KR101749614B1 - Excellent Heat Insulating Polyurethane Foam Board and Method of Producing the Same - Google Patents
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Abstract
본 발명은 폴리우레탄 폼 보드의 제조방법을 제공한다.
본 발명은 폴리에스터 폴리올 100 중량부와 난연제 10 ~ 30 중량부와 촉매 1.5 ~ 10 중량부와 정포제 2 ~ 5 중량부와 질소가스 1.5 ~ 5.0 NL/MIN를 고압으로 투입시켜서 1차 혼합물을 얻는 제1차 혼합단계와; 상기 1차 혼합물 115 ~ 150 중량부에 대해 발포제 싸이클로펜탄 15 ~ 40 중량부를 고압으로 투입시켜서 2차 혼합물을 얻는 제2차 혼합단계와; 상기 2차 혼합물 130 ~ 190 중량부와 폴리머릭 엠디아이 200 ~ 300 중량부를 고압으로 믹싱헤드에 투입시켜서 3차 혼합물을 만드는 제3차 혼합단계와; 상기 3차 혼합물을 믹싱헤드에 결합된 분사노즐에 보내고 외부로 분사시켜서 폴리우레탄 반응과 더불어 폴리우레탄 폼을 형성하는 더블컨베이어 단계; 를 포함하고 있는 폴리우레탄 폼 보드의 제조방법을 제공한다. The present invention provides a method for producing a polyurethane foam board.
The present invention relates to a method for producing a polyester resin composition, which comprises 100 parts by weight of a polyester polyol, 10 to 30 parts by weight of a flame retardant, 1.5 to 10 parts by weight of a catalyst, 2 to 5 parts by weight of a foaming agent and 1.5 to 5.0 NL / A first mixing step; A second mixing step of adding 15 to 40 parts by weight of cyclopropane as a blowing agent to 115 to 150 parts by weight of the primary mixture at a high pressure to obtain a second mixture; 130 to 190 parts by weight of the second mixture and 200 to 300 parts by weight of Polymeric MDi-I at a high pressure into a mixing head to form a third mixture; A double conveyor step of sending the tertiary mixture to an injection nozzle coupled to a mixing head and injecting the mixture to the outside to form a polyurethane foam together with a polyurethane reaction; The method comprising the steps of: preparing a polyurethane foam board;
Description
본 발명은 난연성이 우수한 폴리우레탄 폼 보드와 그 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 오존층 파괴가 없는 친환경 발포제를 사용하고, 친환경 발포제로 인한 단열성 저하 및 폴리올에 대한 불용성의 문제를 해결할 수 있으며, 난연성능이 우수한 폴리우레탄 폼 보드와 그 제조방법에 관한 것이다. The present invention relates to a polyurethane foam board having excellent flame retardancy and a process for producing the polyurethane foam board. More particularly, the present invention relates to an environmentally friendly foaming agent free from ozone layer destruction and to solve the problem of insufficient heat insulation and insolubility to polyol, To a polyurethane foam board having excellent flame retardant performance and a manufacturing method thereof.
일반적으로 경질 폴리우레탄 폼(Rigid Polyurethane Foam)은 가벼우며 단열성이 좋고, 방음성과 성형가공성이 우수하므로, 냉장고, 냉동컨테이너, LNG선 보냉재, 건축용 단열재, 절연재료, 기타 장식품 등으로 널리 사용되고 있다. 경질 폴리우레탄 폼은 주로 단열재 용도로서 사용되어지고, 건축물의 내장재로 사용될 경우 높은 난연성을 요구하고 있다. Generally, Rigid Polyurethane Foam is widely used for refrigerator, freezing container, LNG insulator, building insulation, insulating material, and other ornaments because it is lightweight, has excellent heat insulation, and has excellent soundproofing and molding processability. Rigid polyurethane foam is mainly used as a heat insulating material, and when it is used as an interior material of a building, it requires high flame retardancy.
경질 폴리우레탄 폼의 난연성을 향상시키기 위해서는, 이소시아네이트 원료로서 폴리머릭 엠디아이를 사용하고, 폴리올 원료로서 아로마틱 에스터 폴리올 조성액을 사용하는 것이 무엇보다 중요하다. 폴리머릭 엠디아이와 아로마틱 에스터 폴리올이 반응하여 폴리우레탄 제품을 이루게 될 경우, 난연성이 좋은 경질우레탄 폼을 제조할 수 있기 때문이다. In order to improve the flame retardancy of the rigid polyurethane foam, it is most important that the polymeric MDI is used as the isocyanate material and the aromatic ester polyol composition liquid is used as the polyol raw material. When a polymeric MDI and an aromatic ester polyol are reacted to form a polyurethane product, a rigid urethane foam having excellent flame retardancy can be produced.
그러나, 오늘날 지구온난화로 인한 종래의 발포제로서 HCFC-141b를 더 이상 사용할 수 없게 되고, 그 대체 물질로서 싸이클로펜탄을 사용하게 되는데, 난연성이 양호한 폴리우레탄 제품을 제조하는 과정에서 심각한 문제점에 봉착하고 있다. However, HCFC-141b can no longer be used as a conventional blowing agent due to global warming, and cyclopentane is used as a substitute material thereof. However, there is a serious problem in manufacturing a polyurethane product having good flame retardancy .
종래의 발포제 HCFC-141b는 폴리우레탄의 발포성능이 양호할 뿐만 아니라, 발포된 이후에 얻어지는 경질우레탄 폼의 단열 특성이 매우 뛰어났으므로, 경질우레탄 폼의 제조분야에서는 널리 사용되고 있었다. 이러한 종래의 발포제 HCFC-141b는 대기 중에 노출되어 오존층 파괴와 지구온난화를 야기하는 물질로서 지목되어지면서, 몬트리올 협정과 같은 국제적인 조약에 의해 그 사용이 점차 금지되고 있으며, 앞으로 조만간 전면 금지될 처지에 놓여지고 있다. Conventional foaming agent HCFC-141b has been widely used in the field of the production of rigid urethane foam because it has excellent foaming performance of polyurethane and has excellent heat insulating properties of hard urethane foam obtained after foaming. These conventional foaming agents, HCFC-141b, are exposed to the atmosphere and are now regarded as substances that cause ozone depletion and global warming, and their use is gradually being prohibited by international treaties such as the Montreal Convention. ought.
한편, 이러한 종래의 발포제 HCFC-141b에 대비하여, 대기중에 노출될 경우에도 지구온난화와 같은 심각한 문제를 야기하지 않는 싸이클로펜탄(Cyclopentane)을 발포제로서 사용하고 있다. On the other hand, Cyclopentane, which does not cause serious problems such as global warming, is used as a blowing agent even when exposed to the atmosphere, in contrast to the conventional blowing agent HCFC-141b.
그렇지만, 싸이클로펜탄(Cyclopentane)을 발포제로서 사용했을 경우, 경질우레탄 폼의 단열성과 난연성을 비롯한 여러가지 물성이 저하된다는 문제점을 가지고 있다. However, when cyclopentane is used as a blowing agent, there are problems in that various physical properties including heat insulation and flame retardancy of the hard urethane foam are lowered.
경질우레탄 폼이 단순히 단열재로서의 용도로 사용되어지는 냉장고 단열재의 기술분야와, 자동차 내장재의 기술분야 등에서는 난연성능을 고려하지 않고 단지 단열 성능만을 향상시킬 수 있다면 족하기 때문에, 싸이클로펜탄 발포제와 핵제 등을 사용함으로써, 이러한 문제점을 해결해 나가고 있다. In the technical field of the refrigerator insulation material in which the rigid urethane foam is used merely as a heat insulating material and the technical field of the automobile interior material, it is sufficient that only the heat insulating performance can be improved without considering flame retardant performance. Therefore, To solve these problems.
한편, 건축물의 내장재에 관련된 기술분야에서는 폴리우레탄 제품에 단열성능 이외에 높은 난연성능을 요구하고 있으므로, 좀더 복잡하고 해결하기 어려운 문제점들이 존재하고 있다. 이러한 문제점은 폴리우레탄 제품에 단열성능 이외에 높은 난연성을 보장할 수 있어야 한다는 점으로 요약될 수 있다. On the other hand, in the technical field related to the interior materials of buildings, since polyurethane products require high flame retardant performance in addition to heat insulating performance, there are problems that are more complicated and difficult to solve. This problem can be summarized as the fact that it is necessary to ensure a high flame retardancy besides the heat insulating performance in polyurethane products.
본 발명자들은, 이와 같은 문제점에 봉착하여, 종래의 폴리우레탄 폼의 제조방법에 관하여 다양한 방식으로 이를 분석하여 보았는 바, 그 결과는 다음과 같이 밝혀졌다. DISCLOSURE OF THE INVENTION The inventors of the present invention, in response to such a problem, have analyzed this method in various manners regarding a conventional method of producing a polyurethane foam, and the results are as follows.
경질폴리우레탄 폼 보드를 제조하는데 있어서, 첫째, 친환경적인 발포제인 싸이클로펜탄의 사용을 포기할 수 없고, 반드시 싸이클로펜탄을 발포제로서 사용하여야 한다. 이러한 점은 친환경제품을 생산하지 않는 한, 국내외의 법적 규제에 따라 기업의 사회적 책임을 다할 수 없고, 장기적인 관점에서 볼 때, 시장에서도 환영받을 수 없다. 둘째, 싸이클로펜탄을 발포제로 사용함으로써, 폴리우레탄 제품의 난연성 저하를 피할 수 없는데, 이러한 난연성 저하를 보완하기 위하여, 난연성이 우수한 아로마틱 에스터 폴리올을 사용해야 한다. 셋째, 친환경 제품을 위하여 발포제로서 싸이클로펜탄을 사용하고, 난연성 향상을 위하여 아로마틱 에스터 폴리올을 사용하기로 하였지만, 실제로 상기 싸이클로펜탄은 상기 아로마틱 에스터 폴리올에 거의 용해되지 않으므로, 통상적인 방식으로는 폴리우레탄 제품을 생산하기 어려운 한계를 가지고 있다. 또한, 아로마틱 에스터 폴리올은 그 말단부가 1차 수산기로 되어 있어서, PPG에 비하여 반응성이 매우 빠르고, 빠른 반응성으로 인하여 경화성을 좋게 하는 촉매들을 적절히 사용하기 어렵다. 촉매들을 적절하게 사용하지 못할 경우, 경질우레탄 폼 보드의 최종 제품은 수축, 휨, 접착성 등 제품의 품질에 문제를 발생시키게 된다. In the production of rigid polyurethane foam boards, first, the use of cyclopentane, which is an environmentally friendly blowing agent, can not be abandoned, and cyclopentane must be used as a blowing agent. This does not mean that companies can not fulfill their corporate social responsibilities under domestic and foreign legal regulations unless they produce eco-friendly products, and they can not be welcomed in the market from a long-term perspective. Second, by using cyclopentane as a blowing agent, the flame retardancy of a polyurethane product can not be deteriorated. To compensate for such a decrease in flame retardancy, an aromatic ester polyol having excellent flame retardancy should be used. Thirdly, cyclopentane is used as a foaming agent for environmentally friendly products, and aromatic ester polyol is used for improving flame retardancy. However, since cyclopentane is hardly dissolved in the aromatic ester polyol in practice, Which is difficult to produce. In addition, the aromatic ester polyol has a primary hydroxyl group at the terminal thereof, so that it is difficult to suitably use catalysts that have a higher reactivity than PPG and improve curability due to quick reactivity. If the catalysts can not be used properly, the final product of the rigid urethane foam board will cause problems with product quality such as shrinkage, warpage, and adhesion.
결과적으로, 오늘날의 기술수준에서는 상기 싸이클로펜탄과 상기 아로마틱 에스터 폴리올 사이에 존재하는 불용성의 문제와, 상기 아로마틱 에스터 폴리올의 빠른 반응성으로 인한 문제점을 해결하지 못하고 있으며, 이로 인하여, 난연성이 우수한 아로마틱 에스터 폴리올의 사용량을 최소화해야 하고, 이로 인하여 난연성을 향상시킬 수 없게 되는 근본적인 한계를 가지고 있는 것이다. As a result, at the present state of the art, the problem of insolubility existing between the cyclopentane and the aromatic ester polyol and the problem caused by the quick reactivity of the aromatic ester polyol are not solved. As a result, the aromatic ester polyol It is necessary to minimize the use amount of the flame retardant, and thus the flame retardancy can not be improved.
종래의 경질 폴리우레탄 폼의 제조방법 및 그 제조장치에 관한 선행기술을 살펴보면 아래와 같다. The conventional method of manufacturing a rigid polyurethane foam and the manufacturing apparatus thereof will be described below.
본 발명은, 상기 종래기술의 제반 문제점을 해결하기 위한 것으로, 오존층 파괴가 없는 친환경 발포제인 싸이클로펜탄을 사용하면서도, 친환경 발포제로 인한 물성의 저하 및 폴리올에 대한 불용성의 문제를 해결할 수 있으며, 난연성능이 뛰어난 폴리우레탄 폼 보드 및 그 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다. Disclosure of Invention Technical Problem [8] The present invention has been made to solve all the problems of the prior art described above, and it is an object of the present invention to solve the problems of deterioration of physical properties and insolubility to polyol due to environmentally friendly foaming agents while using cyclopentane which is an environmentally friendly foaming agent without ozone layer destruction, And an object of the present invention is to provide an excellent polyurethane foam board and a manufacturing method thereof.
