KR102026626B1 - 경질 준불연성 폴리우레탄 폼 보드의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 경질 준불연성능을 발휘할 수 있는 폴리우레탄 폼 보드의 제조방법을 제공한다.
본 발명은, 폴리우레탄을 제조하는 방법에 있어서, 폴리올 성분과 이소시아네이트 성분과 첨가제를 혼합하는 과정에서 이민 폴리올을 추가로 투입하되, 상기 폴리올 성분 100 중량부에 대하여 상기 이민 폴리올 성분 4 내지 12 중량부의 비율로 투입하고, 상기 폴리올 성분과 상기 이소시아네이트 성분이 서로 격렬하게 우레탄반응을 일으킬 경우, 그 우레탄 반응에 의해 고온의 열을 발생시키고, 그 고온의 120 ℃ 내지 140 ℃의 열에 의해 상기 이민 폴리올 성분이 복분해 반응을 일으키도록 함으로써, 우레탄 반응에 의한 발포제의 발포압을 낮추어주는 것을 특징으로 한다.

Description

경질 준불연성 폴리우레탄 폼 보드의 제조방법{Method of Producing Excellent Flame Retardant Polyurethane Foam Board}

본 발명은 난연성이 우수한 폴리우레탄 폼 보드의 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 종래의 폴리우레탄 제조장치를 그대로 사용하면서도, 폴리우레탄 폼 보드의 난연성능을 불연재의 수준으로 향상시킬 수 있는, 준불연성 폴리우레탄 폼 보드와 그 제조방법에 관한 것이다.

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.

경질 폴리우레탄 폼의 난연성을 향상시키기 위해서는, 이소시아네이트 원료로서 폴리머릭 엠디아이를 사용하고, 폴리올 원료로서 아로마틱 에스터 폴리올 조성액을 사용하는 것이 무엇보다 중요하다.

그렇지만, 이와 같은 종래의 방식은 사용되고 있는 이소시아네이트 성분의 화학적인 기능에 의존하고 있는 것이어서, 일정한 정도로 난연성의 향상시킬 수는 있더라도, 그 이상의 난연성을 구현하기에는 현실적인 한계를 가지지 않을 수 없었다.

이러한 화학적인 접근 방법을 지양하고, 새롭게 대두된 방식이 무기질 난연제를 폴리우레탄 폼의 표면에 일정한 양으로 도포하는 것인데, 이러한 방식을 연속적인 공정에 도입하는 것은 사실상 불가능한 것으로 여겨져 왔었다. 연속적으로 우레탄 반응을 일으키는 과정에서, 무기질 난연제를 균일하고 연속적인 공정으로 투입해주어야 하는데, 이러한 방식을 실현할 수 있는 기술이 소개되어 있지 않기 때문이다.

한편, 폴리우레탄 폼 보드를 연속공정으로 제조하는 방법 및 장치는 이 기술분야에서 잘 알려져 있는데, 첨부도면 3과 같은 방식으로 진행되고 있다.

종래의 폴리우레탄 폼 보드의 제조방법은, 폴리올 성분과 첨가제들을 혼합한 폴리올 원료와 이소시아네이트 성분으로 구성된 이소시아네이트 원료를 고속분사기(11)에서 고속으로 혼합하면서 분사하는 원료분사단계(S 210)와, 상기 원료분사단계(S 210)를 거쳐서 우레탄반응을 일으키기 시작하고 발포제에 의해 발포되면서 서서히 이송되는 원료 물질들의 라이징단계(S 220)와, 상기 라이징단계(S 220)를 거쳐서 통상의 더블컨베이어벨트 장치(12)의 내부로 투입되어 우레탄반응을 마무리하는 폴리우레탄 시트의 제조단계(S 230)와, 상기 더블컨베이어벨트 장치를 거쳐서 나온 후 제품에 따라 적절한 길이로 절단기(17)로 절단하고 보관하는 마무리단계(S 240)를 포함하여 진행되고 있다.

이와 같은 종래의 경질 폴리우레탄 폼의 제조방법에 관한 선행기술을 살펴보면 아래와 같다.

