KR102393558B1 - 난연성 및 저온충격과 내구성을 향상시킨 폴리우레탄 폼 및 그 제조방법 - Google Patents

난연성 및 저온충격과 내구성을 향상시킨 폴리우레탄 폼 및 그 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 난연성 및 저온충격과 내구성을 향상시킨 폴리우레탄 폼 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 난연성 및 저온충격으로부터 내구성을 갖는 합지필름(10)을 제작한 후, 그 합지필름(10) 두장을 겹치되 고주파로 마주하는 테두리를 융착시켜 에어팽창부(20)를 구성한 후, 상기 에어팽창부(20)를 혼합물로 감쌀수 있도록 하여 최종적으로 폴리우레탄 폼(30)을 제조하게 됨으로써, 상기 에어팽창부(20)에 선택적으로 에어를 공급 및 배출시키게 되어 사용자들의 편리성을 부여할 수 있으며, 제조된 폴리우레탄 폼은 화재가 발생한다고 하더라도 필름에 의해 난연성이 높아 화재 확산을 방지할 수 있는 한편, 겨울철에 저온 충격으로부터 내구성을 높으며, 폴리우레탄 폼의 내부에 항균제를 포함시켜 반영구적으로 항균효과를 가질 수가 있어, 소비자들은 난연성, 저온충격 및 항균효과를 개별적으로 가지는 폴리우레탄 폼을 구매하지 않고서도 하나의 폴리우레탄 폼 구매를 통한 경제적 효율성을 높일 수 있는 유용한 발명이다.

Description

난연성 및 저온충격과 내구성을 향상시킨 폴리우레탄 폼 및 그 제조방법{Polyurethane foam with improved flame retardancy and low-temperature impact and durability and manufacturing method therefor}
본 발명은 난연성 및 저온충격과 내구성을 향상시킨 폴리우레탄 폼 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 폴리우레탄 폼의 내부에 난연성과 저온충격 효과를 가지는 필름으로 구성된 에어팽창부 포함시킴으로써, 선택적으로 에어조절을 통한 사용상의 편리성과 더불어, 화재 등이 발생할 시, 화재 확산을 방지하는 한편, 저온충격 등 겨울철에 내구성을 높이며, 반영구적으로 항균효과를 가질 수 있는 기술이다.
통상적으로 폴리우레탄 폼은 발포시켜서 기포와 격막으로 구성된 상태로 이루어진 우레탄수지로서 보온성이 우수하고 비중이 작고 가벼워 베게, 침대 등 여러 가지 제품으로 만들어져 사용되고 있다. 그러나 폴리우레탄 폼은 세탁이 불가하여 세균과 같은 오염에 취약하여 위생적으로 문제점이 제기되어 왔다.
또한, 폴리우레탄 폼은 비교적 저렴하고 성형이 용이하고 높은 탄성을 가지고 있으나 폴리우레탄 폼은 가연성이며, 일단 발화하면 제어 불능의 연소를 하는 문제점을 갖고 있다.
이러한 문제점들을 극복하기 위하여 폴리우레탄 폼을 제조 시 그 성분으로 항균제를 일부 포함시켜서 폴리우레탄 폼을 제조하거나, 폴리우레탄 폼을 발포 후 상기 폴리우레탄 폼의 표면에 항균제를 분사 또는 코팅시켜 제조하였다.
또한, 폴리우레탄 폼에 난연성을 높이기 위하여 폴리우레탄 폼에 난연수지를 포함시켜 제조하는 등 다양한 방법들이 제시되어 있다.
하지만, 상기한 종래기술은 폴리우레탄 폼을 제조함에 있어서, 항균성 또는 난연성을 개별적으로 가질 수 있도록 하는 기술로, 어느 하나의 폴리우레탄 폼을 사용 시, 둘 중 하나의 기능은 포기해야 하는 문제점으로 인하여 소비자들은 사용목적 등에 따라서 2개 모두 구매해야 하는 경제적이지 못한 문제점이 있다.