본 발명은, 상기 목적을 달성하기 위하여, 폴리에스터 폴리올 100 중량부와 난연제 10 ~ 30 중량부와 촉매 1.5 ~ 10 중량부와 정포제 2 ~ 5 중량부와 질소가스 1.5 ~ 5.0 NL/MIN를 고압으로 투입시켜서 1차 혼합물을 얻는 제1차 혼합단계와; 상기 1차 혼합물 115 ~ 150 중량부에 대해 발포제 싸이클로펜탄 15 ~ 40 중량부를 고압으로 투입시켜서 2차 혼합물을 얻는 제2차 혼합단계와; 상기 2차 혼합물 130 ~ 190 중량부와 폴리머릭 엠디아이 200 ~ 300 중량부를 고압으로 믹싱헤드에 투입시켜서 3차 혼합물을 만드는 제3차 혼합단계와; 상기 3차 혼합물을 믹싱헤드에 결합된 분사노즐에 보내고 외부로 분사시켜서 폴리우레탄 반응과 더불어 폴리우레탄 폼을 형성하는 더블컨베이어 단계; 를 포함하고 있는 난연성이 우수한 폴리우레탄 폼 보드의 제조방법을 제공한다. In order to achieve the above object, the present invention provides a process for producing a polyester polyol, which comprises mixing 100 parts by weight of a polyester polyol, 10 to 30 parts by weight of a flame retardant, 1.5 to 10 parts by weight of a catalyst, 2 to 5 parts by weight of a foaming agent and 1.5 to 5.0 NL / To obtain a first mixture; A second mixing step of adding 15 to 40 parts by weight of cyclopropane as a blowing agent to 115 to 150 parts by weight of the primary mixture at a high pressure to obtain a second mixture; 130 to 190 parts by weight of the second mixture and 200 to 300 parts by weight of Polymeric MDi-I at a high pressure into a mixing head to form a third mixture; A double conveyor step of sending the tertiary mixture to an injection nozzle coupled to a mixing head and injecting the mixture to the outside to form a polyurethane foam together with a polyurethane reaction; The present invention also provides a method for producing a polyurethane foam board having excellent flame retardancy.
상기 제1차 혼합단계는 폴리에스터 폴리올 원료를 공급관에서 2.5 ~ 5.0 bar의 저압으로 상승시키고, 다시 100 ~ 180 bar의 고압으로 상승시켜서 공급하고; 난연제 성분과 정포제를 공급관에서 2.5 ~ 5.0 bar의 저압으로 상승시키고, 다시 100 ~ 180 bar의 고압으로 상승시켜 공급하며; 촉매 성분을 공급관에서 2.5 ~ 5.0 bar의 저압으로 상승시키고, 다시 100 ~ 180 bar의 고압으로 상승시켜 공급하며; 질소가스 1.0 ~ 5.0 NL/MIN를 220 ~ 270 bar의 고압으로 공급하되, 이들을 모두 고속혼합기의 입구부에 투입하고, 고속혼합기의 전반부에서 혼합시키는 것이 바람직하다. Wherein the first mixing step comprises feeding the polyester polyol raw material up to a low pressure of 2.5-5.0 bar in a feed line and again elevated to a high pressure of 100-180 bar; The flame retardant component and the foam stabilizer are raised in the supply pipe at a low pressure of 2.5 to 5.0 bar and then raised to a high pressure of 100 to 180 bar and supplied; The catalyst component is raised in the feed pipe at a low pressure of 2.5 to 5.0 bar and further raised to a high pressure of 100 to 180 bar and supplied; Nitrogen gas of 1.0 to 5.0 NL / MIN is supplied at a high pressure of 220 to 270 bar, and these are all introduced into the inlet of the high-speed mixer and mixed in the first half of the high-speed mixer.
상기 제2차 혼합단계는 상기 1차 혼합물을 상기 고속혼합기의 입구부에 공급하여 그 내부에서 고속으로 혼합시키면서, 발포제인 싸이클로펜탄 성분을 공급관에서 2.5 ~ 5.0 bar의 저압으로 상승시키고, 다시 100 ~ 180 bar의 고압으로 상승시켜서 공급하되, 상기 고속혼합기의 중간투입구로 공급하는 것이 바람직하다. 이 경우, 상기 싸이클로펜탄 성분은 상기 고속혼합기의 내부에서 이미 3 ~ 5개의 성분이 혼합된 상태에서, 다시 발포제 성분이 추가적으로 혼합되는 것을 의미한다. 상기 고속혼합기에서 나온 성분은 싸이클로펜탄이 혼합되어 이루어진 2차 혼합물을 형성하게 된다. In the second mixing step, the primary mixture is fed to the inlet of the high-speed mixer, and the cyclopentane component as the foaming agent is raised to a low pressure of 2.5 to 5.0 bar in the feed pipe while mixing at a high speed within the inlet, It is preferable to supply the mixture to the intermediate inlet of the high-speed mixer. In this case, the cyclopentane component means that the foaming agent component is further mixed with 3 to 5 components already mixed in the high-speed mixer. The components from the high-speed mixer form a secondary mixture comprising cyclopentane.
상기 제3차 혼합단계는 이소시아네이트 탱크에서 고압으로 공급된 폴리머릭 엠디아이 성분을 공급관에서 2.5 ~ 5.0 bar의 저압으로 상승시키고, 다시 100 ~ 180 bar의 고압으로 상승시켜서 믹싱헤드의 일측투입구로 고속 투입하고, 상기 고속혼합기로부터 100 ~ 180 bar의 고압으로 공급된 상기 2차 혼합물을 상기 믹싱헤드의 타측투입구로 고속 투입하는 것이 바람직하다. In the third mixing step, the polymeric MDi component supplied at a high pressure from the isocyanate tank is raised to a low pressure of 2.5-5.0 bar in the supply pipe, and further raised to a high pressure of 100-180 bar, And the secondary mixture supplied from the high-speed mixer at a high pressure of 100 to 180 bar is injected at a high speed into the other inlet of the mixing head.
상기 제3차 혼합단계는 상기 믹싱헤드의 양쪽투입구로 고속 투입된 폴리머릭 엠디아이 성분과 2차 혼합물이 서로 정면으로 맞부딪히게 됨으로써, 양측의 원료성분들의 운동에너지가 충돌에너지로 변화되어지면서 양측의 원료성분들이 서로 격렬하게 혼합되어지게 되고, 그 나머지의 잔존에너지로 인하여 충분하게 혼합된 원료성분들이 상기 믹싱헤드에 결합된 노즐 부위로 이동하게 된다. In the third mixing step, the polymeric MDI components injected at high speed into both the inlet ports of the mixing head and the secondary mixture are confronted with each other in front of each other, so that kinetic energy of the raw material components on both sides are changed into collision energy, The components are vigorously mixed with each other, and the raw ingredients sufficiently mixed due to the remaining energy of the remaining components move to the nozzle portion coupled to the mixing head.
또한, 본 발명은 위에서 언급한 제조방법에 의하여 제조된 경질 폴리우레탄 폼 보드를 제공한다. The present invention also provides a rigid polyurethane foam board produced by the above-mentioned manufacturing method.
또한, 본 발명은 위에서 언급한 제조방법에 적합한 경질 폴리우레탄 폼 보드의 제조장치를 제공한다. The present invention also provides an apparatus for manufacturing a rigid polyurethane foam board suitable for the above-mentioned manufacturing method.
본 발명에 의한 경질 폴리우레탄 폼 보드의 제조장치는, 폴리머릭 엠디아이 (Polymeric MDI) 원료를 저장하고, 우레탄반응을 일으키기 위하여 믹싱헤드로 고압으로 공급하는 이소시아네이트 탱크와; 폴리올 (Polyol) 원료를 저장하고, 폴리올 원료를 고속혼합기의 입구부로 고압으로 공급할 수 있는 폴리올 탱크와; 우레탄 반응을 촉진시키는 촉매를 보관하고, 그 촉매를 고속혼합기의 입구로 고압으로 공급하는 촉매 탱크와; 우레탄 반응을 안정되게 수행하고 발포체에 필요한 성능을 부여하는 첨가제를 보관하고, 그 첨가제를 고속혼합기의 입구부로 고압으로 공급하는 첨가제 탱크와; 액체 질소를 보관하고, 그 액체 질소를 고압으로 고속혼합기의 입구로 공급하는 질소공급기와; 발포제로서 싸이클로펜탄을 보관하고, 그 싸이클로펜탄을 고속혼합기의 중간투입구로 고압으로 공급하는 발포제공급기와; 상기 폴리올과 첨가제와 촉매와 질소를 그 입구부에서 공급받아 1차로 혼합시키고, 그 중간투입부에서 상기 발포제 싸이클로펜탄을 공급받아 더욱 2차 혼합시킨 다음, 그 2차 혼합물을 외부로 배출하는 고속혼합기와; 상기 이소시아네이트 탱크에서 고압으로 공급된 폴리머릭 엠디아이 원료와 상기 고속혼합기에서 고속으로 공급되는 2차 혼합물을 서로 맞부딪히게 함으로써, 그 내부에서 상기 폴리머릭 엠디아이 원료의 운동에너지와 상기 2차 혼합물의 운동에너지를 충돌에너지로 변화시키고, 그 결과 양측의 원료성분들을 격렬하게 혼합시킨 다음, 외부로 배출하게 되는 믹싱헤드; 를 포함하고 있다. An apparatus for producing a rigid polyurethane foam board according to the present invention comprises an isocyanate tank for storing a polymeric MDI raw material and supplying the polymeric MDI raw material to a mixing head at a high pressure in order to cause a urethane reaction; A polyol tank capable of storing a polyol raw material and supplying the raw material of polyol to the inlet of the high-speed mixer at a high pressure; A catalyst tank for storing a catalyst for promoting the urethane reaction and supplying the catalyst to the inlet of the high-speed mixer at a high pressure; An additive tank for storing an additive which stably performs the urethane reaction and gives the required performance to the foam, and supplies the additive at a high pressure to the inlet of the high-speed mixer; A nitrogen supplier for storing liquid nitrogen and supplying the liquid nitrogen to the inlet of the high-speed mixer at a high pressure; A blowing agent feeder for storing cyclopentane as a blowing agent and feeding the cyclopentane to a middle inlet of a high-speed mixer at a high pressure; A high-speed mixer in which the polyol, the additive, the catalyst and the nitrogen are supplied from the inlet of the mixer, the mixture is firstly mixed, the pentane is supplied from the blowing agent cycle to the second mixer, Wow; The raw material of polymeric MDi supplied at high pressure in the isocyanate tank and the secondary mixture supplied at high speed in the high-speed mixer are brought into contact with each other so that the kinetic energy of the polymeric MDi raw material and the motion of the secondary mixture A mixing head in which energy is changed into impact energy so that raw material components on both sides are vigorously mixed and then discharged to the outside; .
본 발명에 의한 폴리우레탄 폼 보드의 제조방법은, 폴리올 성분에 대하여 불용성이 강한 싸이클로펜탄을 사용하면서도, 싸이클로펜탄의 불용성을 극복할 수 있는 최적의 조건을 구현한 장점이 있다. The method for producing a polyurethane foam board according to the present invention has an advantage of realizing an optimal condition for overcoming the insolubility of cyclopentane, while using cyclopentane which is insoluble in insoluble polyol component.
또한, 본 발명에 의한 폴리우레탄 폼 보드의 제조방법은, 난연성이 우수한 폴리에스테르 폴리올 성분을 충분하게 투입하여 사용할 수 있도록 해주므로, 최종적으로 얻어진 폴리우레탄 폼 보드의 난연성이 매우 향상되어지는 장점을 제공하게 된다. In addition, since the method for producing a polyurethane foam board according to the present invention allows a polyester polyol component having excellent flame retardancy to be fully used and used, it is advantageous that the finally obtained polyurethane foam board has a greatly improved flame retardancy .
또한, 본 발명에 의해 완성된 폴리우레탄 폼 보드는, 싸이클로펜탄을 발포제로서 사용하되, 연속식으로 사용하여 제조된 것이므로, 친환경 소재로서 각광을 받을 수 있을 것이다. In addition, the polyurethane foam board completed by the present invention is produced by using cyclopentane as a foaming agent, but using it continuously, so that it can receive the spotlight as an eco-friendly material.
또한, 본 발명에 의해 완성된 폴리우레탄 폼 보드는, 싸이클로펜탄을 발포제로서 사용하면서도, 그 난연성능이 준불연성을 발휘할 수 있을 정도로 난연성을 획기적으로 향상시킨 장점도 있다. In addition, the polyurethane foam board completed by the present invention has an advantage that flame retardancy is remarkably improved to such an extent that flame retardant performance can exhibit quasi-flammability while using cyclopentane as a foaming agent.
또한, 본 발명에 의한 폴리우레탄 폼 보드의 제조장치는, 발포제로서 싸이클로펜탄을 사용하면서도, 단속식이 아닌, 연속식 제조공정에 적합한 것이므로, 친환경 폴리우레탄 폼 보드 제품을 대량생산할 수 있는 장점을 가지고 있는 것이다. Further, the apparatus for producing a polyurethane foam board according to the present invention is advantageous for a continuous production process, not an intermittent type, while using cyclopentane as a foaming agent, and thus has an advantage in mass production of an environmentally friendly polyurethane foam board product will be.