등록특허 제10-465384호 "난연성 단열패널의 제조공정 시스템" (2004. 12. 29.); 등록특허 제10-939000호 "준불연성 폴리우레탄 폼 판넬 및 그의 연속식 제조방법" (2010. 1. 20.); 특허공개 제2010-100951호 "경질 폴리우레탄 폼의 제조방법" (2010. 9. 15.); 특허공개 제2011-121762호 "내화용 경질우레탄 판넬 및 그 제조방법" (2011. 11. 9.); 등록특허 제10-1311473호 "우레탄 폼 제조장치 및 우레탄 폼 제조방법" (2013. 9. 16.); 특허공개 제2016-95227호 "균질기를 이용한 폴리우레탄 제조방법" (2016. 8. 11.); 등록특허 제10-1850997호 "준불연 우레탄 단열폼 조성물 및 그 제조방법" (2018. 4. 16.)

본 발명은, 종래의 폴리우레탄 제조장치를 그대로 사용하면서도, 폴리우레탄 폼 보드의 난연성능을 불연재의 수준으로 향상시킬 수 있는, 경질 준불연성 폴리우레탄 폼 보드의 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명은, 경질 준불연성 폴리우레탄 폼 보드의 제조방법을 제공한다.

본 발명은 폴리우레탄을 제조하는 방법에 있어서, 폴리올 성분과 이소시아네이트 성분과 첨가제를 혼합하는 과정에서 이민 폴리올을 추가로 투입하고, 상기 폴리올 성분과 상기 이소시아네이트 성분이 서로 격렬하게 우레탄반응을 일으킬 경우, 그 우레탄 반응에 의해 고온의 열을 발생시키고, 그 고온의 열에 의해 상기 이민 폴리올 성분이 복분해 반응을 일으키도록 함으로써, 우레탄 반응에 의한 발포제의 발포압을 낮추어주는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의한 경질 준불연성 폴리우레탄 폼 보드의 제조방법은, 폴리올 성분과 이민 폴리올과 이소시아네이트 성분 및 첨가제를 혼합하여 준비하는 우레탄제조용 원료의 준비단계(S 110)와; 상기 우레탄제조용 원료를 고속으로 혼합하면서 분사하고, 분사된 우레탄수지 배합물이 우레탄반응과 더불어 발포되어 부풀어오르는 라이징 단계에서, 상기 우레탄수지 배합물이 20% 내지 90% 정도 진행되는 상태에서, 무기필러를 미세한 분말상의 형태로 공급하는 무기필러의 투입단계(S 120)와; 더블 컨베이어벨트 장치 내에서, 우레탄 반응과 더불어, 우레탄 반응시 발생된 열에 의해 상기 이민 폴리올 성분이 복분해 반응을 동시에 일으키게 되고, 이로 인하여 경질폴리우레탄 폼의 발포압을 조정할 수 발포 폼의 발포압 조정단계(S 130)와; 상기 더블컨베이어벨트 장치를 거쳐서 나온 후 제품에 따라 적절한 길이로 절단기로 절단하고 보관하는 마무리단계(S 140); 를 포함하여 진행되고 있다.

본 발명은 폴리올 성분에 종래기술에서는 전혀 사용되고 있지 않던 이민 폴리올을 혼합하여 우레탄제조용 원료의 준비단계(S 110)에서 사용하는 것을 기술적 특징으로 한다. 상기 이민 폴리올은 우레탄 반응물 중에서 120 ℃ 이상의 온도에서 복분해 반응을 일으키게 된다.

또한, 본 발명은 통상적인 더블 컨베이어벨트 장치에 의한 연속공정으로 폴리우레탄 폼 보드를 제조하는 과정에서, 불연성 분말의 무기필러를 우레탄 반응의 초기에 속하는 라이징 단계(S 120)에서 투입하는 것을 기술적 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 더블 컨베이어벨트 장치의 내부에서 우레탄 반응을 수행할 경우, 우레탄 반응시 생성된 고온의 열에 의해 이민폴리올 성분이 복분해 반응을 일으키고, 이로 인하여 발포제에 의한 발포압을 조절할 수 있도록 하는 발포 폼의 발포압 조정단계(S 130)를 포함하고 있는 것을 기술적 특징으로 한다.

본 발명은 준불연성능을 보유한 폴리우레탄 폼 보드 제품을 종래의 더블 컨베이어 벨트 장치에 의하여 연속공정으로 제조할 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명은 연속공정으로 우레탄 폼을 제조할 경우, 그 내부의 발포압을 조절함으로써, 고난도 제품을 고효율로 생산할 수 있는 장점도 있다.