한국특허 등록번호 10-0879756호(2009.01.14) 한국특허 등록번호 10-2255392호(2021.05.17)
본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출해낸 것으로, 폴리우레탄 폼을 제조 시, 상기 폴리우레탄 폼의 내부에 필름을 제조한 후 그 필름으로 에어팽창부를 구성하고 상기 에어팽창부를 감싸도록 우레탄 폼을 발포하여 하나의 폴리우레탄 폼을 구성함으로 상기 필름이 난연성을 가지면서도 방습과, 저온에 강한 재질로 이루어지도록 하는 한편, 상기 폴리우레탄 폼은 그 내부에 항균제를 포함하여서 반영구적으로 항균효과를 가질 수 있도록 하여 난연성 및 저온충격과 내구성을 향상시킨 폴리우레탄 폼 및 그 제조방법을 제공함에 주안적을 두고 창안하였다.
이에 본 발명은, PP(Polypropylene)필름(11)의 상부에 OPP(Oriented Polypropylene)필름(13) 또는 CPP(Cast Polypropylene)필름(15)을 결합한 후, 150℃~180℃에서 압착시킨 다음, 12~15시간 동안 45℃~75℃에서 건조시켜 합지하고, 상기 PP(Polypropylene)필름(11)의 하부에 PE수지를 도포하여 12시간 동안 45℃에서 건조시켜 PE코팅층(17)을 형성한 후, 상기 PE코팅층(17)의 상부에 난연코팅액을 도포하여 난연코팅층(19)을 형성하여 합지필름(10)을 구성하는 제1단계(S100); 상기 합지필름(10) 2장을 서로 겹치되, 마주하는 테두리부분을 고주파로 융착시켜 내부에 에어포켓(21)이 형성되도록 하고, 외부 일측에 상기 에어포켓(21)과 연결되어 선택적으로 에어를 주입하는 주입노즐(23)을 연결 구성하며, 하부에 상기 에어포켓(21)과 연결되어 에어포켓(21)의 에어를 선택적으로 배출시키기 위한 배출부(25)가 구성된 에어팽창부(20)를 구성하는 제2단계(S200); 폴리올 60~65중량부, MDI 40~45중량부, 흑연 3~5중량부, 규산칼슘 15~25중량부, 분산제 2~4중량부, 가교제 25~40중량부, 계면활성제 1~3중량부, 사슬연장제 8중량부 및 이소시아네이트 65~80중량부를 혼합한 혼합물을 구성한 후, 구비된 금형에 상기 에어팽창부(20)를 위치시킨 후, 상기 혼합물을 발포기로 금형에 발포하여 상기 혼합물이 에어팽창부(20)를 감싸도록 하여 폴리우레탄 폼(30)을 구성하는 제3단계(300); 를 포함하여 이루어지는 것을 기술적 특징으로 한다.
상기 PP(Polypropylene)필름(11), OPP(Oriented Polypropylene), CPP(Cast Polypropylene)필름(13), CPP(Cast Polypropylene)필름(15)의 두께는 0.1~0.5cm의 두께로 형성되는 것을 기술적 특징으로 한다.
상기 혼합물에는 혼합물 100중량부에 분말형태로 항균제 0.5중량부를 넣어 혼합하되, 상기 항균제는 전체중량대비 수분함량이 6~8%이고, 상기 혼합물을 발포 시, 반응 억제제 0.08중량부를 첨가하고 1시간 30분동안 혼합하는 것을 기술적 특징으로 한다.
상기 PP(Polypropylene)필름(11)의 상부에 OPP(Oriented Polypropylene)필름(13)을 결합할 시, 150℃에서 압착시킨 다음, 12시간 동안 45℃에서 건조시켜 합지하는 것을 기술적 특징으로 한다.
상기 PP(Polypropylene)필름(11)의 상부에 CPP(Cast Polypropylene)필름(15)을 결합할 후, 180℃에서 압착시킨 다음, 15시간 동안 75℃에서 건조시켜 합지하는 것을 기술적 특징으로 한다.