도 1은 본 발명의 폴리우레탄 폼 보드의 제조방법에 관련된 주요부의 제조장치 및 전체적인 공정을 나타낸 개략도,
도 2는 본 발명의 고속혼합기에 관한 개략적인 구성도,
도 3은 실시예 4에 의하여 제조된 폴리우레탄 폼 보드의 단면 사진자료,
도 4는 실시예 5에 의하여 제조된 폴리우레탄 폼 보드의 단면 사진자료,
도 5는 비교실시예 2에 의하여 제조된 폴리우레탄 폼 보드의 단면 사진자료,
도 6은 비교실시예 4에 의하여 제조된 폴리우레탄 폼 보드의 단면 사진자료,
도 7은 실시예 8에 의하여 제조된 폴리우레탄 폼 보드의 단면 사진자료,
도 8은 실시예 9에 의하여 제조된 폴리우레탄 폼 보드의 단면 사진자료,
도 9는 비교실시예 6에 의하여 제조된 폴리우레탄 폼 보드의 단면 사진자료,
도 10은 비교실시예 10에 의하여 제조된 폴리우레탄 폼 보드의 단면 사진자료,
도 11a 및 도 11b는 실시예 4에 의하여 제조된 폴리우레탄 폼 보드의 난연성능 시험에 관한 시험성적서의 사본이다. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a schematic view showing an apparatus for manufacturing a main portion and an overall process of a manufacturing method of a polyurethane foam board of the present invention,
2 is a schematic configuration diagram of a high-speed mixer of the present invention,
3 is a sectional photograph of the polyurethane foam board manufactured in Example 4,
4 is a sectional photograph of the polyurethane foam board manufactured in Example 5,
5 is a sectional photograph of the polyurethane foam board manufactured by Comparative Example 2,
6 is a sectional photograph of the polyurethane foam board manufactured by Comparative Example 4,
7 is a sectional photograph of the polyurethane foam board manufactured in Example 8,
8 is a sectional photograph of the polyurethane foam board manufactured in Example 9,
9 is a sectional photograph of the polyurethane foam board manufactured by Comparative Example 6,
10 is a sectional photograph of the polyurethane foam board manufactured by Comparative Example 10,
11A and 11B are copies of a test report on the flame retardant performance test of the polyurethane foam board produced in Example 4. Fig.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 예시도면에 의거하여 상세히 설명한다. 다만, 첨부된 도면은 본 발명의 기술사상을 보다 상세하게 설명하기 위한 것일 뿐이며, 본 발명의 기술사상이 이에 한정되는 것이 아니며, 다양한 변형이 가능함을 미리 밝혀둔다. 또한, 본 발명의 명세서에 있어서, 동일한 부분에 대해서는 동일한 참조번호를 사용하기로 하며, 이 기술분야에서 공지된 것으로서 통상의 기술을 가진 자에 의해 용이하게 창작될 수 있는 부분에 대해서는 상세한 설명을 생략하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. It is to be noted that the accompanying drawings are only for explaining the technical idea of the present invention in detail and that the technical idea of the present invention is not limited thereto and that various modifications are possible. In the description of the present invention, the same reference numerals are used for the same parts, and parts that can be easily created by those having ordinary skill in the art are omitted in the description of the present invention .
폴리우레탄 폼 보드의 제조방법Manufacturing method of polyurethane foam board
본 발명은 난연성이 우수한 폴리우레탄 폼 보드의 제조방법을 제공한다. 본 발명은 폴리올 성분에 대해 잘 용해되지 않는 싸이클로펜탄을 발포제로 사용하면서도, 반응성이 양호하고, 난연성능이 뛰어난 폴리우레탄 폼 보드를 제조할 수 있게 된다. The present invention provides a method for producing a polyurethane foam board having excellent flame retardancy. INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention makes it possible to produce a polyurethane foam board having good reactivity and excellent flame retardancy while using cyclopentane which is not soluble in a polyol component as a foaming agent.
본 발명은 폴리에스터 폴리올과 각종 첨가제들과 발포제인 싸이클로펜탄과 폴리머릭 엠디아이를 사용하여 경질 폴리우레탄 폼 보드를 제조한다. 본 발명은 질소가스를 사용하여 상기 싸이클로펜탄의 상기 폴리에스터 폴리올에 대한 불용성의 문제를 해결한 점에 기술적 특징이 있다. The present invention provides a rigid polyurethane foam board using a polyester polyol and various additives, cyclopentane and polymeric MDI as blowing agents. The present invention has a technical feature in that nitrogen gas is used to solve the problem of the insolubility of the cyclopentane to the polyester polyol.
본 발명은 폴리에스터 폴리올 100 중량부와 난연제 10 ~ 30 중량부와 촉매 1.5 ~ 10 중량부와 정포제 2 ~ 5 중량부를 고압으로 고속혼합기(170)에 투입함과 동시에, 질소가스 1.5 ~ 5.0 NL/MIN를 고압으로 상기 고속혼합기(170)에 투입시켜서 1차 혼합물을 얻는 제1차 혼합단계를 포함하고 있다. The present invention relates to a method for producing a polyester resin composition, which comprises 100 parts by weight of a polyester polyol, 10 to 30 parts by weight of a flame retardant, 1.5 to 10 parts by weight of a catalyst and 2 to 5 parts by weight of a foaming agent, / MIN to the high-
상기 폴리에스터 폴리올은 폴리올 탱크(120)에서 공급되는 것으로서, 본 발명은 설명의 편의상 폴리올 100 중량부를 기준으로 하여 설명한다. 상기 폴리에스터 폴리올은 고압으로 공급되어지게 되는데, 작업이 시작될 초기에는 믹싱헤드(180)에 공급하여 다시 회수하여 순환되어지도록 하는 반면에, 본 발명의 제조방법을 수행하게 될 경우에는 고속혼합기(170)로 공급하게 된다. 고속혼합기(170)에서는 아래에서 살펴보는 바와 같이 각종 첨가제들과 혼합되어 1차 혼합물을 형성하게 되고, 발포제와 혼합되어 2차 혼합물을 형성하게 된다. 상기 폴리에스터 폴리올은 방향족 폴리에스터 폴리올을 사용하는 것이 바람직하다. The polyester polyol is supplied from the
상기 난연제는 발포체인 폴리우레탄 폼 보드의 난연성능을 향상시키기 위하여 사용되어지는데, 전체 폴리올 100 중량부에 대하여 10 ~ 30 중량부를 사용한다. 상기 난연제는 폴리올의 일부와 첨가제 및 질소와 더불어 1차 혼합물을 형성하게 된다. 난연제로서는 트리스(2-클로로프로필) 포스페이트, 트리스(20클로로에틸) 포스페이트, 염화파라핀 등의 할로겐계 난연제, 트리에틸포스페이트 등의 인계 난연제, 멜라민 시아누레이트 등과 같은 질소계 난연제 등을 사용할 수 있다. The flame retardant is used to improve the flame retardant performance of a polyurethane foam board which is a foam, and it is used in an amount of 10 to 30 parts by weight based on 100 parts by weight of the total polyol. The flame retardant will form a primary mixture with a portion of the polyol and additives and nitrogen. Examples of the flame retardant include halogen flame retardants such as tris (2-chloropropyl) phosphate, tris (20 chloroethyl) phosphate and chlorinated paraffin, phosphorus flame retardants such as triethyl phosphate, and nitrogen flame retardants such as melamine cyanurate.
상기 촉매는 우레탄 반응시 신속한 반응을 유도하기 위하여 사용되어지고, 전체 폴리올 100 중량부에 대하여 1.5 ~ 10 중량부를 사용한다. 상기 촉매는 단일의 약품으로 사용될 수 있지만, 여러가지 약품을 복수로 사용할 수도 있다. 촉매를 복수로 사용할 경우엔 다양한 조건하에서도 안정된 반응을 얻을 수 있는 장점이 있으므로, 단수로 사용되는 것보다 복수로 사용되는 것이 더 선호되어진다. 촉매로서는 트리에틸렌디아민, 디메틸에탄올아민, 테트라메틸 부탄디아민, 디메틸싸이클로헥실아민, 트리에틸아민, 펜타메틸디에틸렌 트리아민, 트리스[3-(디메틸아미노)프로필] 헥사히드로트리아진 등의 아민계 촉매, 디부틸틴 디라우레이트, 포타슘 옥토에이트, 디부틸틴 디메르캅티드, 스태너스 옥토에이트 등의 금속계 촉매 등을 사용할 수 있다. 상기 촉매를 1.5 중량부 이하로 사용할 경우에는 우레탄 반응이 느리게 진행되어 바람직하지 못하고, 10 중량부 이상으로 사용할 경우에는 우레탄 반응이 너무 빠르게 진행되어지므로, 바람직스럽지 못하다. The catalyst is used to induce a rapid reaction in the urethane reaction, and 1.5 to 10 parts by weight is used relative to 100 parts by weight of the total polyol. The catalyst may be used as a single drug, but a plurality of different drugs may be used. When a plurality of catalysts are used, it is advantageous to obtain a stable reaction under a variety of conditions. Therefore, it is preferable to use a plurality of catalysts rather than a single catalyst. Examples of the catalyst include an amine catalyst such as triethylenediamine, dimethylethanolamine, tetramethylbutanediamine, dimethylcyclohexylamine, triethylamine, pentamethyldiethylenetriamine, and tris [3- (dimethylamino) propyl] hexahydrotriazine , Dibutyltin dilaurate, potassium octoate, dibutyltin dimercapride, stannous octoate and the like can be used. When the catalyst is used in an amount of not more than 1.5 parts by weight, the urethane reaction proceeds slowly, which is undesirable. When the catalyst is used in an amount of more than 10 parts by weight, the urethane reaction proceeds too fast.
상기 정포제는 우레탄 반응시 반응물의 균일성을 유도하고 셀의 안정화를 기하기 위하여 사용되어진다. 상기 정포제로서는 실리콘 글리콜 코폴리머, 폴리실록산 에테르 등의 실리콘계 정포제, 비닐-2-피롤리돈 등의 비실리콘계 정포제를 사용할 수 있다. 전체 폴리올 100 중량부에 대하여, 정포제를 2 중량부 이하로 사용할 경우에는 반응물의 균일성이 저하되고 셀의 크기가 증가하게 되어 최종제품의 물성과 단열성이 떨어지게 되는 반면에, 정포제를 5 중량부 이상으로 사용할 경우에는 발포체의 셀이 과도하게 개방되어 수축되는 현상이 발생될 수 있으므로, 바람직스럽지 못하다.The foam stabilizer is used to induce the uniformity of reactants during the urethane reaction and to stabilize the cell. As the foam stabilizer, silicone foam stabilizers such as silicone glycol copolymer and polysiloxane ether, and non-silicone foam stabilizers such as vinyl-2-pyrrolidone can be used. When the foam stabilizer is used in an amount of 2 parts by weight or less based on 100 parts by weight of the total polyol, the uniformity of the reactants is lowered and the size of the cells is increased. As a result, the physical properties and heat insulating properties of the final product are deteriorated, Or more, the cell of the foam may be excessively opened and contracted, which is not preferable.
상기 질소(N2) 가스는 고압으로 혼합되어지는 액상의 각종 첨가제들을 고속혼합기(170)의 내부에서 미세하게 쪼개고 버블화시켜서 각종 첨가제들의 접촉 면적을 향상시키기 위하여 사용되어진다. 상기 질소가스는 고속혼합기(170)의 내부에서 각종 첨가제들과 뒤섞이면서 상기 고속혼합기(170) 내부의 액상 첨가제들을 버블형태로 변화시켜서 1차 혼합물을 얻는데 결정적인 기여를 하게 되는데, 이는 상기 고속혼합기(170)의 중간투입구를 통하여 들어오는 싸이클로펜탄을 버블화시키는 데에도 결정적인 기여를 하게 된다. The nitrogen (N2) gas is used to improve the contact area of various additives by finely dividing and bubbling the various liquid additives in the high-
상기 질소(N2) 가스는 저온 상태, 특히 4℃ 이하의 저온 상태에서 사용하는 것이 바람직하다. 그 이유는 다음과 같다. 폴리우레탄 반응을 위하여 다량의 촉매를 사용하게 되는데, 촉매의 사용량이 많을수록 경화성이 양호하게 되므로, 가능한 한 반응물의 온도를 낮추어주는 것이 요구되어진다. 한편, 반응물 중에서 폴리올이나 촉매 또는 정포제 등의 온도를 낮추게 되면, 파이프라인을 통한 이송과정이 원활하지 못하고, 원만한 혼합작용을 기대하기 어렵게 되어진다. 이러한 점에서, 공급 원료의 온도를 낮추는 것은 한계가 있다. 또한, 에어(air)를 이용할 경우에는, 대기중의 에어의 온도가 사시사철의 계절의 영향을 받게 되고, 더구나 여름과 같은시기에는 30 ℃ 전후의 온도를 가지고 있는 것이어서, 오히려 촉매의 사용량을 현저하게 낮추어 사용해야 하는 단점을 가지고 있는 것이다. 이에 반하여, 질소(N2)가스를 사용할 경우에는, 액체 질소의 온도를 자유롭게 낮출 수 있는 것이므로, 대기 온도의 영향을 전혀 받지 않게 되는 장점이 있다. 상기 질소(N2) 가스의 공급 온도는 4℃ 이하의 저온 상태가 바람직하고, 더욱 바람직하기로는 0 ℃ 정도를 유지하면서 사용하는 것이 좋다. The nitrogen (N2) gas is preferably used at a low temperature, particularly at a low temperature of 4 DEG C or lower. The reason for this is as follows. A large amount of catalyst is used for the polyurethane reaction. The higher the amount of the catalyst used, the better the curability. Therefore, it is required to lower the temperature of the reactant as much as possible. On the other hand, if the temperature of the polyol, the catalyst, or the foam stabilizer is lowered in the reactants, the process of transferring through the pipeline is not smooth and it is difficult to expect a smooth mixing operation. In this respect, lowering the temperature of the feedstock is limited. In addition, when air is used, the temperature of the air in the atmosphere is influenced by the seasons of the seasons, and furthermore, the temperature is around 30 ° C in the same period as in the summer, It has a disadvantage that it must be used in a low level. On the contrary, when the nitrogen (N2) gas is used, the temperature of the liquid nitrogen can be freely lowered, so that there is an advantage that it is not affected by the atmospheric temperature at all. The supply temperature of the nitrogen (N2) gas is preferably a low temperature state of 4 DEG C or lower, more preferably about 0 DEG C.