도 1은 본 발명의 제조방법을 설명하는 개략적인 블록도이다.
도 2는 본 발명의 제조방법을 이용하여 제조된 경질 폴리우레탄 폼 보드의 단면을 나타낸 개략도,
도 3은 종래의 폴리우레탄 폼 보드를 자동 연속공정으로 생산하는 방법 및 장치에 관한 개략도이다.

이하, 본 발명을 더욱 구체적이고 상세하게 설명한다. 본 발명에서 제공되는 구체적인 수치 또는 구체적인 실시예는 본 발명의 바람직한 실시 양태로서, 본 발명의 기술사상을 보다 상세하게 설명하기 위한 것일 뿐이며, 본 발명이 이에 한정되는 것이 아님은 명백하다. 또한, 본 발명의 명세서에 있어서, 이 기술분야에서 공지된 것으로서 통상의 기술을 가진 자에 의해 용이하게 창작될 수 있는 부분에 대해서는 상세한 설명을 생략하기로 한다.

본 발명은 폴리우레탄을 제조하는 방법에 있어서, 폴리올 성분과 이소시아네이트 성분과 첨가제를 혼합하는 과정에서 이민 폴리올을 추가로 투입한다. 상기 이민 폴리올은 종래의 폴리우레탄 제조방법을 진행할 경우, 전혀 사용되지 않던 성분이다. 상기 이민 폴리올은 우레탄 반응물 중에서 120 ℃ 이상의 온도에서 복분해 반응을 일으키게 된다. 우레탄 반응시, 상기 폴리올 성분과 상기 이소시아네이트 성분이 서로 격렬하게 반응하여 우레탄 결합을 일으키게 되고, 그 과정에서 발열 반응을 일으키게 된다. 발열반응에 의해 우레탄 반응물은 120 ℃ 이상의 온도로 상승하게 되는데, 이때, 상기 이민 폴리올 성분이 소위 복분해 반응을 일으키게 되는 점을 이용한 것이다.

본 발명은 폴리올 성분과 이소시아네이트 성분이 서로 반응하여 우레탄 결합을 이루고, 그 과정에서 발포제가 팽창하면서 우레탄 결합물로 하여금 미세한 기포를 형성하게 되는 반면에, 상기 이민 폴리올은 우레탄 반응시 발생된 고온의 열을 공급받아 복분해 반응을 일으킴으로써 발포제에 의한 발포압을 낮추어주게 되는 기능을 수행하는 것이다. 이 경우, 상기 폴리올 성분 100 중량부에 대해 상기 이민 폴리올 성분은 6 내지 12 중량부를 사용하는 것이 바람직하다.

결과적으로, 본 발명은 상기 폴리올 성분과 상기 이소시아네이트 성부에 의한 우레탄 반응과, 상기 이민 폴리올 성분에 의한 복분해 반응이, 동일한 과정 속에서 동시적으로 일어남으로써, 우레탄 반응에 의한 발포 폴리우레탄 폼의 발포압을 조절할 수 있도록 해주는 것이다. 발포압이 높을 경우, 발포 폴리우레탄 폼 보드의 두께가 두꺼워지는 반면에, 발포압이 낮게 될 경우, 발포 폴리우레탄 폼 보드의 두께가 얇아지게 되기 때문이다.

또한, 본 발명은 이와 같은 우레탄 반응과 이민 폴리올의 복분해 반응을 동시적으로 진행하면서, 그와 동시에, 경질 준불연성 폴리우레탄 폼 보드를 연속공정으로 제조하는 방법을 제공한다.

도 1은 본 발명의 경질 준불연성 폴리우레탄 폼 보드의 제조방법에 관한 개략적인 블록도이다.

본 발명에 의한 경질 준불연성 폴리우레탄 폼 보드의 제조방법은, 폴리올 성분과 이민 폴리올과 이소시아네이트 성분 및 첨가제를 혼합하여 준비하는 우레탄제조용 원료의 준비단계(S 110)를 포함하고 있다.

본 발명은 폴리올 성분에 종래기술에서는 전혀 사용되고 있지 않던 이민 폴리올을 혼합하여 사용한다. 상기 폴리올 성분 100 중량부에 대해 상기 이민 폴리올 성분 4 내지 12 중량부를 사용하는 것이 바람직하다. 상기 이민 폴리올 성분을 4 중량부 이하로 사용할 경우에는 발포압 저하의 성능이 미약한 반면에, 12 중량부 이상으로 사용할 경우에는 발포제에 의한 발포압을 지나치게 낮추어주게 되므로, 바람직스럽지 못하다. 상기 이민 폴리올 성분이 우레탄 반응물 중에서 120 ℃ 이상에서 온도복분해 반응을 일으키는 이유에 대해서는 위에서 설명한 바와 같다. 폴리올 화합물과 이소시아네이트 및 기타 첨가제의 투입방식은 통상적인 방법으로 수행될 수 있다.

