하는 단계(S100)와, 상기 S100 단계를 거쳐 제조된 멜라민-포름알데히드 축합생성물에 발포 폴리스티렌 비드 및 경화제를 첨가하여 분산시키는 단계(S200)와, 상기 S200 단계를 거쳐 분산된 분산액에 고주파를 조사하여 1차 발포시키는 단계(S300) 및, 상기 S300 단계를 거쳐 1차 발포된 발포체를 경화시키는 단계(S400)를 포함하여 구성된다.
상기 S100 단계는, 멜라민-포름알데히드 축합생성물을 제조하는 단계로써, 수산화나트륨 촉매 하에서 멜라민과 포름알데히드의 몰 비가 1 : 2.0 ~ 1 : 3.4가 되도록 혼합한 후, 110 ~ 130℃에서 60 ~ 80분간 교반하여 축합생성물을 제조한다. 이때 교반 조건이 상기 범위를 벗어날 경우, 축합생성물이 제대로 제조되지 않을 우려가 있다.
상기 S200 단계는, 상기 S100 단계를 거쳐 제조된 멜라민-포름알데히드 축합생성물에 발포 폴리스티렌 비드 및 경화제를 첨가하여 분산시키는 단계로써, 상기 S100 단계를 거쳐 제조된 멜라민-포름알데히드 축합생성물 100 중량부에 대하여, 발포 폴리스티렌 비드 20 ~ 50 중량부, 경화제 0.2 ~ 1.0 중량부 및 비할로겐계 난연제 10 ~ 20 중량부를 첨가하여 분산시킨다.
상기 S300 단계는, 상기 S200 단계를 거쳐 분산된 분산액에 고주파를 조사하여 1차 발포시키는 단계로써, 상기 S200 단계를 거쳐 분산된 분산액 1g당 0.95 ~ 3.0 GHz 범위의 주파수를 갖는 고주파를 3 ~ 20W의 출력으로 60 ~ 90초간 조사하여 1차 발포시킨다. 이때, 발포조건이 상기 범위 미만일 경우 충분히 발포되지 않을 우려가 있고, 발포조건이 상기 범위를 초과할 경우, 발포 공정 초기에 과발포가 일어나 셀 크기 증가 및 셀 두께가 감소되며 이에 따른 물성 저하 현상이 나타날 우려가 있다.
상기 S400 단계는, 상기 S300 단계를 거쳐 1차 발포된 발포체를 경화시키는 단계로써, 상기 S300 단계를 거쳐 1차 발포된 발포체를 70 ~ 90℃의 열풍 오븐에서 경화시킨다. 이때 상기 경화조건이 상기 범위를 벗어날 경우 성형이 제대로 이루어지지 않을 우려가 있다.
한편, 상기와 같이 이루어지는 본 발명의 저비중 불연성 복합재료는 수산화알루미늄이 코팅된 종이 재질의 하니컴 부재의 코어셀 내부에서 발포 및 충전되어 불연성 하니컴 복합재료로도 사용될 수 있다.
이하 본 발명을 아래의 실시예에 의거 상세히 설명하는바, 본 발명이 아래의 실시예에 의해서만 반드시 한정되는 것은 아니다.
1. 불연성 복합재료의 제조
(실시예 1)
수산화나트륨 촉매 하에서 멜라민과 포름알데히드의 몰 비가 1 : 2.0가 되도록 혼합한 후, 110℃에서 80분간 교반하여 축합생성물을 제조(S100)하고, 상기 제조된 멜라민-포름알데히드 축합생성물 100 중량부에 대하여, 발포 폴리스티렌 비드 20 중량부, 경화제인 톨루엔술폰산 0.2 중량부 및 비할로겐계 난연제인 인산암모늄 10 중량부를 첨가하여 분산(S200)시킨 후, 상기 분산된 분산액 1g당 0.95 GHz 범위의 주파수를 갖는 고주파를 20W의 출력으로 60초간 조사하여 1차 발포시키고, 상기 1차 발포된 발포체를 90℃의 열풍 오븐에서 경화시켜 불연성 복합재료를 제조하였다.
(실시예 2)