상기 질소(N2) 가스는 1.5 ~ 5.0 NL/MIN를 220 바 ~ 270 바의 초고압으로 고속혼합기(170)에 투입시키는 것이 바람직하다. 상기 질소가스를 초고압으로 상승시키기 위해서는 부스터장치를 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 질소가스를 1.5 NL/MIN 이하로 투입할 경우에는 충분한 정도의 버블형태를 이루지 못하게 되므로 바람직스럽지 못하고, 5.0 NL/MIN 이상으로 투입할 경우에는 제품의 밀도가 너무 낮아지게 되고 셀 구조가 커져서 수축현상이 발생되므로 바람직스럽지 못하다. The nitrogen (N2) gas is preferably supplied to the high-
본 발명은 상기 제1차 혼합단계를 수행하는 과정에서, 각 성분들을 고압으로 공급하거나 투입(주입)하여야 한다. 이를 위하여, 상기 폴리에스터 폴리올 원료는 제2공급관(122)에서 저압펌프(P1)에 의해 2.5 ~ 5.0 bar의 저압으로 상승시키고, 다시 고압펌프(P2)에서 100 ~ 180 bar의 고압으로 상승시켜서 공급하는 것이 좋다. 난연제와 정포제는 제3공급관(132)에서 저압펌프(P1)에 의해 2.5 ~ 5.0 bar의 저압으로 상승시키고, 다시 고압펌프(P2)에서 100 ~ 180 bar의 고압으로 상승시켜 공급하는 것이 좋다. 상기 촉매 성분은 제4공급관(142)을 통과하면서 저압펌프(P1)에서 2.5 ~ 5.0 bar의 저압으로 상승시키고, 다시 고압펌프(P2)에서 100 ~ 180 bar의 고압으로 상승시켜 공급하는 것이 바람직하다. 상기 질소가스는 1.5 ~ 5.0 NL/MIN를 220 ~ 270 bar의 초고압으로 공급하되, 이들을 모두 고속혼합기(170)의 입구부에 투입하고, 고속혼합기(170)의 전반부에서 혼합시키는 것이 바람직하다. 저압펌프에서 1차로 압력을 상승시키고, 그 다음에는 부스터 장치와 고압펌프를 이용하여 100 ~ 180 bar의 고압으로 상승시키거나 220 ~ 270 bar의 초고압으로 상승시키는 것이 바람직하다. In the course of performing the first mixing step, each component should be supplied or injected at a high pressure. To this end, the polyester polyol raw material is raised in the
본 발명은 상기 1차 혼합물 115 ~ 150 중량부를 상기 고속혼합기(170)의 내부에서 균일하게 혼합시키고, 발포제인 싸이클로펜탄 15 ~ 40 중량부를 추가적으로 공급하면서 더욱 혼합시키는 2차 혼합물을 얻게 되는 제2차 혼합단계를 포함하고 있다. In the present invention, 115 to 150 parts by weight of the primary mixture are uniformly mixed in the high-
상기 제2차 혼합단계는 상기 1차 혼합물을 상기 고속혼합기(170)의 입구부(177)에 공급하여 그 내부에서 고속으로 혼합시키면서, 발포제인 싸이클로펜탄 성분을 제6공급관(162)에서 2.5 ~ 5.0 bar의 저압으로 상승시키고, 다시 100 ~ 180 bar의 고압으로 상승시켜서 공급하되, 상기 고속혼합기(170)의 중간투입구(178)로 공급하는 것이 바람직하다. 이 경우, 상기 싸이클로펜탄 성분은 상기 고속혼합기(170)의 내부에서 이미 3 ~ 5개의 성분이 혼합된 상태에서, 다시 추가적인 성분이 더욱 혼합되는 것으로서, 이미 버블 형태의 폴리올 성분과 상기 싸이클로펜탄이 혼합되어짐을 의미한다. In the second mixing step, the primary mixture is supplied to the
혼합 방식은, 도 2에 예시되어 있는 바와 같이, 상기 고속혼합기(170)의 내부에 유체 흐름을 방해하고 그 흐름방향을 분산시키는 다수의 허니컴구조체(172)와 그 허니컴구조체의 사이에 서로 얼기설기 형성된 이동통로들(174)을 형성하고, 상기 1차 혼합물이 상기 얼기설기 형성된 이동통로들(174)의 사이로 신속하게 흘러가면서, 서로 혼합되어지도록 하는 것이 바람직하다. 상기 발포제 싸이클로펜탄은 상기 1차 혼합물이 고속혼합기(170)의 내부에서 어느 정도 혼합되어진 이후, 상기 고속혼합기(170)의 중간투입구(178)를 통하여 고속으로 투입시켜서 혼합하는 것이 바람직하다. 상기 발포제 싸이클로펜탄은 그 자체가 기체성분이므로, 다른 첨가제들과 같이 처음부터 고속혼합기(170)에 투입하지 않아도 된다. 상기 발포제 펜탄을 15 중량부 이하로 투입할 경우에는 발포 성능이 제대로 발휘되지 않는 반면에, 40 중량부 이상으로 투입할 경우에는 과도한 발포로 인하여 오히려 품질의 저하를 초래하게 되므로 바람직스럽지 못하다. 2, there are a plurality of
상기 1차 혼합물과 발포제 싸이클로펜탄을 고속혼합기(170)에서 균일하게 혼합시키게 되면, 2차 혼합물이 생성되어지고, 2차 혼합물은 고속혼합기(170)를 통하여 외부로 배출되어진다. 따라서, 상기 고속혼합기(170)의 전반부에서는 1차 혼합물이 얻어지고, 상기 고속혼합기(170)의 후반부에서는 2차 혼합물이 얻어지게 되는 것이다. 이와 같이 얻어진 2차 혼합물은 상기 질소 가스에 의해 현탁 상태를 이루게 되는데, 외관상으로 뿌옇게 형성된 크림 타입으로 관찰되어지게 된다. 이는 수성 타입의 폴리올 성분과 정포제 성분, 난연제 성분, 촉매 성분 등에 대해 유성 타입의 싸이클로 펜탄 성분이 균일하게 혼합되어 있으며, 상기 질소가스가 상기 고속혼합기(170)의 내부에서 고속의 혼련과정을 통하여 이들의 혼합작용에 직접 관여하였음을 의미한다. When the primary mixture and the blowing agent cyclopentane are uniformly mixed in the high-
본 발명은 상기 2차 혼합물 130 ~ 190 중량부와 폴리머릭 엠디아이 200 ~ 300 중량부를 고압으로 믹싱헤드(180)에 투입시켜서 3차 혼합물을 만드는 제3차 혼합단계를 포함하고 있다. The present invention includes a third mixing step in which 130-190 parts by weight of the secondary mixture and 200-300 parts by weight of polymeric MDI are charged into the mixing
상기 2차 혼합물은 위에서 언급한 고속혼합기(170)를 거쳐서 얻은 것으로서 버블형태의 혼합물을 의미한다. 버블형태의 혼합물은 외관상 뿌옇게 형성된 크림 타입으로서 현탁 상태의 혼합물을 지칭한다. The secondary mixture is obtained through the above-mentioned high-
상기 폴리머릭 엠디아이는 이소시아네이트 탱크(110)에서 공급되는 것으로서상기 폴리올 성분과 반응하여 폴리우레탄을 형성하는 기본 원료 중의 하나이다. 폴리머릭 엠디아이를 200 중량부 이하로 혼합할 경우에는 충분한 정도의 난연성능을 발현하지 못하는 반면에, 300 중량부 이상으로 공급하여 혼합할 경우에는 발포체가 쉽게 부스러지고 접착력이 나빠지므로 바람직스럽지 못하다. The polymeric MDI is supplied from an
상기 제3차 혼합단계는 상기 폴리머릭 엠디아이 성분을 제1공급관(112)에서 2.5 ~ 5.0 bar의 저압으로 상승시키고, 다시 100 ~ 180 bar의 고압으로 상승시켜서 믹싱헤드(180)의 좌측 투입구로 고속 투입하고, 상기 2차 혼합물을 100 ~ 180 bar의 고압으로 유지하면서 상기 믹싱헤드(180)의 우측 투입구로 고속 투입하는 것이 바람직하다. In the third mixing step, the polymeric MDi component is raised from the
상기 제3차 혼합단계는 믹싱헤드(180)를 통하여 상기 2차 혼합물과 상기 폴리머릭 엠디아이가 고속으로 상호 맞부딪히면서 혼합되어지게 된다. 이를 좀더 구체적으로 설명하면, 상기 폴리머릭 엠디아이는 믹싱 헤드(180)의 좌측 하단에서 우측방향으로 고속으로 투입되어지고, 상기 2차 혼합물은 믹싱 헤드(180)의 우측 하단에서 좌측방향으로 고속으로 투입되어지게 된다. 이때, 상기 폴리머릭 엠디아이와 상기 2차 혼합물은 서로 정면으로 맞부딪히게 되어 충돌하게 된다. 이 경우, 상기 폴리머릭 엠디아이의 운동에너지와 상기 2차 혼합물의 운동에너지가 서로 반대방향에서 부딪히게 되므로, 이들은 격렬하게 혼련되어지게 되고, 충격에 의한 혼련과정에서 남게 되는 잔존에너지는 그 3차 혼합물을 상기 믹싱헤드(180)의 배출구에 결합되어 있는 분사노즐(182)로 신속하게 내보내게 되는 것이다. In the third mixing step, the secondary mixture and the polymeric MDI are mixed with each other at a high speed through the mixing
본 발명은 상기 3차 혼합물을 믹싱헤드(180)에 결합된 분사노즐(182)에 보내고, 노즐을 통하여 외부로 분사시켜서 폴리우레탄 반응과 더불어 폴리우레탄 폼을 형성하는 폴리우레탄 폼 보드의 형성단계를 포함하고 있다. The present invention is a method for forming a polyurethane foam board for forming a polyurethane foam together with a polyurethane reaction by sending the tertiary mixture to an
상기 폴리우레탄 폼 보드의 형성단계는 통상적인 방식으로 진행되는 것으로, 분사노즐(182)에서 분사된 3차 혼합물이 우레탄 반응을 일으키면서 소위 더블컨베이어 벨트 장치(도시하지 않음)를 통하여 폴리우레탄 폼 보드를 완성하게 되는 단계이다. 이와 같은 단계는 이 기술분야에서 통상적인 것에 불과하므로, 상세한 설명을 생략하기로 한다. The formation of the polyurethane foam board proceeds in a conventional manner. The polyurethane foam board is formed by a so-called double conveyor belt apparatus (not shown) while causing the urethane reaction in the tertiary mixture injected from the
수득된The obtained 준불연성Semi-incombustible 폴리우레탄 폼 보드 Polyurethane foam board
본 발명은 위에서 언급한 바와 같은 방식으로 1차 혼합물과 2차 혼합물 및 3차 혼합물을 얻고, 이들을 각각의 공정조건에 적합하게 진행하여, 연속식 제조방법에 의하여 경질 폴리우레탄 폼 보드를 얻을 수 있게 된다. The present invention relates to a process for producing a rigid polyurethane foam board by obtaining a primary mixture, a secondary mixture and a tertiary mixture in the manner as described above and appropriately proceeding to respective process conditions, do.
본 발명의 제조방법에 의하여 완성된 경질 폴리우레탄 폼 보드는 단열성이 양호하고, 난연성이 매우 뛰어나며, 준불연성의 성능을 보여주고 있다. The rigid polyurethane foam board produced by the production method of the present invention has good heat insulation, excellent flame retardancy, and semi-flammability.
