KR102625752B1 - 팽창성 분말을 코팅한 발포성폴리스티렌 수지입자 - Google Patents

팽창성 분말을 코팅한 발포성폴리스티렌 수지입자 Download PDF

Info

Publication number
KR102625752B1
KR102625752B1 KR1020220016547A KR20220016547A KR102625752B1 KR 102625752 B1 KR102625752 B1 KR 102625752B1 KR 1020220016547 A KR1020220016547 A KR 1020220016547A KR 20220016547 A KR20220016547 A KR 20220016547A KR 102625752 B1 KR102625752 B1 KR 102625752B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
resin particles
expandable
polystyrene resin
eps
coated
Prior art date
Application number
KR1020220016547A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20220114507A (ko
Inventor
김재천
Original Assignee
김재천
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from KR1020210154198A external-priority patent/KR20220109300A/ko
Priority claimed from KR1020210157221A external-priority patent/KR20220114467A/ko
Application filed by 김재천 filed Critical 김재천
Publication of KR20220114507A publication Critical patent/KR20220114507A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102625752B1 publication Critical patent/KR102625752B1/ko

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J9/00Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
    • C08J9/22After-treatment of expandable particles; Forming foamed products
    • C08J9/224Surface treatment
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J9/00Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
    • C08J9/0014Use of organic additives
    • C08J9/0023Use of organic additives containing oxygen
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J9/00Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
    • C08J9/0095Mixtures of at least two compounding ingredients belonging to different one-dot groups
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J9/00Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
    • C08J9/22After-treatment of expandable particles; Forming foamed products
    • C08J9/228Forming foamed products
    • C08J9/236Forming foamed products using binding agents
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/34Silicon-containing compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/01Hydrocarbons
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/04Oxygen-containing compounds
    • C08K5/09Carboxylic acids; Metal salts thereof; Anhydrides thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K7/00Use of ingredients characterised by shape
    • C08K7/22Expanded, porous or hollow particles
    • C08K7/24Expanded, porous or hollow particles inorganic
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2325/00Characterised by the use of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by an aromatic carbocyclic ring; Derivatives of such polymers
    • C08J2325/02Homopolymers or copolymers of hydrocarbons
    • C08J2325/04Homopolymers or copolymers of styrene
    • C08J2325/06Polystyrene
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K2201/00Specific properties of additives
    • C08K2201/002Physical properties
    • C08K2201/005Additives being defined by their particle size in general

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Emergency Medicine (AREA)
  • Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

본 발명은 가열에 의하여 팽창하며 불연성의 방열막을 수지입자에 형성하는준불연 EPS수지입자를 수득하고 지방산을 포함하여 원적외선 방사 및 항균성을 형성할 수 있으므로 관련산업에 기여할 수 있다