상기 제1단계에서 상기 PE코팅층(17)을 12시간 동안 45℃에서 1차 건조한 후, 8시간 동안 56℃에서 2차적으로 건조하며, 2시간 간격으로 56℃에서 10℃씩 온도를 하강시키며 3차 건조하되, 16℃에서 20분간 건조하는 것을 기술적 특징으로 한다.
상기 제2단계(S200)에서, 상기 혼합물을 발포시, 상기 에어팽창부(20)를 전체적으로 감싸되, 상기 배출부(25)를 감싸지 않도록 발포시키는 것을 기술적 특징으로 한다.
상기 주입노즐(23)은 상기 에어팽창부(20)와 연장되되 외부로 길게 형성되는 것을 기술적 특징으로 한다.
상기 배출부(25)는 에어팽창부(21)와 연결되며 일체로 형성되거나, 상기 에어팽창부(20)와 연장되되 외부로 길게 형성될 수 있는 것을 기술적 특징으로 한다.
본 발명의 난연성 및 저온충격과 내구성을 향상시킨 폴리우레탄 폼 및 그 제조방법에 의하면, 폴리우레탄 폼을 제조하는 본연의 목적을 그대로 유지함과 동시에, 제조된 폴리우레탄 폼은 화재가 발생한다고 하더라도 필름에 의해 난연성이 높아 화재 확산을 방지할 수 있는 한편, 겨울철에 저온 충격으로부터 내구성을 높으며, 폴리우레탄 폼의 내부에 항균제를 포함시켜 반영구적으로 항균효과를 가질 수가 있어, 소비자들은 난연성, 저온충격 및 항균효과를 개별적으로 가지는 폴리우레탄 폼을 구매하지 않고서도 하나의 폴리우레탄 폼 구매를 통한 경제적 효율성을 높일 수 있는 유용한 발명이다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예를 나타내는 순서도
도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예를 나타내는 구성도
도 3은 본 발명의 합지필름의 바람직한 실시 예를 나타내는 단면도
도 4는 본 발명의 합지필름을 이용한 에어팽창부를 나타내는 단면도
도 5는 본 발명의 에어팽창부의 바람직한 실시 예를 나타내는 사시도
도 6은 본 발명의 폴리우레탄 폼의 바람직한 실시 예를 나타내는 사시도
본 발명은 폴리우레탄 폼의 내부에 난연성과 저온충격 효과를 가지는 필름으로 구성된 에어팽창부 포함시킴으로써, 선택적으로 에어조절을 통한 사용상의 편리성과 더불어, 화재 등이 발생할 시, 화재 확산을 방지하는 한편, 저온충격 등 겨울철에 내구성을 높이며, 반영구적으로 항균효과를 가질 수 있는 난연성 및 저온충격과 내구성을 향상시킨 폴리우레탄 폼 및 그 제조방법을 제공한다.
이하, 첨부되는 도면과 관련하여 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 구성 및 작용에 대하여 도 1 내지 도 6을 참고로 하여 설명하면 다음과 같다.
우선 본 발명은 도 1 내지 도 2에 도시된 바와 같이, 합지필름(10)을 구성하는 제1단계(S100), 합지필름(10)을 이용하여 에어팽창부(20)를 구성하는 제2단계(S200), 에어팽창부(20)를 감싸도록 혼합물을 발포하여 폴리우레탄 폼(30)을 구성하는 제3단계(S300)로 이루어진다.
상기 제1단계(S100)는, 도 2에 도시된 바와 같이, PP(Polypropylene)필름(11)의 상부에 OPP(Oriented Polypropylene)필름(13) 또는 CPP(Cast Polypropylene)필름(15)을 결합한 후, 150℃에서 압착시킨 다음, 12시간 동안 45℃에서 건조시켜 합지하고, 상기 PP(Polypropylene)필름(11)의 하부에 PE수지를 도포하여 12시간 동안 45℃에서 건조시켜 PE코팅층(17)을 형성한 후, 상기 PE코팅층(17)의 상부에 난연코팅액을 도포하여 난연코팅층(19)을 형성한 합지필름(10)을 구성한다.