준불연성Semi-incombustible 폴리우레탄 폼 보드의 제조장치 Manufacturing apparatus for polyurethane foam board
또한, 본 발명은 위에서 언급한 제조방법에 적합한 경질 폴리우레탄 폼 보드의 제조장치(100)를 이용하여 제조될 수 있다. In addition, the present invention can be manufactured using the
본 발명에 의한 경질 폴리우레탄 폼 보드의 제조장치(100)는, 폴리머릭 엠디아이 (Polymeric MDI) 원료를 저장하고 있는 이소시아네이트 탱크(110)를 포함하고 있다. 상기 이소시아네이트 탱크(110)는 폴리머릭 엠디아이 원료를 믹싱헤드(180)로 고압으로 공급하여 그곳에서 우레탄반응을 일으키도록 해준다. An
상기 이소시아네이트 탱크(110)는 제1공급관(112)을 통하여 상기 믹싱헤드(180)로 폴리머릭 엠디아이 원료를 고압으로 공급하게 되는데, 상기 제1공급관(112)에는 2.5 ~ 5.0 bar의 저압으로 상승시키는 저압펌프(P1)와 100 ~ 180 bar의 고압으로 상승시키는 고압펌프(P2)와 고압으로 흘러가는 폴리머릭 엠디아이 원료의 공급량을 측정하는 유량계(F1)가 설치되어 있으며, 상기 제1공급관(112)은 상기 믹싱헤드(180)의 좌측 하단의 투입구에 연결되어 있다. The
상기 이소시아네이트 탱크(110)는 고압으로 폴리머릭 엠디아이 원료를 믹싱헤드(180)에 공급하고 있으므로, 제1회수관(114)을 연결하여 사용할 필요가 있다. 상기 제1회수관(114)은 그 일단이 상기 믹싱헤드(180)에 연결되어 있고, 그 타단은 상기 이소시아네이트 탱크(110)에 연결되어 있으며, 그 중간에 3방밸브(12)를 설치하여 필요에 따라 상기 이소시아네이트 탱크(110) 또는 상기 제1공급관(112)으로 연결될 수 있도록 하는 것이 바람직하다. Since the
본 발명에 의한 경질 폴리우레탄 폼 보드의 제조장치(100)는, 폴리올 (Polyol) 원료를 저장하고 있는 폴리올 탱크(120)를 포함하고 있다. An
상기 폴리올 탱크(120)는 제2공급관(122)을 통하여 폴리올 원료를 고압으로 공급하게 되는데, 상기 제2공급관(122)에는 2.5 ~ 5.0 bar의 저압으로 상승시키는 저압펌프(P1)와 100 ~ 180 bar의 고압으로 상승시키는 고압펌프(P2)와 고압으로 흘러가는 폴리올 원료의 공급량을 측정하는 유량계(F1)가 설치되어 있다. 상기 제2공급관(122)은 분기되어지고, 그 중 하나는 상기 믹싱헤드(180)의 우측 하단의 투입구에 연결되어 있고, 그 중 다른 하나는 고속혼합기(170)의 입구부(177)에 연결되어 있다. The
상기 폴리올 탱크(120)는 고압으로 폴리올 원료를 믹싱헤드(180)에 공급하고 있으므로, 이 역시 제2회수관(124)을 연결하여 사용할 필요가 있다. 상기 제2회수관(124)은 그 일단이 상기 믹싱헤드(180)에 연결되어 있고, 그 타단은 상기 폴리올 탱크(120)에 연결되어 있으며, 그 중간에 3방밸브(12)를 설치하여 필요에 따라 상기 폴리올 탱크(120) 또는 상기 공급관(124)으로 연결될 수 있도록 하는 것이 바람직하다. Since the
상기 폴리올 탱크(120)는 분기되어 고압으로 고속혼합기(170)로 폴리올 원료를 공급하게 되는데, 상기 고속혼합기(170)에서는 각종 첨가제들과 더불어 질소가스와 혼합되어, 버블형태의 1차 혼합물을 형성하게 되고, 상기 1차 혼합물은 발포제와 다시 추가적으로 혼합된 다음 2차 혼합물을 형성하게 되고, 상기 2차 혼합물은 상기 믹싱헤드(180)로 투입되어지게 된다. The
상기 폴리올 탱크(120)는 최종적으로 제조되어지는 폴리우레탄 폼 보드의 제품에 따라, 폴리에스터 폴리올 원료를 사용할 수도 있고, 폴리에테르 폴리올 원료를 사용할 수도 있다. 대체적으로 상기 폴리에스터 폴리올 원료는 난연 제품을 생산하는데 주로 사용되는 반면에, 상기 폴리에테르 폴리올 원료는 일반 제품을 생산하는데 주로 사용되고 있다. 본 발명은 폴리에스터 폴리올 원료를 이용하여 난연 제품을 생산하는 기술에 관한 것이지만, 이를 동시에 사용할 수도 있다. 상기 폴리올 탱크(120)는 사용되는 폴리올 원료에 따라 이를 각각 구성할 수도 있다. 첨부된 도면 1에서는 각각의 폴리올 탱크(120)(120')를 예시하고 있다. The
본 발명에 의한 경질 폴리우레탄 폼 보드의 제조장치(100)는, 이소시아네이트 성분과 폴리올 성분의 우레탄 반응을 촉진시키는 촉매를 보관하고 공급하는 촉매 탱크(130)를 포함하고 있다. An
상기 촉매 탱크(130)는 단수 또는 복수의 촉매를 안전하게 보관하고, 이소시아네이트 성분과 폴리올 성분의 우레탄 반응을 촉진시키는 촉매를 제3공급관(132)을 통하여 고속 혼합기(170)의 입구부(177)로 공급한다. 통상적으로, 촉매탱크에 저장된 촉매는 믹싱헤드로 공급하여 그곳에서 우레탄 반응을 진행하도록 하는 것에 비하여, 본 발명은 상기 촉매 탱크(130)의 촉매를 고속혼합기(170)로 공급하는 점에서 통상적인 방식과는 다르게 진행되어진다. 상기 촉매 탱크(120)에는 촉매를 고압으로 공급하기 위한 제3공급관(132)에 연결되어 있다. 상기 제3공급관(132)에는 상기 촉매를 2.5 ~ 5.0 bar의 저압으로 상승시키는 저압펌프(P1)와 100 ~ 180 bar의 고압으로 상승시키는 고압펌프(P2)와 고압으로 흘러가는 촉매의 공급량을 측정하는 유량계(F1)가 설치되어 있다. 상기 유량계(F1)를 통하여 공급된 촉매는 고속혼합기(170)의 입구부(177)로 투입되어지게 된다. The
본 발명에 의한 경질 폴리우레탄 폼 보드의 제조장치(100)는, 우레탄 반응을 안정되게 수행하고 발포체에 필요한 성능을 부여하는 첨가제를 보관하고 공급하는 첨가제 탱크(140)를 포함하고 있다. An
상기 첨가제 탱크(140)는 우레탄 반응 이전의 각종 원료성분들의 안정화를 위하여 필요한 정포제와 우레탄 반응 이후의 폴리우레탄 폼 보드의 난연성능 향상을 위하여 필요한 난연제와 각종 첨가제들을 안정하게 보관하고, 제4공급관(142)을 통하여 고속 혼합기(170)의 입구부(177)로 공급한다. 통상적으로, 첨가제는 폴리올 성분과 이소시아네이트 성분이 서로 만나서 혼합되어지는 믹싱헤드로 공급되어지고 있지만, 본 발명은 상기 첨가제 탱크(140)의 각종 첨가제들을 고속혼합기(170)로 공급하는 점에서 통상적인 방식과는 다르게 진행되어진다. 상기 첨가제 탱크(140)에는 첨가제를 고압으로 공급하기 위한 제4공급관(142)에 연결되어 있다. 상기 제4공급관(142)에는 상기 첨가제를 2.5 ~ 5.0 bar의 저압으로 상승시키는 저압펌프(P1)와 100 ~ 180 bar의 고압으로 상승시키는 고압펌프(P2)와 고압으로 흘러가는 촉매의 공급량을 측정하는 유량계(F1)가 설치되어 있다. 상기 유량계(F1)를 통하여 공급된 첨가제는 고속혼합기(170)의 입구부(177)로 투입되어지게 된다. The
본 발명에 의한 경질 폴리우레탄 폼 보드의 제조장치(100)는, 액체 질소를 보관하고, 그 액체 질소를 고압으로 고속혼합기(170)의 입구부로 공급하는 질소공급기(150)를 포함하고 있다. The
상기 질소공급기(150)는 그 내부에 액화질소를 포함하고 있으며, 질소를 고속으로 분사하여 공급함으로써, 위에서 언급된 폴리올성분과 촉매와 각종 첨가제들과 균일하게 혼련시켜서, 버블형태의 1차 혼합물을 형성하도록 해준다. 상기 질소공급기(150)에는 질소를 기화시켜 고압으로 공급하기 위한 제5공급관(152)에 연결되어 있다. 상기 제5공급관(152)에는 상기 질소를 7 ~ 15 bar의 저압으로 상승시키는 제2 저압펌프(P3)와 220 ~ 270 bar의 초고압으로 상승시키는 초고압펌프(P4)와 고압으로 흘러가는 질소가스의 공급량을 측정하는 유량계(F1)가 설치되어 있다. 상기 질소가스는 1.5 내지 5.0 NL/Min 의 범위로 공급되어지고, 상기 고속혼합기(170)의 입구부(177)로 투입되어지는 것이 바람직하다. 상기 고속혼합기(170)의 입구부(177)로 투입되어진 질소가스는 상기 폴리올성분과 난연제와 정포제와 촉매 등과 혼합되어서 버블형태의 1차 혼합물을 형성하게 되고, 이어서 발포제와 더욱 혼합되어 2차 혼합물을 형성하게 된다. The
본 발명에 의한 경질 폴리우레탄 폼 보드의 제조장치(100)는, 발포제로서 싸이클로펜탄을 보관하거나 공급하는 발포제공급기(160)를 포함하고 있다. An
상기 발포제공급기(160)는 고압으로 보관된 싸이클로펜탄을 안정된 상태로 유지하는 것이 필요하다. 상기 발포제공급기(160)는 발포제로서의 싸이클로펜탄을 고압으로 공급하기 위한 제6공급관(162)에 연결되어 있다. 상기 제6공급관(162)에는 상기 싸이클로펜탄을 2.5 ~ 5.0 bar의 저압으로 상승시키는 저압펌프(P1)와 100 ~ 180 bar의 고압으로 상승시키는 고압펌프(P2)와 고압으로 흘러가는 싸이클로펜탄의 공급량을 측정하는 유량계(F1)가 설치되어 있다. 상기 유량계(F1)를 통하여 공급된 첨가제는 상기 고속혼합기(170)의 중간투입구(178)로 투입되어지게 된다. 이는 싸이클로펜탄이 기체 상태를 이루고 있으므로, 상기 1차 혼합물을 구성하는 폴리올 성분과 각종 첨가제와 촉매 등과 같이 고속혼합기(170)의 입구부(177)로 투입하지 않는다는 점에서, 서로 다르게 진행되고 있음을 의미한다. The
본 발명에 의한 경질 폴리우레탄 폼 보드의 제조장치(100)는, 상기 폴리올과 촉매와 질소를 그 입구부(177)에서 공급받아 1차로 혼합시키고, 그 중간투입부(178)에서 상기 발포제 싸이클로펜탄을 공급받아 더욱 2차 혼합시킨 다음, 그 2차 혼합물을 외부로 배출하는 고속혼합기(170)를 포함하고 있다. The
상기 고속혼합기(170)는 액상의 원료물질들을 질소와 균일하게 혼합시켜서 일종의 버블형의 1차 혼합물로 만들고, 그 1차 혼합물과 발포제를 더욱 균일하게 혼합시킴으로써, 상기 발포제인 싸이클로펜탄의 폴리올 성분에 관한 불용성을 극복하도록 하는 점에 그 기술적 특징을 가지고 있다. The high-
상기 고속혼합기(170)는 그 내부에 유체 흐름을 방해하고 그 흐름방향을 분산시키는 다수의 허니컴구조체(172)와, 그 허니컴구조체(172)의 사이에 서로 얼기설기 형성된 이동통로들(174)을 형성하고 있으며, 그 바깥부분을 감싸고 있는 몸체(176)를 포함하고 있다. 상기 고속혼합기(170)는 상기 몸체(176)의 전방에 위치하고 외부로부터 유입되는 유체들을 받아들이는 입구부(177)와, 상기 몸체(176)의 후방에 위치하고 내부의 혼합된 유체혼합물을 외부로 방출하는 배출부(179)와, 상기 입구부(177)와 배출부(179)의 사이에 형성되어 있고 상기 몸체(176)의 중간부위에 형성되어 있는 중간투입부(178)를 포함하고 있다. 상기 입구부(177)를 통하여 내부로 들어온 유체성분들은 상기 허니컴구조체(172)들에 의해 그 진행방향이 틀어지고 갈라지고 격렬한 와류를 형성하면서 그 사이에 얼기설기 형성된 상기 이동통로들(174)의 사이로 신속하게 흘러가게 되고, 이러한 과정을 통하여, 서로 균일하게 혼합되어지게 된다. 상기 중간투입부(178)는 고압의 싸이클로펜탄이 고속혼합기(170)의 중간으로 투입되어지는 부분이고, 상기 싸이클로펜탄이 상기 1차 혼합물과 균일하게 혼합되어진 이후, 2차 혼합물로 되어진 다음, 배출부(179)를 통하여 외부로 나가게 된다. The high-
본 발명에 의한 경질 폴리우레탄 폼 보드의 제조장치(100)는 믹싱헤드(180)를 포함하고 있다. 상기 믹싱헤드(180)는 상기 폴리머릭 엠디아이 원료를 상기 이소시아네이트 탱크(110)로부터 고압으로 공급받고, 상기 2차 혼합물을 고압으로 고속혼합기(170)로부터 공급받은 이후, 상기 폴리머릭 엠디아이와 상기 2차 혼합물 을 고속으로 격렬하게 혼합시킨 다음, 분사노즐을 통하여 외부로 배출시키는 역할을 수행한다. The
상기 믹싱헤드(180)는 상기 이소시아네이트 탱크(110)에서 고압으로 공급된 폴리머릭 엠디아이 원료를 하부의 좌측투입구로 공급받고, 상기 고속혼합기(170)에서 고속으로 공급되는 2차 혼합물을 하부의 우측투입구로 공급받는다. 상기 좌측투입구에서 고압으로 투입된 폴리머릭 엠디아이와 상기 우측투입구에서 고압으로 투입된 2차 혼합물은 상기 믹싱헤드(180)의 내부에서 서로 정면으로 맞부딪히게 된다. 이때, 상기 폴리머릭 엠디아이의 운동에너지와 상기 2차 혼합물의 운동에너지는 서로 반대방향으로 향하고 있는 것이어서, 서로 부딪혀서 큰 충돌을 일으키게 되고, 그 결과 격렬한 혼합작용을 하게 된다. 상기 믹싱헤드(180)의 내부에서 격렬하게 혼합된 원료물질들은 분사노즐(182)을 통하여 외부로 배출되어진다. The mixing
외부로 배출된 원료물질들은 통상적인 더블컨베이어벨트를 통하여 폴리우레탄 폼 보드를 형성하게 된다. The raw materials discharged to the outside form a polyurethane foam board through a conventional double conveyor belt.