Description

팽창성 분말을 코팅한 발포성폴리스티렌 수지입자 {Foamable polystyrene resin particles coated with expandable powder}
본 발명은 발포성 폴리스티렌( Expandable Polystyrene이하' EPS'라 한다)수지입자에 팽창성 무기물질 분말을 접착 코팅하여 준불연성을 형성한 EPS 수지입자를 수득하기 위한 것으로, 접착성수지의 존재하에서 가열에 의해 팽창하며 방열막을 형성하는 팽창성 무기질 분말을 입도직경 0.2mm ~ 2mm의 EPS 수지 입자의 표면층에 접착 코팅하고 지방산을 포함하여 원적외선방사 및 항균성을 형성한 준불연성 EPS를 수득하기 위한 발명에 관한 것이다.
발포성폴리스티렌(EPS)수지 입자는 스티로폼의 원료 물질인 스티렌모노머의의 중합체로 직경 약 0.2mm ~ 2mm의 원구형 플라스틱이다. 입자 내부에는 발포성 가스가 함유되어 있어 증기로 가열하면 130배까지 발포할 수 있다. 이 발포한 입자를 성형틀에 주입하고 다시 증기로 가열하여 성형한 물건을 통상 스티로폼이라 한다. 최근에는 화재로 인한 피해를 방지하기 위해 준불연성의 스티로폼 단열재가 요구되고 있는 실정으로 당업계는 준불연성을 구현하기 위한 다양한 방식의 노력이 시도되고 있다.
스티렌 중합공정 및 압출 공정에서 수지입자 내부에 불연성 물질을 포함 분산하거나 EPS 입자를 가열하여 발포하고 발포한 입자에 불연성 물질을 코팅하여 성형하는 스티로폼의 제조방법들이 있다. 본 발명자의 등록특허 10-2149238호에서는 발포성폴리스티렌 입자를 발포하고 오존화 된 공기로 산화 개질하고 팽창흑연을 코팅하는 방법을 개시하고 있다.
삭제
본 발명자의 등록특허 제1300627호에서는 EPS 표면층을 플라즈마로 조사하여 요철을 형성하고 단열성 물질을 코팅한 것을 특징으로 단열성이 향상된 발포성폴리스티렌 수지입자의 기술이 개시되어 있다.
등록특허 10-1339390호 에서는 스티렌계 폴리머 내에 실리카를 포함하는 실리콘계 분말 및 팽창 질석 분말을 포함하는 하는 발포성 폴리스티렌 수지입자의 기술이 개시되어 있으며 등록특허 10-1905304호 에서는 입경 1~3㎜의 팽창질석을 열가소성 합성수지로 코팅하고 성형기에 투입하고 성형하는 팽창질석보드의 제조방법을 개시하고 있으며 등록특허 10-2103775호 에서는 팽창된 팽창질석을 난연성 접착제로 코팅하고 함침하여 표면에 발포수지를 코팅하고 금형으로 성형하는 단열패널의 제조방법을 개시하고 있다.
본 발명자의 등록특허 10-2108197호 에서는 신화 개질된 발포성 폴리스티렌 수지입자에 팽창흑연을 코팅한 것을 특징으로 한 기술을 개시하고 있으며 본 발명은 특허 10-2108197호의 개량발명에 관한 것이다.
본 발명의 목적은 원적외선방사 및 항균성을 형성한 준불연 EPS 수지입자를 수득하여 가열에 의해 팽창하며 EPS 수지입자에 불연성의 방열막을 형성하는 물성의 준불연단열재(스티로폼)를 생산하는데 그 목적이 있다.
EPS에 준불연성을 부여하는 종래의 발명들은 1.EPS의 중합 공정에서 팽창흑연 및 난연,불연성 분말을 수지 입자 내부에 포함시키는 방법 2. EPS를 발포하고 발포한 수지입자에 팽창흑연 및 접착성 수지를 코팅하고 성형하는 방법 이 있다. 이와 같은 방법에서 0.2~2mm 크기의 EPS 수지입자 내부에 팽창흑연 및 난연,불연성 분말을 포함시키는 방법은 EPS의 고유한 물성을 악화시켜 발포성과 성형성에 문제점을 발생하며 EPS를 발포한 입자에 팽창흑연을 코팅하는 방법은 경제성과 성형성 준불연성에 미달하는 문제점이 발생한다.
위와 같은 문제점을 해결한 본 발명자의 등록특허 10-2108197호에서 사용하는 팽창흑연은 제조공정에서 흑연 층간에 함침시킨 산성 물질을 세척하므로 폐수가 발생하여 환경을 오염하는 반환경적인 문제점, 전기 전도성 물질이므로 누전으로 화재가 발생할 수 있는 문제점, 흡수율이 높아 세균이 번식하는 문제점,
가열에 의해 팽창된 팽창흑연의 강도와 결속력이 약하여 가연성 수지입자를 열원으로부터 완전하게 차단하지 못하는 문제점, EPS 표면층의 산화개질이 균일하지 못하여 과도하게 산화될 수 있는 문제점들을 발견하였고 본 발명을 개발하였다.
본 발명은 가열에 의하여 팽창하며 방열성을 형성하는 팽창성 무기질분말 1~100중량부 접착성수지 1~50중량부 지방산 0.1~10 중량부를 발포 안 한 EPS수지입자에 코팅하는 것으로 구성되며 EPS를 분해 용해하는 유기용매 또는 가소제를 포함하여 EPS를 개질한다.