즉, 상기 제1단계(S100)는, PP(Polypropylene)필름(11)에 사용목적 또는 사용 여건 등에 따라서 상부에 합지는 필름을 선택적으로 구성하여 사용할 수가 있다.
여기서, 상기 PP(Polypropylene)필름(11)의 상부에 OPP(Oriented Polypropylene)필름(13)을 결합할 시, 150℃에서 압착시킨 다음, 12시간 동안 45℃에서 건조시켜 합지하도록 한다.
시험 항목 종류 실시예 온도 건조시간 건조온도 평균값
내구성에 대한 실험 PP+OPP 1 150℃ 12 45℃ 9.6
2 160℃ 13 50℃ 9.5
3 170℃ 14 55℃ 9.2
4 180℃ 15 60℃ 9.0
PP+OPP를 결합한 필름의 내구성에 대한 평균 결과값
상기 표 1시에서 나타내는 바와 같이 상기 PP(Polypropylene)필름(11)에 OPP(Oriented Polypropylene)필름(13)을 결합하여 합지할 시, 압착온도, 건조시간, 건조온도에 따른 내구성에 대한 결과값을 알 수가 있다.
먼저, 실시예 1은 압착온도 150℃, 건조시간 12시간, 건조온도 45℃로 합지할 시, 9.6으로 나타났고, 실시예 2는 압착온도 160℃, 건조시간 13시간, 건조온도 50℃로 합지할 시, 9.5으로 나타났으며, 실시예 3은 압착온도 170℃, 건조시간 14시간, 건조온도 55℃로 합지할 시, 9.2으로 나타났으며, 실시예 4는 압착온도 180℃, 건조시간 14시간, 건조온도 60℃로 합지할 시, 9.0으로 나타났다.
다시 말해, 실시예1의 조건으로 PP(Polypropylene)필름(11)에 OPP(Oriented Polypropylene)필름(13)을 결합 시 내구성이 가장 높을 것을 알 수 있었다.
또한, 상기 PP(Polypropylene)필름(11)의 상부에 CPP(Cast Polypropylene)필름(15)을 결합한 후, 180℃에서 압착시킨 다음, 15시간 동안 75℃에서 건조시켜 합지하도록 한다.
시험 항목 종류 실시예 온도 건조시간 건조온도 평균값
내구성에 대한 실험 PP+CPP 1 150℃ 12 45℃ 8.5
2 160℃ 13 55℃ 8.8
3 170℃ 14 65℃ 9.1
4 180℃ 15 75℃ 9.4
PP+CPP를 결합한 필름의 내구성에 대한 평균 결과값
상기 표 2에 나타내는 바와 같이, 실시예1의 경우 온도 150℃, 건조시간 12시간, 건조온도 45℃로 할 시, 8.5로 나타났고, 실시예2의 경우 온도 160℃, 건조시간 13시간, 건조온도 55℃로 할 시, 8.8로 나타났으며, 실시예3의 경우 온도 170℃, 건조시간 14시간, 건조온도 65℃로 할 시, 9.1로 나타났고, 실시예4의 경우 온도 180℃, 건조시간 15시간, 건조온도 75℃로 할 시, 9.4로 나타났다.
즉, 상기 실시예4로 할 경우 PP(Polypropylene)필름(11)의 상부에 CPP(Cast Polypropylene)필름(15)의 결합 시 내구성이 가장 높은 것을 알 수 있었다.
한편, 상기 PP(Polypropylene)필름(11)에 OPP(Oriented Polypropylene)필름(13)을 결합 때와, CPP(Cast Polypropylene)필름(15)을 결합할때의 압착온도 및 건조조건이 서로 다른 이유로는 각각의 성질 자체가 다르기 때문이다.
상기 PP(Polypropylene)필름(11)은 폴리프로필렌으로써, 열가소성 수지(제품을 만든 후 다시 열을 가하면 다른 모양의 제품을 만들 수 있는 재활용이 가능한 합성수지)인 폴리프로필렌은 강도가 크고 화학약품이나 열에 견디는 성질이 우수하며 투명성이 좋고, 저온에서는 충격이 약한 단점이 있다고 알려져 있다.