본 발명에 의한 경질 준불연성 폴리우레탄 폼 보드의 제조방법은, 상기 우레탄제조용 원료를 고속으로 혼합하면서 분사하고, 분사된 우레탄수지 배합물이 우레탄반응과 더불어 발포되어 부풀어오르는 라이징 단계에서, 상기 우레탄수지 배합물이 20% 내지 90% 정도 진행되는 상태에서, 무기필러를 미세한 분말상의 형태로 공급하는 무기필러의 투입단계(S 120)를 포함하고 있다.

상기 무기필러의 투입단계(S 120)는 통상적인 더블 컨베이어벨트 장치를 이용하여 연속공정으로 폴리우레탄 폼 보드를 제조하되, 불연성 분말의 무기필러를 우레탄 반응의 초기에 속하는 라이징 단계(S 120)에서 투입하는 것을 기술적 특징으로 한다. 상기 라이징 단계(S 120)는 분사기를 통하여 고속으로 분사되면서 혼합되는 우레탄제조용 원료들이 우레탄반응과 더불어 발포제에 의해 발포되는 단계를 지칭한다. 상기 무기필러는 미세한 분말상의 형태로 공급하되, 통상의 더블컨베이어벨트 장치의 내부로 투입되기 이전에 공급되는 것이 필수적이다.

상기 무기필러가 우레탄 반응의 초기에 속하는 라이징 단계(S 120)에서 투입되어지면, 이어서 더블 컨베이어장치의 내부로 들어가게 되고, 그곳에서 본격적으로 우레탄 반응 및 상기 이민폴리올에 의한 복분해 반응이 동시적으로 일어나게 되는데, 이에 대해서는 아래에서 상세하게 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명의 제조방법에 의하여 얻어질 수 있는 경질 준불연성 폴리우레탄 폼 보드의 개략적인 단면도이다.

상기 무기필러는 본 발명이 완성되었을 경우, 폴리우레탄 발포시트(110)와 상면표면재(120)의 사이에 무기불연층(140)을 형성하게 된다. 상기 무기불연층(140)은 외부로부터 불꽃 또는 화염이 와서 직접 맞닿은 경우에도, 그 불꽃 또는 화염이 그 내부로 뚫고 들어가지 못하게 막아주는 방패막이의 기능을 수행한다. 상기 무기불연층(140)은 무기필러의 형태로 공급되어지고, 그 무기 필러의 투입양은 가로 X 세로 = 100 센티미터 X 100 센티미터의 면적에 대해 60 그램 내지 300 그램의 비율로 형성하는 것이 바람직하다. 상기 기준면적에 대해 60 그램 이하로 투입하였을 경우, 무기필러가 그 표면에 고르게 분포되지 아니하고, 무기필러의 불연성능을 발휘하는데 적합하지 않기 때문이다. 한편, 기준면적에 대해 300 그램 이상으로 투입하였을 경우, 무기필러가 그 표면에 고르게 분포되어지지만, 너무 과량이어서 경제성이 좋지 못하고, 그 위쪽에 존재하는 상면표면층(120)과의 사이에 결합력이 좋지 아니하므로, 바람직스럽지 못하다.

상기 무기필러는 난연성능을 높이기 위한 불연소재로서 상온에서 고체이고, 미세한 입자 형태로 존재하면, 사용할 수 있다. 무기필러로서 사용가능한 종류로는 팽창흑연, 수산화알루미늄, 수산화마그네슘, 산화안티몬, 주석산아연, 적인, 암모늄 포스페이트, 암모늄 폴리포스페이트, 몰리브덴산염, 지르코늄, 멜라민, 멜라민 시아누레이트, 시아누릭산, 멜라민 포스페이트, 디멜라민 포스페이트, 멜라민 파이로포스페이트 등을 예시할 수 있으며, 이들을 어느 하나 또는 둘 이상 혼합하여 사용할 수 있다. 상기 무기필러는 화재시 불에 타지 않는 불연성 재질로서 미세한 분말상의 형태를 가지고 있는 것이 바람직하다.