수산화나트륨 촉매 하에서 멜라민과 포름알데히드의 몰 비가 1 : 3.4가 되도록 혼합한 후, 130℃에서 60분간 교반하여 축합생성물을 제조(S100)하고, 상기 제조된 멜라민-포름알데히드 축합생성물 100 중량부에 대하여, 발포 폴리스티렌 비드 50 중량부, 경화제인 페놀술폰산 1.0 중량부 및 비할로겐계 난연제인 수산화마그네슘 20 중량부를 첨가하여 분산(S200)시킨 후, 상기 분산된 분산액 1g당 3.0 GHz 범위의 주파수를 갖는 고주파를 3W의 출력으로 90초간 조사하여 1차 발포시키고, 상기 1차 발포된 발포체를 70℃의 열풍 오븐에서 경화시켜 불연성 복합재료를 제조하였다.
(비교예 1)
수산화나트륨 촉매 하에서 멜라민과 포름알데히드의 몰 비가 1 : 2.0가 되도록 혼합한 후, 110℃에서 80분간 교반하여 축합생성물을 제조하고, 상기 제조된 멜라민-포름알데히드 축합생성물 100 중량부에 대하여, 경화제인 톨루엔술폰산 0.2 중량부 및 비할로겐계 난연제인 인산암모늄 20 중량부를 첨가하여 분산시킨 후, 상기 분산된 분산액 1g당 0.95 GHz 범위의 주파수를 갖는 고주파를 20W의 출력으로 90초간 조사하여 1차 발포시키고, 상기 1차 발포된 발포체를 90℃의 열풍 오븐에서 경화시켜 불연성 복합재료를 제조하였다.
2. 시험방법
1) 비중
시료의 비중는 비중계을 사용하여 5회 측정한 후 평균값으로 나타내었다.
2) 압축 및 전단 접착강도
KS F3517에 준하여 압축강도의 경우 길이 50mm, 폭 50mm, 두께 25mm 크기로, 전단 접착강도의 경우 길이 50mm, 폭 50mm, 두께 25mm 크기로 각각 시험편을 제작하였으며 인스트론사의 만능시험기를 사용하여 측정하였다.
3) 난연성
KS F 2819의 건축용 얇은 재료의 난연성 시험방법에 따라 시험편을 30mm×20mm×4.5mm 크기로 제작하여 가열시간 10, 20, 30, 60, 120, 180초로 하여 각 가열시간에 대한 연소속도를 측정하였다.
4) 열전도도
JIS A 1412-2에 준하여 열전도도를 측정하였다.
5) 흡음성
KS F 2805의 잔향실내의 흡음률 측정방법에 따라 10mm, 면적 4.5m2(1500mm×3000mm)의 시험편에 대하여 중심주파수 2000Hz에 대한 수직입사 흡음률을 측정하여 흡음계수를 비교하였다.
3. 시험결과
상기 실시예 1, 2 및 비교예 1에 의해 제조된 불연성 복합재료에 대하여 상기와 같은 시험방법으로 그 특성을 시험한 결과는 아래 [표 1]의 내용과 같다.
시험항목 실시예 1 실시예 2 비교예 1
무게(g) 0.25 0.12 36.1
압축강도(kgf/cm3) 4.0 4.2 3.2
전단 접착강도(kgf/cm2) 3.4 3.1 1.4
난연성 V-0 V-0 V-0
열전도도(W/mk) 0.020 0.015 0.052
흡음계수(a0) 0.95 0.98 0.6
상기 [표 1]에서와 같이, 본 발명에 따른 실시예 1 및 2는 비교예 1에 비해 월등히 낮은 비중을 나타내면서 비교예 1 대비 높은 압축강도 및 전단 접착강도를 나타내었다. 그리고 실시예 1 및 2는 비교예 1에 비해 동일한 난연성이 나타냄과 동시에 단열 특성 및 흡음성이 증가됨을 알 수 있으며, 이로 인해 본 발명은 저비중을 가지면서도 더욱 향상된 불연, 단열 및 흡/차음 특성을 가질 수 있음을 확인할 수 있다.
상기에서 설명 드린 바와 같이 본 발명은 상기의 실시예를 통해 그 물성의 우수성이 입증되었지만 본 발명은 상기의 구성에 의해서만 반드시 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다.
S100 : 멜라민-포름알데히드 축합생성물을 제조하는 단계
S200 : 멜라민-포름알데히드 축합생성물에 발포 폴리스티렌 비드 및 경화제를 첨가하여 분산시키는 단계
S300 : 분산액에 고주파를 조사하여 1차 발포시키는 단계
S400 : 1차 발포된 발포체를 경화시키는 단계