또한, OPP(Oriented Polypropylene)필름(13)는 오리엔트 폴리프로필렌으로써, PP(Polypropylene)를 일축 또는 이축으로 연신을 하여 제조한 필름이라고 하며, 무연신인 폴리프로필렌(PP)에 비하여 인장강도, 충격강도 등 기계적 강도가 우수하며 투명성 및 표면광택이 양호하고 우수한 방습성을 가지고 있고, 무취, 무독이며 위생적인 것으로 알려져 있다.
또한, CPP(Cast Polypropylene)필름(15)는 무연신 폴리프로필렌으로써 무연신(늘리지 않음)이기 때문에 OPP(Oriented Polypropylene)필름에 베하여 광택, 투명성은 떨어지나 저온 충격강도 및 열접착성이 우수한 것으로 알려져 있고, CPP(Cast Polypropylene)필름 단독으로 거의 사용하지 않아 기타 다른 필름과 합지하여 사용되는 것으로 알려져 있다.
즉, PP(Polypropylene)필름(11)에 서로 다른 성질을 갖는 OPP(Oriented Polypropylene)필름(13) 또는 CPP(Cast Polypropylene)필름(15)을 합지할 시, 그 최적의 조건을 합지 할 수가 있고, 상기 PP(Polypropylene)필름(11)에 CPP(Cast Polypropylene)필름(15)을 합지할 경우, 저온 충격강도를 향상시킴으로써, 겨울 철 등 다양한 저온 조건에서도 장기간 사용이 가능한 효과가 있다.
한편, 상기 제1단계(S100)에서 상기 PE코팅층(17)을 건조 시, 12시간 동안 45℃에서 1차 건조하고, 8시간 동안 56℃에서 2차적으로 건조하며, 2시간 간격으로 56℃에서 10℃씩 온도를 하강시키며 3차 건조하되, 16℃에서 20분간 건조한다.
시험 항목 실시예 1차조건 2차조건 3차조건 평균값
내구성에 대한 실험 1 12시간,
45℃, 		8시간,
56℃,		 2시간 간격, 56℃에서 10℃씩 하강 및 16℃에서 20분 건조 9.5
2 10시간,
40℃, 		7시간,
50℃,		 9.1
3 8시간,
55℃, 		10시간,
45℃,		 8.9
PE코팅층의 내구성에 대한 평균 결과값
상기 표 3에 나타나는 바와 같이 실시예1 내지 실시예4의 3차조건은 모두 동일하게 실시하였다.
상기 실시예1의 1차조건 : 12시간, 45℃, 2차조건 : 8시간 56℃으로 할시 9.5로 나타났고, 실시예2의 1차조건 : 10시간, 40℃, 2차조건 : 7시간 50℃으로 할시 9.1로 나타났고, 실시예3의 1차조건 : 8시간, 55℃, 2차조건 : 10시간 45℃으로 할시 8.9로 나타났다.
다시 말해, 실시예1의 조건으로 PE코팅층(17)을 형성할 시, 내구성이 가장 높은 것을 알 수 있었다.
상기 PP(Polypropylene)필름(11), OPP(Oriented Polypropylene), CPP(Cast Polypropylene)필름(13), CPP(Cast Polypropylene)필름(15)의 두께는 0.1~0.5의 두께로 형성된다.
시험 항목 실시예 두께(단위 : cm ) 평균값
내구성에 대한 실험 1 0.3 9.3
2 0.2 9.2
3 0.1 8.9
필름의 두께에 따른 폴리우레탄의 내구성에 대한 평균 결과값
상기 표 4에서 나타나는 바와 같이, 실시예1은 두께 0.3cm로 하였을 때, 9.3으로 나타났고, 실시예2는 두께 0.2cm로 하였을 때, 9.2으로 나타났으며, 실시예3은 두께 0.1cm로 하였을 때, 8.9로 나타났고, 실시예1의 두께로 할 시, 가장 높은 내구성을 나타내는 것을 알 수 있었다.