본 발명은 상기 무기필러를 상기 원료물질이 우레탄 반응을 일으키면서 부풀어 오르는 라이징 단계에서 투입하되, 상기 라이징 단계의 진행율이 20 % 내지 90 % 정도 진행되었을 때에 투입하는 것이 바람직하다. 이와 같은 범위에서 진행될 경우, 무기불연층(140)을 가장 잘 형성할 수 있는 것이다. 상기 라이징 단계의 진행율 20 % 이전에 공급될 경우에는, 무기필러가 우레탄 반응 중에 있는 원료물질의 내부로 대거 침적하게 되어지므로, 최종 폴리우레탄 폼 보드에 준불연성 성능을 제공하는데 미약하게 되는 반면에, 상기 라이징 단계의 진행율 90 % 이후에 공급될 경우에는, 상기 무기필러가 우레탄 반응 중에 있는 원료물질의 표면에 거의 그대로 잔존하게 되고, 결과적으로는 폴리우레탄 발포시트(110)의 상부에서 잘 접착되지 않게 되어, 상부표면재(120)와의 결합력도 약하게 됨으로써, 최종 폴리우레탄 폼 보드의 제품으로서 불량 제품을 만들게 될 여지가 있으므로 바람직하지 못하다.

상기 무기불연층(140)은 고속분사기에서 원료물질을 고압으로 고속 분사한 이후, 원료물질이 우레탄 반응을 일으키고 발포제에 의해 발포되면서 부풀어 오르는 라이징 단계에서, 상기 미세 분말형태의 무기필러를 균일하게 공급되어지고, 더블 컨베이어벨트 장치의 내부에서 상기 폴리우레탄 발포시트(110)의 상부 표면에 형성되어진다.

본 발명에 의한 경질 준불연성 폴리우레탄 폼 보드의 제조방법은, 더블 컨베이어벨트 장치 내에서, 우레탄 반응과 더불어, 우레탄 반응시 발생된 열에 의해 상기 이민 폴리올 성분이 복분해 반응을 동시에 일으키게 되고, 이로 인하여 경질폴리우레탄 폼의 발포압을 조정할 수 있는 발포 폼의 발포압 조정단계(S 130)를 포함하고 있다.

본 발명은 상기 더블 컨베이어벨트 장치의 내부에서, 폴리올 성분과 이소시아네이트 성분에 의한 우레탄 반응과, 상기 우레탄 반응시 수반되는 고온의 열에 의해 상기 이민 폴리올이 일으키는 복분해 반응이, 순차적으로 또는 동시적으로 일어나게 된다. 상기 이민 폴리올이 일으키는 복분해 반응은 상기 우레탄 반응시 일어나는 발포제에 의한 발포압을 조정하는 기능을 수행한다. 이를 좀더 상세하게 설명하면 아래와 같다.

본 발명에서 사용되고 있는 이민 폴리올은 특정한 온도 범위에서 화학 결합간 교환반응을 하는 특성을 가지고 있다. 이민 폴리올은 120 ℃ 이상의 온도에서 이민 결합력이 약해져서 복분해 반응을 일으키게 되고, 복분해 반응을 통하여 상기 이민 폴리올이 주변의 다른 물질들과 교환반응을 하게 된다. 본 발명은 상기 이민 폴리올이 우레탄 반응 과정에서 주변에 존재하는 다양한 우레탄 사슬 결합체들의 거대분자들과 교환반응을 일으켜 진행된다는 점을 이용하는 것이다.

상기 이민 폴리올은 우레탄 반응시 생성된 고온의 열을 이용하여 복분해되어진다. 통상적으로, 폴리올과 이소시아네이트가 결합하여 우레탄 반응을 일으킬 경우, 발열반응을 수반하게 되고, 그 결과 반응물의 내부 온도는 대략 120 ℃ 내지 140 ℃ 정도에 이르게 된다. 이때, 이민 폴리올은 대체적으로 안정된 상태를 유지하다가, 우레탄 반응에 의해 내부 온도가 상승하여 120℃ 의 온도에 도달하게 되면, 복분해 반응을 일으키게 된다. 한편 발포제는 그 온도에서 팽창하여 우레탄 반응물 중에 미세한 기포들(micro cell)을 무수히 생성함으로써 발포압을 높이게 된다. 이러한 과정에서 상기 이민 폴리올의 복분해 반응에 의해 미세 기포가 초기보다 더 미세하게 되어지고, 발포체는 모듈러스(Modulus)가 증가하게 되어, 결과적으로 발포압을 낮추어주게 되는 것이다.