실 시Practice 예 Yes
<< 실시예 1 >> 표준<< Example 1 >> Standard
폴리올 탱크(120)에서 폴리에스터 폴리올 100 kg을 제2공급관(122)으로 보내고저압 펌프에서 3.0 바의 압력으로 상승시키고 고압 펌프에서 120 바의 압력으로 상승시켜서 고속혼합기(170)의 입구부(177)로 투입하였다. 첨가제 탱크(140)에서 난연제 15 kg과 정포제 3 kg을 제4공급관(142)으로 보내고 저압 펌프에서 3.0 바의 압력으로 상승시키고 고압 펌프에서 125 바의 압력으로 상승시킨 다음 상기 고속혼합기(170)의 입구부(177)로 투입하였다. 또한, 촉매 탱크(130)에서 촉매(1) 2kg과 촉매(2) 3kg을 제3공급관(132)으로 보내고, 저압 펌프에서 3.0 바의 압력으로 상승시키고 고압 펌프에서 120 바의 압력으로 상승시켜서 고속혼합기(170)의 입구부(177)로 투입하였다. 또한, 질소공급기(150)에서 질소를 2.5 NL/MIN의 분량으로 제5공급관(152)에 보내고, 10 바의 저압으로 상승시키고, 이어서 230 바의 초고압으로 상승시킨 다음, 상기 고속혼합기(170)의 입구부(177)로 투입하였다. 한편, 발포제공급기(160)에서 싸이클로펜탄 25kg을 제6공급관(162)으로 보내고, 저압 펌프에서 3.0 바의 압력으로 상승시키고 고압 펌프에서 120 바의 압력으로 상승시켜서 상기 고속혼합기(170)의 중간투입부(178)로 투입하였다. In the
상기 고속혼합기(170)의 배출구(179)를 통하여 배출되어지는 2차 혼합물의 성상을 관찰하였더니, 상기 2차 혼합물의 성상은 약간 뿌연 크림 상태로서 미세 버블형태를 지니고 있었다. The characteristics of the secondary mixture discharged through the
상기 2차 혼합물을 믹싱 탱크(170)의 우측 투입구로 150 바의 고압으로 투입시켰다. 한편, 이소시아네이트 탱크(110)에서 폴리머릭 MDI 원료를 150 중량부 내지 180 중량부의 범위에서 각각 상기 믹싱 탱크(170)의 좌측 투입구로 150 바의 고압으로 투입시켰다. 상기 믹싱 탱크(170)에서 고속으로 혼련작업을 마친 후, 분사노즐(182)을 통하여 분사시키고, 더블컨베이어 벨트 영역에서 우레탄 반응을 유도하여 폴리우레탄 폼 보드를 제조하였다. The secondary mixture was introduced into the right inlet of the
질소가스 고정 + Nitrogen gas fixation + 싸이클로펜탄Cyclopentane 변화시의 관찰 결과(1): Observations at the time of change (1):
<< 실시예 2 내지 실시예 6 >> ≪ Examples 2 to 6 > >
상기 실시예 1에 있어서, 폴리올과 각 첨가제들의 함량을 고정시키고, 질소가스의 함량을 고정시킨 상태를 유지한 반면에, 발포제 싸이클로펜탄의 함량을 변화시켜서, 2차 혼합물을 만들고, 나머지 과정을 상기 실시예 1과 동일하게 진행하였다. 각 실시예의 함량에 관한 데이터를 아래의 표 1에 요약하였다. In Example 1, the content of the polyol and each of the additives was fixed, and the content of the nitrogen gas was kept fixed. On the other hand, the content of cyclopentane in the blowing agent was changed to prepare a secondary mixture, The procedure of Example 1 was repeated. The data on the content of each example are summarized in Table 1 below.
난연제 : 트리스(2-클로로프로필) 포스페이트
정포제 : 폴리실록산 에테르
촉매(1) : 트리에틸디아민
촉매(2) : 펜타메틸디에틸렌트리아민Polyol: Aromatic Polyester Polyol
Flame retardant: tris (2-chloropropyl) phosphate
Polishing agent: polysiloxane ether
Catalyst (1): Triethylamine
Catalyst (2): Pentamethyldiethylenetriamine
상기 표 1에 의해 확인되는 바와 같이, 고속혼합기(170)에 질소가스를 2.0 NL/Min으로 투입할 경우에는, 폴리올 100 중량부에 대하여 발포제로서 싸이클롤펜탄을 15 중량부 내지 40 중량부를 투입할 수 있음을 알 수 있다. As shown in Table 1, when nitrogen gas is supplied to the high-
상기 실시예 4 및 실시예 5에 의하여 진행한 다음, 더블컨베이어 벨트 작업을 진행하는 과정에서 알루미늄 박막을 처리하여 수득된 폴리우레탄 폼 보드를 제조한 다음, 그 제품의 단면을 사진으로 촬영하였다. 도 3 및 도 4는 각각 상기 실시예 4 및 실시예 5에 의하여 얻은 제품의 단면 사진 자료이다. 이들은 모두 정상적인 제품으로서 손색이 없음을 확인하였다. The polyurethane foam board was prepared by processing the aluminum thin film in the process of the double conveyor belt operation, and the cross section of the product was photographed. FIGS. 3 and 4 are sectional photographs of the products obtained in Examples 4 and 5, respectively. All of them were normal products and confirmed that they were not harmful.
질소가스 고정 + Nitrogen gas fixation + 싸이클로펜탄Cyclopentane 변화시의 관찰 결과(2): Observation result at the time of change (2):
<< 비교실시예 1 내지 비교실시예 5 >> ≪ Comparative Examples 1 to 5 > >
상기 실시예 1에 있어서, 폴리올과 각 첨가제들의 함량을 고정시키고, 질소가스의 함량을 고정시킨 상태를 유지한 반면에, 발포제 싸이클로펜탄의 함량을 변화시켜 2차 혼합물을 얻었다. 상기 2차 혼합물을 믹싱 탱크(170)의 우측 투입구로 150 바의 고압으로 투입시켰다. 한편, 이소시아네이트 탱크(110)에서 폴리머릭 MDI 원료를 150 중량부 내지 180 중량부의 범위에서 각각 상기 믹싱 탱크(170)의 좌측 투입구로 150 바의 고압으로 투입시켰다. 상기 믹싱 탱크(170)에서 고속으로 혼련작업을 마친 후, 분사노즐(182)을 통하여 분사시키고, 더블컨베이어 벨트 영역에서 우레탄 반응을 유도하여 폴리우레탄 폼 보드를 제조하였다. 각 비교실시예의 함량에 관한 데이터를 아래의 표 2에 요약하였다.In Example 1, the content of the polyol and each of the additives was fixed and the content of the nitrogen gas was kept fixed, while the content of the blowing agent cyclopentane was changed to obtain a secondary mixture. The secondary mixture was introduced into the right inlet of the
난연제 : 트리스(2-클로로프로필) 포스페이트
정포제 : 폴리실록산 에테르
촉매(1) : 트리에틸디아민
촉매(2) : 펜타메틸디에틸렌트리아민 Polyol: Aromatic Polyester Polyol
Flame retardant: tris (2-chloropropyl) phosphate
Polishing agent: polysiloxane ether
Catalyst (1): Triethylamine
Catalyst (2): Pentamethyldiethylenetriamine
상기 표 2에 의해 확인되는 바와 같이, 고속혼합기(170)에 질소가스를 2.0 NL/Min으로 투입함과 동시에, 발포제로서 싸이클로펜탄을 15 중량부 이하로 투입하게 되면 혼합액의 점도가 높아 흐름성이 나빠져서 미충전 되는 부분이 나타날 수 있는 반면에, 40 중량부 이상으로 투입하게 되면 밀도가 너무 낮아져서 제품의 치수안정성에 문제가 나타나게 된다. As shown in Table 2, when the nitrogen gas is supplied to the high-
상기 비교실시예 2 및 비교실시예 4를 진행한 다음, 더블컨베이어 벨트 작업을 진행하는 과정에서 알루미늄 박막을 처리하여 수득된 폴리우레탄 폼 보드를 제조하고, 그 제품의 단면을 절단하여 사진으로 촬영하였다. 도 5 및 도 6은 각각 상기 비교실시예 2 및 비교실시예 4에 의하여 얻은 제품의 단면 사진 자료이다. After proceeding to Comparative Example 2 and Comparative Example 4, the polyurethane foam board obtained by treating the aluminum thin film in the course of the double conveyor belt operation was prepared, and the cross section of the product was cut and photographed . 5 and 6 are cross-sectional photographs of the products obtained in Comparative Example 2 and Comparative Example 4, respectively.
상기 비교실시예 2는 도 5에 의해 확인되는 바와 같이, 단면의 상단에 원료의 미충진에 의한 에어 보이드(Air Void)가 발생되어 있고, 상기 비교실시예 4는 도 6에 의해 확인되는 바와 같이, 원료의 밀도가 낮아져서 치수안정성이 불량하고 최종제품의 단면을 살펴볼 때 휨 내지 비틀림 현상이 나타나게 됨을 알 수 있다. As shown in FIG. 5, in Comparative Example 2, air voids are generated by the unfilled raw material at the upper end of the cross section, and the comparative example 4, as shown in FIG. 6, , The density of the raw material is lowered, the dimensional stability is poor, and a warping or twisting phenomenon occurs when the cross section of the final product is observed.
싸이클로펜탄Cyclopentane 고정 + 질소가스 변화시의 관찰 결과(1): Observation results of fixed + nitrogen gas changes (1):
<< 실시예 7 내지 실시예 11 >> ≪ Examples 7 to 11 >
상기 실시예 1에 있어서, 폴리올과 각 첨가제들의 함량을 고정시키고, 발포제 싸이클로펜탄의 함량을 고정시킨 상태를 유지한 반면에, 질소가스의 함량을 변화시켜 2차 혼합물을 얻은 다음, 상기 실시예 1과 동일한 방식으로 진행하였다. 각 실시예의 함량에 관한 데이터를 아래의 표 3에 요약하였다.In Example 1, the content of the polyol and each of the additives was fixed, and the content of the cyclic pentane was kept fixed. On the other hand, the content of the nitrogen gas was changed to obtain a secondary mixture, . ≪ / RTI > The data on the content of each example are summarized in Table 3 below.
난연제 : 트리스(2-클로로프로필) 포스페이트
정포제 : 폴리실록산 에테르
촉매(1) : 트리에틸디아민
촉매(2) : 펜타메틸디에틸렌트리아민Polyol: Aromatic Polyester Polyol
Flame retardant: tris (2-chloropropyl) phosphate
Polishing agent: polysiloxane ether
Catalyst (1): Triethylamine
Catalyst (2): Pentamethyldiethylenetriamine
상기 표 3에 의해 확인되는 바와 같이, 폴리올 100 중량부에 대하여 발포제로서 싸이클로펜탄을 25 중량부 투입하는 상태에서, 고속혼합기(170)에 질소가스를 1.5 내지 5.0 NL/Min의 범위로 투입할 수 있음을 알 수 있다. As can be seen from the above Table 3, nitrogen gas was introduced into the high-
상기 실시예 8 및 실시예 9에 의하여 진행한 다음, 더블컨베이어 벨트 작업을 진행하는 과정에서 알루미늄 박막을 처리하여 수득된 폴리우레탄 폼 보드를 제조하였고, 그 제품의 단면을 사진으로 촬영하였다. 도 7 및 도 8은 각각 상기 실시예 8 및 실시예 9에 의하여 얻은 제품의 단면 사진 자료이다. 이들은 모두 정상적인 제품으로서 손색이 없음을 확인하였다. After proceeding according to Example 8 and Example 9, the polyurethane foam board obtained by processing the aluminum thin film in the course of the double conveyor belt operation was prepared, and a cross section of the product was photographed. FIGS. 7 and 8 are cross-sectional photographs of the products obtained in Examples 8 and 9, respectively. All of them were normal products and confirmed that they were not harmful.
싸이클로펜탄Cyclopentane 고정 + 질소가스 변화시의 관찰 결과(2): Observation result when fixing + nitrogen gas change (2):
<< 비교실시예 6 내지 실시예 10 >> ≪ Comparative Examples 6 to 10 > > >
상기 실시예 1에 있어서, 폴리올과 각 첨가제들의 함량을 고정시키고, 발포제 싸이클로펜탄의 함량을 고정시킨 상태를 유지한 반면에, 질소가스의 함량을 변화시켜 2차 혼합물을 얻은 다음, 상기 비교실시예 1과 동일한 방식으로 진행하였다. 각 비교실시예의 함량에 관한 데이터를 아래의 표 4에 요약하였다. In Example 1, the content of the polyol and each of the additives was fixed, and the content of the cyclic pentane was kept fixed. On the other hand, the content of the nitrogen gas was changed to obtain a secondary mixture, 1 < / RTI > The data on the content of each comparative example are summarized in Table 4 below.