Claims (10)

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  6. 저비중 불연성 복합재료의 제조방법에 있어서,
    멜라민-포름알데히드 축합생성물을 제조하는 단계(S100);
    상기 S100 단계를 거쳐 제조된 멜라민-포름알데히드 축합생성물에 발포 폴리스티렌 비드, 경화제 및 비할로겐계 난연제를 첨가하여 분산시키는 단계(S200);
    상기 S200 단계를 거쳐 분산된 분산액에 고주파를 조사하여 1차 발포시키는 단계(S300); 및
    상기 S300 단계를 거쳐 1차 발포된 발포체를 경화시키는 단계(S400);를 포함하여 구성되되,
    상기 S100 단계는, 수산화나트륨 촉매 하에서 멜라민과 포름알데히드의 몰 비가 1 : 2.0 ~ 1 : 3.4가 되도록 혼합한 후, 110 ~ 130℃에서 60 ~ 80분간 교반하여 축합생성물을 제조하고,
    상기 S200 단계는, 상기 S100 단계를 거쳐 제조된 멜라민-포름알데히드 축합생성물 100 중량부에 대하여, 발포 폴리스티렌 비드 20 ~ 50 중량부, 경화제 0.2 ~ 1.0 중량부 및 비할로겐계 난연제 10 ~ 20 중량부를 첨가하여 분산시키며,
    상기 S300 단계는, 상기 S200 단계를 거쳐 분산된 분산액 1g당 0.95 ~ 3.0 GHz 범위의 주파수를 갖는 고주파를 3 ~ 20W의 출력으로 60 ~ 90초간 조사하고,
    상기 S400 단계는, 상기 S300 단계를 거쳐 1차 발포된 발포체를 70 ~ 90℃의 열풍 오븐에서 경화시키며,
    상기 경화제는, 황산, 인산, 염산, 포름산, 벤젠술폰산, 톨루엔술폰산, 페놀술폰산 또는 키실렌술폰산 중에서 1 종을 선택하여 사용하고,
    상기 비할로겐계 난연제는, 질소계 난연제, 금속수산화물 또는 인계 난연제를 단독 또는 병용하여 사용하는 것을 특징으로 하는, 저비중 불연성 복합재료의 제조방법.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102064515B1 (ko) 2019-06-07 2020-01-13 주식회사 웅테크 난연소재 제조장치 및 난연소재 제조방법

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100660192B1 (ko) * 2006-08-30 2006-12-21 주식회사 제일화성 난연성 폴리스티렌폼 단열재의 제조방법
JP2008525289A (ja) 2004-12-29 2008-07-17 ハンター ペイン エンタープライゼズ エルエルシー 複合構造材料および複合構造材料の製造方法

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4511678A (en) 1979-04-17 1985-04-16 Basf Aktiengesellschaft Resilient foam based on a melamine-formaldehyde condensate
JPH10195224A (ja) * 1997-01-08 1998-07-28 Sanyo Chem Ind Ltd 無機有機複合発泡体及びその製法
DE10018768A1 (de) 2000-04-15 2001-10-18 Basf Ag Melaminharz-Schaumstoff
KR100855656B1 (ko) 2007-05-16 2008-09-03 한국신발피혁연구소 멜라민-알데히드 축합생성물과 이를 이용한 내열성 발포체및 그 제조방법
KR100931647B1 (ko) * 2008-05-06 2009-12-14 한국신발피혁연구소 멜라민 발포체가 충전된 불연성 하니컴 복합재료 및 그제조방법

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008525289A (ja) 2004-12-29 2008-07-17 ハンター ペイン エンタープライゼズ エルエルシー 複合構造材料および複合構造材料の製造方法
KR100660192B1 (ko) * 2006-08-30 2006-12-21 주식회사 제일화성 난연성 폴리스티렌폼 단열재의 제조방법

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102064515B1 (ko) 2019-06-07 2020-01-13 주식회사 웅테크 난연소재 제조장치 및 난연소재 제조방법

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