본 발명은 상기 이민 폴리올을 폴리올 화합물 100 중량부에 대하여 4 중량부 이하로 투입할 경우, 상기 모듈러스에 의한 발포 억압 효과가 낮아서 실제 제품의 발포압이 높고 이로 인하여 최종 제품의 두께가 산업현장에서 요구하는 두께보다 큰 단점이 있는 반면에, 상기 폴리올 화합물 100 중량부에 대하여 12 중량부 이상으로 투입할 경우에는, 상기 모듈러스에 의한 발포 억압 효과가 높지만, 이로 인하여 최종 제품의 두께가 오히려 산업현장에서 요구하는 두께보다 낮아질 염려가 있으므로 바람직스럽지 못하다.

본 발명에 의한 경질 준불연성 폴리우레탄 폼 보드의 제조방법은, 상기 더블컨베이어벨트 장치를 거쳐서 나온 후 제품에 따라 적절한 길이로 절단기로 절단하고 보관하는 마무리단계(S 140); 를 포함하고 있다.

상기 마무리단계(S 140)는 절단기를 통하여 절단되어지고, 보관창고에 보관하여 제품의 숙성화를 도모한다.

상기 마무리단계(S 140)를 거쳐서 완성된 제품에서, 상기 폴리우레탄 발포시트(110)의 상부 표면을 살펴보면, 고르고 균일하게 분포된 무기필러에 의한 상부표면재(120)를 육안으로 확인할 수 있다.

이하, 본 발명을 더욱 구체적으로 실시예로 제시한다. 상기 실시예는 본 발명의 기술사상을 좀더 쉽게 설명하기 위한 것일 뿐, 본 발명의 기술사상이 구체적인 치수 또는 숫자에 의해 제한되지 아님함은 당연하다.

[ 실시예 1 ]

신생 폴리올 88 kg을 준비하고, 여기에 이민 폴리올 12 kg을 혼합하여 개질 폴리올 100 kg을 준비하였다.

상기 개질 폴리올과 이소시아네이트 저장통에서 메틸렌디페닐디이소시아네이트를 1 : 1의 비율로 공급하여 우레탄 반응을 진행하였다. 고압분사기(10)에서 고압으로 분사하여 라이징 단계를 거치는 과정에서 무기필러로서 팽창흑연을 선택하고, 이를 우레탄반응을 진행하고 있는 우레탄 합성물질 표면위에 균일하게 공급하였다. 상기 라이징 단계는 고압분사기(10)에서 분사된 이후 15초 정도 경과될 때까지 진행되었고, 상기 팽창흑연은 상기 고압분사기(10)에서 분사된 이후 7초 정도 경과된 시점에서 투입되었다.

이때, 팽창흑연의 투입량을 가로 X 세로 = 100 센티미터 X 100 센티미터의 면적에 100 g 으로 하였다.

우레탄 반응을 마치고, 그 결과를 확인하여 본 결과, 우레탄 발포체의 표면에 비교적 균일한 형태로 무기불연층(140)을 형성한 것을 확인할 수 있었다.

[ 실시예 2 ]

실시예 1과 동일한 방식으로 실험을 진행하였다.

다만, 상기 팽창흑연의 투입량을 가로 X 세로 = 100 센티미터 X 100 센티미터의 면적에 150 g 으로 하였다.

우레탄 반응을 마치고, 그 결과를 확인하여 본 결과, 우레탄 발포체의 표면에 무기불연층(140)이 균일하게 형성되어 있음을 확인할 수 있었다.

이상에서 본 발명에 의한 준불연성 폴리우레탄 폼 보드 및 그 제조방법을 구체적으로 제시하였으나, 이는 본 발명의 실시예를 설명하는 과정에서 구체화된 것일 뿐, 본 발명의 모든 특징이 위에서 언급한 항목에만 적용되는 것이라고 한정하여 해석되어서는 아니될 것이다.

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.