난연제 : 트리스(2-클로로프로필) 포스페이트
정포제 : 폴리실록산 에테르
촉매(1) : 트리에틸디아민
촉매(2) : 펜타메틸디에틸렌트리아민 Polyol: Aromatic Polyester Polyol
Flame retardant: tris (2-chloropropyl) phosphate
Polishing agent: polysiloxane ether
Catalyst (1): Triethylamine
Catalyst (2): Pentamethyldiethylenetriamine
상기 표 4에 의해 확인되는 바와 같이, 폴리올 100 중량부에 대하여 발포제로서 싸이클롤펜탄을 25 중량부 투입하는 상태에서, 고속혼합기(170)에 질소가스를 1.0 NL/Min 이하로 투입하거나, 5.0 NL/Min 이상으로 투입하는 경우를 보여주고 있다. As shown in Table 4, nitrogen gas was introduced into the high-
상기 비교실시예 6 및 비교실시예 10을 진행하면서, 더블컨베이어 벨트 작업을 진행하는 과정에서 알루미늄 박막을 처리하여 수득된 폴리우레탄 폼 보드를 제조하였고, 그 제품의 단면을 사진으로 촬영하였다. 도 9 및 도 10은 각각 상기 비교실시예 6 및 비교실시예 10에 의하여 얻은 제품의 단면 사진 자료이다. In the course of the comparative example 6 and the comparative example 10, the polyurethane foam board obtained by processing the aluminum thin film in the course of the double conveyor belt operation was prepared and the cross section of the product was photographed. Figs. 9 and 10 are cross-sectional photographs of the products obtained by the comparative example 6 and the comparative example 10, respectively.
상기 비교실시예 6의 경우에는 질소가스에 의한 혼합효율이 낮아서 최종 제품의 품질의 균일성 및 안정성이 떨어지고, 도 9에 의해 확인되는 바와 같이, 최종제품에 일부 에어보이드를 발생시키기도 함을 알 수 있다. 또한, 상기 비교실시예 10의 경우에는 질소가스가 너무 과도하게 되어, 혼합원료의 우레탄 반응시 셀의 크기가 증가하게 되고, 이로 인하여 도 10에 의해 확인되는 바와 같이 최종제품이 생산된 이후 수축현상을 일으키게 됨을 알 수 있다. In the case of Comparative Example 6, the mixing efficiency by the nitrogen gas is low, so that the uniformity and stability of the quality of the final product are inferior, and as seen from FIG. 9, some air voids are generated in the final product have. In addition, in the case of the Comparative Example 10, the nitrogen gas is excessively excessive and the cell size increases during the urethane reaction of the mixed raw material. As a result, as shown in FIG. 10, .
발포폴리우레탄 폼 보드의 난연 성능: Flame Retardant Performance of Foamed Polyurethane Foam Board:
상기 실시예 4에 의하여 얻어진 폴리우레탄 폼을 채취하여, 그에 대한 난연성능을 확인하여 보았다. 상기 폴리우레탄 폼의 난연성능을 객관적으로 확인하기 위하여, 한국조선해양기자재연구원에 시험의뢰하였다. The polyurethane foam obtained in Example 4 was taken and the flame retardant performance thereof was examined. In order to objectively confirm the flame retardant performance of the polyurethane foam, the test was commissioned to the Korea Shipbuilding & Marine Equipment Research Institute.
난연성 평가는 시험항목 열방출률로서 국토교통부 고시 제2015-744호와, KS F ISO 5660-1:2008 연소성능시험을 근거로 하였고, 그 결과 준불연재료로 적합함을 인정 받았다. 또한, 시험항목 가스유해성에 있어서도 위와 동일하게 국토교통부 고시 제2015-744호와, KS F 2271: 2006 건축물의 내장재료 및 구조의 난연성 시험을 근거로 하였는데, 그 결과는 역시 준불연재료로 적합함을 인정받았다. Flammability evaluation was based on the Ministry of Land Transport Notice 2015-744 and KS F ISO 5660-1: 2008 Combustion Performance Test as test item heat release rate, and it was recognized that it is suitable as semi-fireproof material. In addition, the test item gas hazards were based on the Ministry of Land, Infrastructure and Transport Notice 2015-744 and KS F 2271: 2006 on flammability test of interior materials and structures of buildings, and the result is also suitable as semi-fireproof material .
이를 요약하여 정리하면, 아래의 표 5와 같았다. Table 5 summarizes these results.
KS F ISO 5660-1:2008 Ministry of Land Transportation Notice 2015-744
KS F ISO 5660-1: 2008
KS F 2271:2006Ministry of Land Transportation Notice 2015-744
KS F 2271: 2006
도 11a 및 도 11b는 상기 실시예 4에 의하여 제조된 경질우레탄 폼 보드를 상기 한국조선해양기자재연구원에 보내고, 그곳에서 발행한 시험성적서의 사본을 스캔하여 첨부한 것이다. FIGS. 11A and 11B show the hard polyurethane foam board manufactured by the fourth embodiment to the Korea Shipbuilding & Marine Engineering Research Institute, and a copy of the test report issued there is scanned and attached.
본 발명에 의하여 제조된 폴리우레탄 폼 보드는 난연성 및 단열성이 뛰어나므로, 주상복합아파트 및 빌딩 등의 내장재로 사용되는 폴리우레탄폼 단열재 보드를 제공하는데 매우 유용하게 활용될 수 있다. Since the polyurethane foam board manufactured by the present invention is excellent in flame retardancy and heat insulation property, it can be very usefully used for providing a polyurethane foam heat insulation board used as an interior material of a residential apartment complex and a building.
이상에서 본 발명에 의한 폴리우레탄 제조용 폴리올 화합물의 제조방법과, 고난연 및 저반응성 폴리우레탄 제조용 폴리올 화합물의 제조방법과, 상기 고내열 및 저반응성 폴리우레탄 제조용 폴리올 화합물과 상기 고난연 및 저반응성 폴리우레탄 제조용 폴리올 화합물을 이용한 폴리우레탄 폼 발포체의 제조방법과, 상기 폴리우레탄 폼 발포체의 보드의 제조방법을 구체적으로 설명하였으나, 이는 본 발명의 가장 바람직한 실시양태를 기재한 것일 뿐, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 첨부된 특허청구범위에 의해서 그 범위가 결정되어지고 한정되어진다. As described above, the present invention provides a process for producing a polyol compound for polyurethane production, a process for producing a polyol compound for producing a high-temperature and low-reactivity polyurethane, a process for producing the polyol compound for producing a high heat- The method for producing the polyurethane foam foam using the polyol compound for urethane production and the method for manufacturing the board for the polyurethane foam foam have been described in detail. However, the present invention is not limited thereto. The scope of which is to be determined and limited by the appended claims.
또한, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 본 발명의 명세서의 기재내용에 의하여 다양한 변형 및 모방을 행할 수 있을 것이나, 이 역시 본 발명의 범위를 벗어난 것이 아님은 명백하다고 할 것이다. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the scope of the present invention.
100 : 경질우레탄 폼 보드 제조장치 (본 발명),
110 : 이소시아네이트 탱크,
112, 122, 132, 142, 152, 162 : 공급관,
114, 124 : 회수관, 120, 120' : 폴리올 탱크,
130 : 촉매 탱크, 140 : 첨가제 탱크,
150 : 질소공급기, 160 : 발포제공급기,
170 : 고속혼합기, 172 : 허니컴구조체,
174 : 이동통로들, 176 : 몸체,
177 : 입구부, 178 : 중간투입부,
179 : 배출부, 180 : 믹싱헤드,
182 : 분사노즐,
12 : 3방밸브 P1 : 저압펌프,
P2 : 고압펌프, F1 : 유량계 100: rigid urethane foam board manufacturing apparatus (present invention),
110: Isocyanate tank,
112, 122, 132, 142, 152, 162:
114, 124: recovery pipe, 120, 120 ': polyol tank,
130: catalyst tank, 140: additive tank,
150: nitrogen feeder, 160: blowing agent feeder,
170: high-speed mixer, 172: honeycomb structure,
174: transfer passages, 176: body,
177: inlet portion, 178: intermediate input portion,
179: discharging portion, 180: mixing head,
182: injection nozzle,
12: 3-way valve P1: Low pressure pump,
P2: High pressure pump, F1: Flow meter
Claims (16)
상기 1차 혼합물 115 ~ 150 중량부에 대해 발포제 싸이클로펜탄 15 ~ 40 중량부를 100 ~ 180 bar의 고압으로 투입시켜서 현탁상태의 2차 혼합물을 얻는 제2차 혼합단계와;
상기 2차 혼합물 130 ~ 190 중량부와 폴리머릭 엠디아이 200 ~ 300 중량부를 100 ~ 180 bar의 고압으로 믹싱헤드에 투입시켜서 3차 혼합물을 만드는 제3차 혼합단계와;
상기 3차 혼합물을 믹싱헤드에 결합된 분사노즐에 보내고 외부로 분사시켜서 폴리우레탄 반응과 더불어 폴리우레탄 폼을 형성하는 더블컨베이어 단계; 를
포함하고 있는 것을 특징으로 한, 고난연성 폴리우레탄 폼 보드의 제조방법.
10 to 30 parts by weight of a flame retardant, 1.5 to 10 parts by weight of a catalyst and 2 to 5 parts by weight of a foam stabilizer were charged at a high pressure of 100 to 180 bar and a nitrogen gas (N2) gas of 1.5 to 5.0 NL / MIN At a super-high pressure of 220 to 270 bar by a booster device while maintaining the temperature at 4 ° C or lower, thereby obtaining a primary mixture;
A second mixing step of adding 15 to 40 parts by weight of cyclopropane as a foaming agent to 115 to 150 parts by weight of the primary mixture at a high pressure of 100 to 180 bar to obtain a secondary mixture in a suspended state;
130 to 190 parts by weight of the second mixture and 200 to 300 parts by weight of Polymeric MDI are fed into a mixing head at a high pressure of 100 to 180 bar to form a third mixture;
A double conveyor step of sending the tertiary mixture to an injection nozzle coupled to a mixing head and injecting the mixture to the outside to form a polyurethane foam together with a polyurethane reaction; To
Wherein the polyurethane foam is a polyurethane foam.
상기 질소(N2) 가스는 0 ℃ 로 유지된 상태에서 사용되는 것을 특징으로 한, 고난연성 폴리우레탄 폼 보드의 제조방법.
The method according to claim 1,
Wherein the nitrogen (N2) gas is used while being maintained at 0 占 폚.
상기 제1차 혼합단계는 폴리에스터 폴리올 원료를 제2공급관(122)에서 2.5 ~ 5.0 bar의 저압으로 상승시키고, 다시 100 ~ 180 bar의 고압으로 상승시켜서 공급하고; 난연제와 정포제를 제3공급관(132)에서 2.5 ~ 5.0 bar의 저압으로 상승시키고, 다시 100 ~ 180 bar의 고압으로 상승시켜 공급하며; 촉매 성분을 제4공급관(142)에서 2.5 ~ 5.0 bar의 저압으로 상승시키고, 다시 100 ~ 180 bar의 고압으로 상승시켜 공급하며; 질소가스 1.5 ~ 5.0 NL/MIN를 220 ~ 270 bar의 초고압으로 공급하되, 이들을 모두 고속혼합기(170)의 입구부에 투입하고, 고속혼합기(170)의 전반부에서 혼합시키는 것을 특징으로 한, 고난연성 폴리우레탄 폼 보드의 제조방법.
The method according to claim 1,
The first mixing step raises the polyester polyol feedstock to a low pressure of 2.5-5.0 bar in the second feed pipe 122 and then raising the feed pressure to 100-180 bar; The flame retardant and the foam stabilizer are raised in the third supply pipe 132 at a low pressure of 2.5 to 5.0 bar and then raised to a high pressure of 100 to 180 bar and supplied; The catalyst component is raised in the fourth supply pipe 142 to a low pressure of 2.5 to 5.0 bar, and further raised to a high pressure of 100 to 180 bar and supplied; Nitrogen gas 1.5 to 5.0 NL / MIN is supplied at an ultra-high pressure of 220 to 270 bar, all of which are put into the inlet of the high-speed mixer 170 and mixed in the first half of the high-speed mixer 170. A method for producing a polyurethane foam board.
상기 난연제는 트리스(2-클로로프로필) 포스페이트, 트리스(20클로로에틸) 포스페이트, 염화파라핀, 트리에틸포스페이트, 멜라민 시아누레이트 로 이루어진 그룹 중에서 사용하는 것을 특징으로 한, 고난연성 폴리우레탄 폼 보드의 제조방법.
The method of claim 3,
Characterized in that the flame retardant is used in the group consisting of tris (2-chloropropyl) phosphate, tris (20 chloroethyl) phosphate, chlorinated paraffin, triethyl phosphate, melamine cyanurate, and the manufacture of high flame retardant polyurethane foam boards Way.
상기 정포제는 실리콘 글리콜 코폴리머, 폴리실록산 에테르로 구성된 실리콘계 정포제를 사용하거나, 비닐-2-피롤리돈으로 구성된 비실리콘계 정포제를 사용하는 것을 특징으로 한, 고난연성 폴리우레탄 폼 보드의 제조방법.
The method of claim 3,
Wherein the foam stabilizer is a silicone foam stabilizer composed of a silicone glycol copolymer or polysiloxane ether or a non-silicone foam stabilizer composed of vinyl-2-pyrrolidone is used as the foam stabilizer .
상기 촉매는 트리에틸렌디아민, 디메틸에탄올아민, 테트라메틸 부탄디아민, 디메틸싸이클로헥실아민, 트리에틸아민, 펜타메틸디에틸렌 트리아민, 트리스[3-(디메틸아미노)프로필] 헥사히드로트리아진으로 이루어진 아민계 촉매를 사용하거나, 또는 디부틸틴 디라우레이트, 포타슘 옥토에이트, 디부틸틴 디메르캅티드, 스태너스 옥토에이트 로 이루어진 금속계 촉매를 사용하는 것을 특징으로 한, 고난연성 폴리우레탄 폼 보드의 제조방법.