다시 말해, 상기 표 4에서 나타내는 바와 같이, 본 발명의 필름 두께는 0.1~0.3cm 두께로 형성할 수가 있으며, 상기한 범위보다 미만일 경우 일 경우 실질적으로 각각의 필름 및 층들을 보호하거나 난연성을 극대화시키기 어렵고, 상기한 범위보다 초과일 경우 경제적인 측면에서 많은 제조비용이 발생할 수 있기 때문에, 상기 0.1~0.3cm 두께로 형성하는 것이 훼손 방지와 높은 난연성을 동시에 확보토록 하는 가장 적합한 범위인 것이다.
상기 제2단계(S200)는, 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 합지필름(10) 2장을 서로 겹치되, 마주하는 테두리부분을 고주파로 융착시켜 내부에 에어포켓(21)이 형성되도록 하고, 외부 일측에 상기 에어포켓(21)과 연결되어 선택적으로 에어를 주입하는 주입노즐(23)을 연결 구성하며, 하부에 상기 에어포켓(21)과 연결되어 에어포켓(21)의 에어를 선택적으로 배출시키기 위한 배출부(25)가 구성된 에어팽창부(20)를 구성한다.
즉, 상기 에어팽창부(20)는 내부에 에어를 선택적으로 주입 및 배출시킬 수 있는 구조이다.
상기 고주파 융착의 경우 통상의 고주파 방식을 이용하여 융착하였다. 이때, 상기 각각의 합지필름(10)이 마주하는 테두리부분의 고주파 융착범위는 최종 완제품인 폴리우레탄 폼(30)을 사용 시 가해지는 압력으로부터 상기 에어팽창부(20)의 훼손이 발생하지 않는 0.1~0.5cm 사이로 하여 융착하는 것이 바람직하며, 온도 및 시간은 통상의 온도와 시간으로 하여 제작한다.
한편, 상기 주입노즐(23)의 경우 상기 에어포켓(21)과 연결되어 상기 에어포켓(21)으로 공기를 선택적으로 주입하되, 그 끝단에 공기주입을 위한 별도의 구성이 적용된다.
상기 배출부(25)는 상기 주입노즐(23)에 의해 에어가 주입된 에어포켓(21)의 공기를 선택적으로 배출하는 것이다.
이러한 주입노즐(23)과 배출부(25)를 사용자들이 폴리우레탄 폼(30)을 사용할 시, 필요에 따라 에어포켓(21)에 주입된 에어의 양을 선택적으로 조절을 할 수 있게 되어 사용상의 편리성을 부여할 수가 있다.
또한, 도 5 또는 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 주입노즐(23)은 상기 에어팽창부(20)와 연장되되 외부로 길게 형성될 수가 있고, 상기 배출부(25)는 에어팽창부(21)와 연결되며 일체로 형성되거나, 상기 에어팽창부(20)와 연장되되 외부로 길게 형성될 수 있는 것을 기술적 특징으로 한다.
또한, 상기 제2단계(S200)에서, 상기 혼합물을 발포시, 상기 에어팽창부(20)를 전체적으로 감싸되, 상기 배출부(25)를 감싸지 않도록 발포시키도록 하여, 상기 배출부(25)를 통해 에어를 배출시 용이함을 가질 수가 있다
상기 제3단계(S200)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 폴리올 60~65중량부, MDI 40~45중량부, 흑연 3~5중량부, 규산칼슘 15~25중량부, 분산제 2~4중량부, 가교제 25~40중량부, 계면활성제 1~3중량부, 사슬연장제 8중량부 및 이소시아네이트 65~80중량부를 혼합한 혼합물을 구성한 후, 구비된 금형에 상기 에어팽창부(20)를 위치시킨 후, 상기 혼합물을 발포기로 금형에 발포하여 상기 혼합물이 에어팽창부(20)를 감싸도록 하여 폴리우레탄 폼(30)을 구성한다.
즉, 도 6에 도시된 바와 같이 폴리우레탄 폼(30)을 구성할 수가 있으며, 도 6은 폴리우레탄 폼(30)의 외부에 커버를 감싼 것을 도시하였다.