가열에 의해 발포하며 EPS 수지입자에 불연성의 방열막을 형성하는 팽창성 분말은 예를 들어 팽창질석, 팽창흑연, 팽창진주암이 있을 수 있으며, 이중에서 선택한 1종 단독 또는 2종이상 1~100 중량부를 적합하게 혼합하여 발포 안한 EPS수지입자에 접착 코팅할 수 있다.
본 발명에서 사용하는 EPS (Expandable Polystyrene)수지입자는 백색의 오리지날(일반적인) EPS 수지입자 또는 개질 된 EPS 수지입자를 사용할 수 있다.
표 1과 같이 팽창성 분말들은 분해 및 용해 개질 된 EPS 표면층에 접착 코팅될 수 있다. 접착성 수지에 유기용매 또는 가소제를 더 포함 할 수 있다. 접착성수지에 더 포함되는 유기용매 , 가소제는 EPS의 표면층을 분해 용해하고 동시에 팽창성 분말들을 EPS 표면층에 접착 코팅한다.
삭제
예를 들어서 소수성이 강력한 EPS의 표면층에 친수성인 팽창성분말을 접착 코팅하는 단계에서 수지입자의 표면층이 물의 표면장력(72 mN/m)에 근접하게 분해 및 용해되면 팽창성분말들의 접착 코팅이 용이하다. 접착성 수지에 더 포함되는 유기용매는 1~50중량부 바람직하게는 5~30중량부이다. 이 범위 미만이면 팽창성분말의 접착 코팅력이 부족하고 과다하면 효과는 미약하고 경제성이 없다. 본 발명에서 유기용매는 예를 들어서 방향족탄화수소류,염화방향족탄화수소류,염화지방족탄화수소류 (CxHyClz),알코올류 (R-OH),에스테르류 (R-COO-R),에테르류 (R-O-R),케톤류 (R-O-R'),글리콜에테르 (HO-R-OH) 치환식탄화수소류 지방족탄화수소류 (CxHy)가 있을 수 있으며 예를 들어서 아세톤(Acetone) 리모넨(limonene) 벤젠(benzene)DMF(Dimethylformamide),톨루엔(toluene)이 있을 수 있다.
가소제도 EPS 표면층을 분해 용해할 수 있다. 예를 들어 프탈레이트 포스페이트 세바 케이트 및 에폭시 에스테르로 분류 할 수 있으며 DOP DBP DEHP DINP DPHP DOTP 가 있을 수 있다. 더 포함되는 가소제는 1~50 중량부이다.
접착성 수지는 예를 들어서 아크릴수지계, 올레핀계수지, 우레탄계수지, 폴리스티렌계수지, 초산비닐계수지, 에폭시계수지, 염화비닐계수지, 클로로프렌고무계수지, 폐놀계수지.실리콘계수지등이 있으며, 이중에서선택한 1종 단독 또는 2종 이상을 혼합하여 EPS에 대하여 1 ~ 50중량부를 코팅할 수 있으며, 바람직하게는 5~ 30 중량부를 코팅한다 이 범위 이상이면 물성의 증진이 미약하고 비경제적이며 이하이면 물성이 부족한 문제점이 발생한다
접착성 수지(고형분 40%)는 팽창성 분말들의 코팅공정 전에 코팅공정 단계에서 또는 코팅공정 완료 후에 분사하여 코팅할 수 있다. 접착성 수지는 코팅 교반하는 단계에서 팽창성 분말 입자에 흡착되고 팽창성 분말들과 혼합물 입자로 형성되어 EPS 표면층에 접착 코팅된다. 접착성 수지는 1액형 접착성수지 2액형 접착성수지 분말형 접착성 수지 중에서 선택한 1종 단독 또는 2종 이상 사용할 수 있다.
예를 들어서 1액형 아크릴수지, 올레핀수지, 우레탄수지, 초산비닐수지,스티렌수지,염화비닐수지, 클로로프렌고무수지, 네오프렌수지,폐놀수지, 멜라민수지 실리콘수지 우레아수지 에폭시 등이 있으며 이들의 2액형 접착성 수지가 있으며 이들의 분말형 접착성 수지가 있다.
본 발명은 파라핀을 윤활성 접착성 수지로 사용할 수 있다. 파라핀은 고체의 탄화수소 혼합물이며 에테르나 벤젠 에스테르에 녹는 물질로 낮은 마찰계수(coefficient of friction)의 윤활성과 접착성으로, EPS 수지입자의 표면에 대하여 팽창성 분말들의 유동성과 접착 코팅성을 향상 시킨다.
파라핀은 염화파라핀, 고형파라핀, 유동파라핀 중에서 선택하여 1종 단독 또는 2종 이상 혼합하여 1 ~ 50 중량부 사용하며 바람직하게는 5 ~ 30 중량부를 사용한다. 이 범위 이상이면 물성의 증진이 미약하고 이하이면 발명의 구현이 부족한 문제점이 발생한다.
1.EPS 1000 2.EPS 2.000배 3.EPS 개질 2.000배
표1은 전자현미경으로 EPS 표면을 관찰한 것이다. 1은 일반적인 PES수지입자 의 1000배 사진이며 2는 EPS를 30배로 발포하고 2,000배로 관찰한 전자 현미경 사진이며