100 : 준불연성 폴리우레탄 폼 보드
110 : 폴리우레탄 발포시트, 120 : 상면표면재,
130 : 하면표면재, 140 : 무기불연층,

Claims (7)

1. 폴리우레탄을 제조하는 방법에 있어서,
   폴리올 성분과 이소시아네이트 성분과 첨가제를 혼합하는 과정에서 이민 폴리올을 추가로 투입하되, 상기 폴리올 성분 100 중량부에 대하여 상기 이민 폴리올 성분 4 내지 12 중량부의 비율로 투입하고,
   상기 폴리올 성분과 상기 이소시아네이트 성분이 서로 격렬하게 우레탄반응을 일으킬 경우, 그 우레탄 반응에 의해 고온의 열을 발생시키고, 그 고온의 120 ℃ 내지 140 ℃의 열에 의해 상기 이민 폴리올 성분이 복분해 반응을 일으키도록 함으로써,
   우레탄 반응에 의한 발포제의 발포압을 낮추어주는 것을
   특징으로 한, 경질 폴리우레탄 폼 보드의 제조방법.
   
2. 폴리올 성분과 이민 폴리올과 이소시아네이트 성분 및 첨가제를 혼합하여 준비하는 우레탄제조용 원료의 준비단계(S 110)와;
   상기 우레탄제조용 원료를 고속으로 혼합하면서 분사하고, 분사된 우레탄수지 배합물이 우레탄반응과 더불어 발포되어 부풀어오르는 라이징 단계에서, 상기 우레탄수지 배합물이 20% 내지 90% 정도 진행되는 상태에서, 무기필러를 미세한 분말상의 형태로 공급하는 무기필러의 투입단계(S 120)와;
   더블 컨베이어벨트 장치 내에서, 우레탄 반응과 더불어, 우레탄 반응시 발생된 열에 의해 상기 이민 폴리올 성분이 복분해 반응을 동시에 일으키게 되고, 이로 인하여 경질폴리우레탄 폼의 발포압을 조정할 수 발포 폼의 발포압 조정단계(S 130)와;
   상기 더블컨베이어벨트 장치를 거쳐서 나온 후 제품에 따라 적절한 길이로 절단기로 절단하고 보관하는 마무리단계(S 140); 를
   포함하여 진행되는 것을 특징으로 한, 경질 준불연성 폴리우레탄 폼 보드의 제조방법.
   
3. 제 2 항에 있어서,
   우레탄제조용 원료의 준비단계(S 110)는, 폴리올 성분 100 중량부에 대하여 상기 이민 폴리올 4 중량부 내지 12 중량부를 혼합하여 사용하는 것을 특징으로 한, 경질 준불연성 폴리우레탄 폼 보드의 제조방법.
   
4. 제 2 항에 있어서,
   상기 이민 폴리올은 우레탄 반응물 중에서 120 ℃ 이상의 온도에서 복분해 반응을 일으키게 되는 점을 이용하는 것을 특징으로 한, 경질 준불연성 폴리우레탄 폼 보드의 제조방법.
   
5. 제 2 항에 있어서,
   상기 무기필러는, 더블컨베이어 벨트 장치의 내부로 투입되어 우레탄반응을 마무리할 경우, 폴리우레탄 발포시트(110)의 상부에 무기불연층(140)을 형성하게 되는 것을
   특징으로 한, 경질 준불연성 폴리우레탄 폼 보드의 제조방법.
   
6. 제 4항에 있어서,
   상기 무기필러는 팽창흑연, 수산화알루미늄, 수산화마그네슘, 산화안티몬, 주석산아연, 적인, 암모늄 포스페이트, 암모늄 폴리포스페이트, 몰리브덴산염, 지르코늄, 멜라민, 멜라민 시아누레이트, 시아누릭산, 멜라민 포스페이트, 디멜라민 포스페이트, 멜라민 파이로포스페이트로 구성된 그룹 중에서 선택된 어느 하나 또는 둘 이상을 사용하는 것을
   특징으로 한, 경질 준불연성 폴리우레탄 폼 보드의 제조방법.
   
7. 제 4항에 있어서,
   상기 무기필러를 이용하여 무기불연층(140)을 형성하고,
   상기 무기불연층(140)은 외부에서 화염이 폴리우레탄 폼 보드에 맞닿게 되더라도, 화염에 대한 장벽 역할을 수행하게 되고, 이로 인하여 화염이 직접 그 내부의 우레탄 폼에 접촉할 수 없게 만들어주게 되는 것을
   특징으로 한, 경질 준불연성 폴리우레탄 폼 보드의 제조방법.
   
   

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