The method of claim 3,
The catalyst may be an amine-based catalyst comprising triethylenediamine, dimethylethanolamine, tetramethylbutane diamine, dimethylcyclohexylamine, triethylamine, pentamethyldiethylenetriamine, and tris [3- (dimethylamino) propyl] hexahydrotriazine Characterized in that a metal catalyst based on dibutyltin dilaurate, potassium octoate, dibutyltin dimercaptide, stannus octoate is used, or a method for producing a highly flame retardant polyurethane foam board .
상기 제2차 혼합단계는 상기 1차 혼합물을 고속혼합기(170)의 입구부에 공급하여 그 내부에서 고속으로 혼합시키면서, 발포제인 싸이클로펜탄 성분을 제6공급관(162)에서 2.5 ~ 5.0 bar의 저압으로 상승시키고, 다시 100 ~ 180 bar의 고압으로 상승시켜서 공급하되, 상기 고속혼합기(170)의 중간투입구로 공급하는 것을 특징으로 한, 고난연성 폴리우레탄 폼 보드의 제조방법.
The method according to claim 1,
In the second mixing step, the cyclopentane component, which is a foaming agent, is supplied from the sixth supply pipe 162 to the inlet of the high-speed mixer 170 at a low pressure of 2.5 to 5.0 bar , And is further raised to a high pressure of 100 to 180 bar and supplied to the intermediate inlet of the high-speed mixer (170).
상기 고속혼합기(170)는 그의 내부에 유체 흐름을 방해하고 그 흐름방향을 분산시키는 다수의 허니컴구조체(172)와, 그 허니컴구조체의 사이에 서로 얼기설기 형성된 이동통로들(174)과, 그 바깥부분을 감싸고 있는 몸체(176)와, 상기 몸체(176)의 전방에 위치하고 외부로부터 유입되는 유체들을 받아들이는 입구부(177)와, 상기 몸체(176)의 후방에 위치하고 내부의 혼합된 유체혼합물을 외부로 방출하는 배출부(179)와, 상기 입구부(177)와 배출부(179)의 사이에 형성되어 있고 상기 몸체(176)의 중간부위에 형성되어 있는 중간투입부(178)를 포함하고 있는 것을 사용하는 것을 특징으로 한, 고난연성 폴리우레탄 폼 보드의 제조방법.
8. The method of claim 7,
The high-speed mixer 170 includes a plurality of honeycomb structures 172 which interfere with the flow of the fluid and disperse the flow direction thereof, movement passages 174 formed between the honeycomb structures 17, An inlet 177 located at the front of the body 176 and receiving fluids introduced from the outside and an inlet 176 located at the rear of the body 176 and containing the mixed fluid mixture therein, And an intermediate insertion portion 178 formed between the inlet portion 177 and the discharge portion 179 and formed at an intermediate portion of the body 176 Wherein the polyurethane foam is a polyurethane foam.
상기 고속혼합기(170)는 그의 입구부(177)를 통하여 1차 혼합물이 고압으로 유입되어지고, 그의 중간투입구(178)를 통하여 발포제 싸이클로펜탄이 고속으로 유입되어지며, 상기 1차 혼합물과 상기 발포제 싸이클로펜탄은 상기 허니컴구조체(172)들에 의해 그 진행방향이 틀어지고 갈라지고 격렬한 와류를 형성하면서 그 사이에 얼기설기 형성된 상기 이동통로들(174)의 사이로 신속하게 흘러가게 되고, 이러한 과정을 통하여, 서로 균일하게 혼합되어져서 2차 혼합물을 형성하게 되는 것을 특징으로 한, 고난연성 폴리우레탄 폼 보드의 제조방법.
9. The method of claim 8,
The high-speed mixer 170 is fed with high pressure through the inlet 177 of the high-speed mixer 170, the pentane is introduced into the blowing agent cycle at a high speed through the intermediate inlet 178 thereof, The cyclopentane is rapidly flowed by the honeycomb structured bodies 172 between the moving passages 174 formed between the honeycomb structured bodies 172 while the honeycomb structures 172 are twisted and broken and form a vigorous vortex, To form a second mixture. ≪ RTI ID = 0.0 > 11. < / RTI >
상기 싸이클로펜탄 성분은 상기 고속혼합기(170)의 내부에서 이미 3 ~ 5개의 성분이 혼합된 상태에서, 추가적으로 혼합되어 2차 혼합물을 형성하게 되는 것을 특징으로 한, 고난연성 폴리우레탄 폼 보드의 제조방법.
10. The method of claim 9,
Wherein the cyclopentane component is further mixed to form a secondary mixture in a state where 3 to 5 components are already mixed in the high-speed mixer (170) .
상기 2차 혼합물은 수성 타입의 원료인 폴리올 성분과 정포제 성분, 난연제 성분, 촉매 성분에 대해 유성 타입의 원료인 싸이클로 펜탄 성분이 균일하게 혼합되어지고, 여기에 질소(N2) 가스가 상기 수성타입의 원료와 상기 유성 타입의 원료를 상기 고속혼합기(170)의 내부에서 고속의 혼련과정을 통하여 버블형태의 현탁 상태를 형성하게 되는 것을 특징으로 한, 고난연성 폴리우레탄 폼 보드의 제조방법.
11. The method of claim 10,
The secondary mixture is a mixture of a polyol component which is a raw material of an aqueous type, a cyclopentane component which is an oil-based raw material with respect to a foaming agent component, a flame retardant component and a catalyst component, and nitrogen (N2) Wherein the bubble-like suspension state is formed in the high-speed mixer (170) through a high-speed kneading process.
상기 제3차 혼합단계는 이소시아네이트 탱크(110)에서 고압으로 공급된 폴리머릭 엠디아이 성분을 제1공급관(112)에서 2.5 ~ 5.0 bar의 저압으로 상승시키고, 다시 100 ~ 180 bar의 고압으로 상승시켜서 믹싱헤드(180)의 일측투입구로 고속 투입하고, 고속혼합기(170)로부터 100 ~ 180 bar의 고압으로 공급된 상기 2차 혼합물을 상기 믹싱헤드(180)의 타측투입구로 고속 투입하는 것을 특징으로 한, 고난연성 폴리우레탄 폼 보드의 제조방법.
The method according to claim 1,
In the third mixing step, the polymeric MDi component supplied at a high pressure from the isocyanate tank 110 is raised from the first supply pipe 112 to a low pressure of 2.5 to 5.0 bar and then raised to a high pressure of 100 to 180 bar And the second mixture supplied from the high-speed mixer 170 at a high pressure of 100 to 180 bar is introduced into the other inlet of the mixing head 180 at a high speed. , A method for producing a highly flame retardant polyurethane foam board.
상기 제3차 혼합단계는 상기 믹싱헤드(180)의 양쪽투입구로 고속 투입된 폴리머릭 엠디아이 성분과 2차 혼합물이 서로 정면으로 맞부딪히게 됨으로써, 양측의 원료성분들의 운동에너지가 충돌에너지로 변화되어지면서 양측의 원료성분들이 서로 격렬하게 혼합되어지게 되고, 그 나머지의 잔존에너지로 인하여 충분하게 혼합된 원료성분들이 상기 믹싱헤드(180)에 결합된 노즐 부위로 이동하게 되는 것을 특징으로 한, 고난연성 폴리우레탄 폼 보드의 제조방법.
13. The method of claim 12,
In the third mixing step, the polymeric MDI components injected at high speed into both of the inlet ports of the mixing head 180 and the secondary mixture are confronted with each other in front of each other, so that kinetic energy of the raw material components on both sides are changed into collision energy The raw material components on both sides are vigorously mixed with each other and the raw material components sufficiently mixed due to the remaining energy of the remaining are moved to the nozzle part coupled to the mixing head 180. [ A method for producing a urethane foam board.
A highly flame retardant polyurethane foam board, characterized by being produced by any one of claims 1 to 13.
상기 폴리우레탄 폼 보드는 국토교통부 고시 제2015-744호와, KS F ISO 5660-1:2008 연소성능시험을 근거로 하여 측정하였을 경우, 준불연재료로 적합한 것으로 인정된 것을 특징으로 한, 고난연성 폴리우레탄 폼 보드.
15. The method of claim 14,
The polyurethane foam board is approved as a semi-fireproof material when measured on the basis of KS F ISO 5660-1: 2008 Combustion Performance Test, Notification No. 2015-744 of the Ministry of Land, Transport and Tourism, Polyurethane foam board.
상기 폴리우레탄 폼 보드는 시험항목 가스유해성 시험으로서 국토교통부 고시 제2015-744호와, KS F 2271: 2006 건축물의 내장재료 및 구조의 난연성 시험을 근거로 하여 측정하였을 경우, 준불연재료로 적합한 것으로 인정된 것을 특징으로 한, 고난연성 폴리우레탄 폼 보드.
15. The method of claim 14,
The polyurethane foam board is suitable as a semi-fireproof material when measured on the basis of flammability test of internal materials and construction of buildings in KS F 2271: 2006 as a test item gas hazard test as a test item 2015-744 of the Ministry of Land, Characterized in that a high flame retardant polyurethane foam board.
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Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20190029862A (en) * | 2017-09-12 | 2019-03-21 | 주식회사 대한 | Sponge manufacturing system for vehicle seat |
KR20190029861A (en) * | 2017-09-12 | 2019-03-21 | 주식회사 대한 | Sponge manufacturing system for seat |
KR20190029863A (en) * | 2017-09-12 | 2019-03-21 | 주식회사 대한 | Seat sponge manufacturing system using blending method |
KR102055666B1 (en) * | 2018-06-07 | 2019-12-13 | 영보화학 주식회사 | Manufacturing method of semi-non-combustible hard polyurethane foam |
KR102160534B1 (en) * | 2020-02-07 | 2020-09-28 | 최규술 | Semi-nonflammable Polyurethane Foam Block And Manufacturing Method of the Same |
KR102407198B1 (en) * | 2022-01-14 | 2022-06-10 | 창원대학교 산학협력단 | High speed deposition method of eco-retardant for anti-flammable polyurethane foam and eco-friendly flame-retardant polyurethane foam manufactured thereby |
KR20230023340A (en) | 2021-08-10 | 2023-02-17 | 김성수 | Semi-non-combustible polyurethane composition, and semi-non-combustible polyurethane epoxy composite foam pad prepared therefrom |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007269820A (en) | 2006-03-08 | 2007-10-18 | Achilles Corp | Method of manufacturing rigid polyurethane foam |
KR100939000B1 (en) | 2009-06-19 | 2010-01-28 | 진영강업 (주) | Fire proof polyurethane foam panel and method of continuously producing the same |
KR101206471B1 (en) | 2005-08-09 | 2012-11-29 | 로저스 이노악 코포레이션 | Low density polyurethane foam, method of producing, and articles comprising the same |
KR101612296B1 (en) | 2015-08-31 | 2016-04-14 | 정우화인 주식회사 | Apparatus for Producing Excellent Heat Insulating Polyurethane Foam Board |
-
2016
- 2016-12-26 KR KR1020160178760A patent/KR101749614B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101206471B1 (en) | 2005-08-09 | 2012-11-29 | 로저스 이노악 코포레이션 | Low density polyurethane foam, method of producing, and articles comprising the same |
JP2007269820A (en) | 2006-03-08 | 2007-10-18 | Achilles Corp | Method of manufacturing rigid polyurethane foam |
KR100939000B1 (en) | 2009-06-19 | 2010-01-28 | 진영강업 (주) | Fire proof polyurethane foam panel and method of continuously producing the same |
KR101612296B1 (en) | 2015-08-31 | 2016-04-14 | 정우화인 주식회사 | Apparatus for Producing Excellent Heat Insulating Polyurethane Foam Board |
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20190029862A (en) * | 2017-09-12 | 2019-03-21 | 주식회사 대한 | Sponge manufacturing system for vehicle seat |
KR20190029861A (en) * | 2017-09-12 | 2019-03-21 | 주식회사 대한 | Sponge manufacturing system for seat |
KR20190029863A (en) * | 2017-09-12 | 2019-03-21 | 주식회사 대한 | Seat sponge manufacturing system using blending method |
KR101962330B1 (en) * | 2017-09-12 | 2019-03-27 | (주)대한 | Seat sponge manufacturing system using blending method |
KR102019167B1 (en) * | 2017-09-12 | 2019-09-10 | (주)대한 | Sponge manufacturing system for vehicle seat |
KR102019166B1 (en) * | 2017-09-12 | 2019-09-10 | (주)대한 | Sponge manufacturing system for seat |
KR102055666B1 (en) * | 2018-06-07 | 2019-12-13 | 영보화학 주식회사 | Manufacturing method of semi-non-combustible hard polyurethane foam |
KR102160534B1 (en) * | 2020-02-07 | 2020-09-28 | 최규술 | Semi-nonflammable Polyurethane Foam Block And Manufacturing Method of the Same |
KR20230023340A (en) | 2021-08-10 | 2023-02-17 | 김성수 | Semi-non-combustible polyurethane composition, and semi-non-combustible polyurethane epoxy composite foam pad prepared therefrom |
KR102407198B1 (en) * | 2022-01-14 | 2022-06-10 | 창원대학교 산학협력단 | High speed deposition method of eco-retardant for anti-flammable polyurethane foam and eco-friendly flame-retardant polyurethane foam manufactured thereby |
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