상기 혼합물의 혼합비율은 제작 시, 상황에 따라 상기 범위 내에서 다양하게 가변시켜 구성할 수가 있다.
여기서, 상기 혼합물에는 혼합물 100중량부에 분말형태로 항균제 0.5중량부를 넣어 혼합하되, 상기 항균제는 전체중량대비 수분함량이 6~8%이고, 상기 혼합물을 발포 시, 반응 억제제 0.08중량부를 첨가하고 1시간 30분동안 혼합한다.
시험 항목 실시예 항균제 투입량
(단위 : 중량부)		 수분함량
(단위 : %)		 반응 억제제 투입량
(단위 : 중량부)		 혼합시간 평균값
항균력에 대한 실험 1 0.5 6 0.08 1시간 30분 9.3
2 0.7 7 0.09 2시간 8.8
3 0.9 8 0.1 3시간 8.7
폴리우레탄의 항균력에 대한 평균 결과값
상기 표 5는 항균력에 대한 실험으로, 실시예1은 항균제 투입량 0.5중량부, 수분함량 6%, 반응 억제제 투입량 0.08중량부, 혼합시간 1시간 30분으로 할 때 9.3으로 나타났고, 실시예2는 항균제 투입량 0.7중량부, 수분함량 7%, 반응 억제제 투입량 0.09중량부, 혼합시간 2시간으로 할 때 8.8으로 나타났으며, 실시예3은 항균제 투입량 0.9중량부, 수분함량 8%, 반응 억제제 투입량 0.1중량부, 혼합시간 3시간으로 할 때 8.7으로 나타났고, 실시예1의 조건으로 혼합 시, 가장 높은 항균력이 있는 것을 알 수 있었다.
본 발명의 난연성 및 저온충격과 내구성을 향상시킨 폴리우레탄 폼 및 그 제조방법에 의하면, 폴리우레탄 폼을 제조하는 본연의 목적을 그대로 유지함과 동시에, 제조된 폴리우레탄 폼은 화재가 발생한다고 하더라도 필름에 의해 난연성이 높아 화재 확산을 방지할 수 있는 한편, 겨울철에 저온 충격으로부터 내구성을 높으며, 폴리우레탄 폼의 내부에 항균제를 포함시켜 반영구적으로 항균효과를 가질 수가 있어, 소비자들은 난연성, 저온충격 및 항균효과를 개별적으로 가지는 폴리우레탄 폼을 구매하지 않고서도 하나의 폴리우레탄 폼 구매를 통한 경제적 효율성을 높일 수 있는 유용한 발명이다.
10 : 합지필름
11 : PP필름 13 : OPP필름
15 : CPP필름 17 : PE코팅층
19 : 난연코팅층
20 : 에어팽창부
21 : 에어포켓 23 : 주입노즐 25 : 배출부
30 : 폴리우레탄 폼
S100 : 제1단계 S200 : 제2단계 S300 : 제3단계

Claims (10)

  1. 폴리우레탄 폼 제조방법에 있어서,
    PP(Polypropylene)필름(11)의 상부에 OPP(Oriented Polypropylene)필름(13) 또는 CPP(Cast Polypropylene)필름(15)을 결합한 후, 150℃~180℃에서 압착시킨 다음, 12~15시간 동안 45℃~75℃에서 건조시켜 합지하고, 상기 PP(Polypropylene)필름(11)의 하부에 PE수지를 도포하여 12시간 동안 45℃에서 건조시켜 PE코팅층(17)을 형성한 후, 상기 PE코팅층(17)의 상부에 난연코팅액을 도포하여 난연코팅층(19)을 형성하여 합지필름(10)을 구성하는 제1단계(S100);
    상기 합지필름(10) 2장을 서로 겹치되, 마주하는 테두리부분을 고주파로 융착시켜 내부에 에어포켓(21)이 형성되도록 하고, 외부 일측에 상기 에어포켓(21)과 연결되어 선택적으로 에어를 주입하는 주입노즐(23)을 연결 구성하며, 하부에 상기 에어포켓(21)과 연결되어 에어포켓(21)의 에어를 선택적으로 배출시키기 위한 배출부(25)가 구성된 에어팽창부(20)를 구성하는 제2단계(S200);
    폴리올 60~65중량부, MDI 40~45중량부, 흑연 3~5중량부, 규산칼슘 15~25중량부, 분산제 2~4중량부, 가교제 25~40중량부, 계면활성제 1~3중량부, 사슬연장제 8중량부 및 이소시아네이트 65~80중량부를 혼합한 혼합물을 구성한 후, 구비된 금형에 상기 에어팽창부(20)를 위치시킨 후, 상기 혼합물을 발포기로 금형에 발포하여 상기 혼합물이 에어팽창부(20)를 감싸도록 하여 폴리우레탄 폼(30)을 구성하는 제3단계(300); 를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 난연성 및 저온충격과 내구성을 향상시킨 폴리우레탄 폼 제조방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 PP(Polypropylene)필름(11), OPP(Oriented Polypropylene), CPP(Cast Polypropylene)필름(13), CPP(Cast Polypropylene)필름(15)의 두께는 0.1~0.3cm의 두께로 형성되는 것을 특징으로 하는 난연성 및 저온충격과 내구성을 향상시킨 폴리우레탄 폼 제조방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 혼합물에는 혼합물 100중량부에 분말형태로 항균제 0.5중량부를 넣어 혼합하되,
    상기 항균제는 전체중량대비 수분함량이 6~8%이고,
    상기 혼합물을 발포 시, 반응 억제제 0.08중량부를 첨가하고 1시간 30분동안 혼합하는 것을 특징으로 하는 난연성 및 저온충격과 내구성을 향상시킨 폴리우레탄 폼 제조방법.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 PP(Polypropylene)필름(11)의 상부에 OPP(Oriented Polypropylene)필름(13)을 결합할 시, 150℃에서 압착시킨 다음, 12시간 동안 45℃에서 건조시켜 합지하는 것을 특징으로 하는 난연성 및 저온충격과 내구성을 향상시킨 폴리우레탄 폼 제조방법.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 PP(Polypropylene)필름(11)의 상부에 CPP(Cast Polypropylene)필름(15)을 결합할 후, 180℃에서 압착시킨 다음, 15시간 동안 75℃에서 건조시켜 합지하는 것을 특징으로 하는 난연성 및 저온충격과 내구성을 향상시킨 폴리우레탄 폼 제조방법.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 제1단계에서 상기 PE코팅층(17)을 12시간 동안 45℃에서 1차 건조한 후,
    8시간 동안 56℃에서 2차적으로 건조하며, 2시간 간격으로 56℃에서 10℃씩 온도를 하강시키며 3차 건조하되, 16℃에서 20분간 건조하는 것을 특징으로 하는 난연성 및 저온충격과 내구성을 향상시킨 폴리우레탄 폼 제조방법.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 제2단계(S200)에서,
    상기 혼합물을 발포시, 상기 에어팽창부(20)를 전체적으로 감싸되, 상기 배출부(25)를 감싸지 않도록 발포시키는 것을 특징으로 하는 난연성 및 저온충격과 내구성을 향상시킨 폴리우레탄 폼 제조방법.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 주입노즐(23)은 상기 에어팽창부(20)와 연장되되 외부로 길게 형성되는 것을 특징으로 하는 난연성 및 저온충격과 내구성을 향상시킨 폴리우레탄 폼 제조방법.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 배출부(25)는 에어팽창부(21)와 연결되며 일체로 형성되거나,
    상기 에어팽창부(20)와 연장되되 외부로 길게 형성될 수 있는 것을 특징으로 하는 난연성 및 저온충격과 내구성을 향상시킨 폴리우레탄 폼 제조방법.
  10. 제 1항 내지 제 9항 중 어느 한 항의 제조방법으로 제조되는 것을 특징으로 하는 난연성 및 저온충격과 내구성을 향상시킨 폴리우레탄 폼.
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