사진 3은 유기용매 또는 가소제를 포함하여 반응한 EPS를 30배로 발포하고 2,000배로 관찰한 전자 현미경 사진이다. 1,2와 비교하여 사진 3은 EPS 표면층이 용해 분해된 형상이 확인되며 팽창성 분말들이 용이하게 코팅이 될 것을 확인할 수 있다.
본 발명의 팽창흑연은 흑연을 산성재료로 화학 처리를 하여 흑연의 층간에 산성화합물을 침투시켜 건조한 것으로 150℃ 이상으로 가열하면 분해되어 가스를 발생하면서 팽창율 20ml/g~500ml/g로 팽창한다. 이를 통상적으로 팽창흑연 (Expandable Graphite)이라 하며 팽창흑연 제조공정에서 함침된 산성화합물을 세척하는 공정으로 폐수가 대량 발생하여 환경을 파괴하는 문제점, 전기 전도율이 높아 누전으로 인한 화재 위험성의 문제점, 가열에 의해 팽창한 방열막이 약하여 1~3 m/s 의 미약한 바람과 충격에도 분진으로 방열막이 파괴되는 문제점이 있었다.
본 발명은 위와 같은 문제점을 개량한 것으로 가열에 의해 팽창한 방열막의 도막 강도가 높은 팽창질석 팽창진주암을 혼합하여 사용할 수 있다.
구체적으로 문제점을 해결하기 위해서는 친환경적이며 가열에 의해 팽창한 방열막 도막이 1~3 m/s 바람과 충격에도 유지되며 전기 부도체인 팽창질석, 팽창진주암 1종 이상을 팽창흑연과 혼합 사용할 수 있다
팽창질석은 Mx(Mg,Fe)6(Si-xAlx)020(OH)yH2O의 형태의 친화경 천연 점토광물이다. 일반적으로 함수 운모를 말하며 마그네슘 운모이다. 광물 중에서 층간에 유일하게 흡수수,층간수, 및 결정수 3가지 수분을 함유하고 있다. 팽창질석은 가열에 의해 함유된 수분이 증기로 기화되는 압력작용으로 팽창율 2ml/g~30ml /g 팽창하며 이를 통상 팽창질석 (Expanded Vermiculite)이라 한다. 팽창질석 분말 1종 단독 또는 2종 이상을 적절하게 혼합 사용할 수 있다.
삭제
팽창질석은 우수한 단열성 및 불연성 양이온치환능력(Cationexchange capacity/C.E.C)으로 유기물을 흡착하여 공기를 정화한다.
팽창진주암은 800도로 가열하면 불연성의 방열막을 형성하며 2ml/g~30ml/g 팽창한다. 팽창진주암은 화산작용으로 생성된 규산질의 암석으로 팽창된 원석 내부에 미세기공이 형성되어 비중이 낮다. 이산화규소 성분이 약 75%이며 팽창된 진주암은 인체에 무해하며 불연성과 단열성이 우수하다. 팽창진주암 분말 1종 단독 2종 이상을 적절하게 혼합하여 사용할 수 있다.
한편 본 발명을 실시한 EPS 및 성형물은 원적외선방사 및 항균성이 형성될 수 있다.
삭제
원적외방사율과 항균성을 건강에 유효하게 형성하는 방법으로 지방산 0.1~10중량부 EPS에 포함할 수 있다. 접착성 수지에 포함 할 수 있으며 팽창성 분말에 포함 할 수 있으며 발명이 실시된 EPS에 코팅하여 포함 할 수 있다.
적외선은 열이 있는 물체에서 방사되고 전달되며 빛의 스펙트럼 적색 바깥쪽을 적외선이라 한다. 적외선은 가시광선보다 파장이 길며 구분이 통일되지 못하고 다양 하지만 통상 파장이 가장 짧은 0.75~3㎛인 것을 근적외선이며 파장이 3~1000μm을 원적외선이라 하며 생체에 유익한 원적외선의 방사범위는 5 ~ 20μm 이다.
원적외선은 피부속 40mm까지 침투할 수 있으며 신체 세포를 구성하는 물과 단백질과 만나면 1분에 약 2,000번 진동을 하며 공명 흡수 현상으로 인체에 열을 발생하며, 세포조직을 활성화시켜 유해균을 사멸, 증식을 억제하고 면역력을 증가하는 것으로 보고되고 있다. 방사의 피크 파장은 온도에 반비례한다 20도의 물체가 방사하는 적외선의 피크 파장은 10μm 정도이며 모든 물질은 반사율, 흡수율, 투과율의 고유한 특성을 가지고 있다 비투과성 물질 1 = 반사율 + 방사율이다.
본 발명에서 지방산 0.1~10중량부를 EPS 수지입자에 포함하면 상전이 (Phase Transition)작용으로 단열성이 향상되고 적외선을 흡수하며 예외 없이 건강에 유효한 방사율(5~20μm)0.889의 원적외선을 방사한다. 본 발명에서 실시하는 지방산은(fatty acid)은 포화 지방산과 불포화 지방산으로 분류할 수 있다. 화학구조는 4~24개의 탄소원자를 갖는 긴 사슬로 양쪽 끝에 카르복실기(-COOH)와 메틸기(-CH3)를 갖는 탄화수소 꼬리 형태이다.
포화지방산(saturated fatty acid)은 지방산 단일 결합을 가지고 있는 지방산이다. 포화지방산은 동물성 지방에 많고 용융점이 높고 대부분 고체로 존재한다 불포화지방산은 생선이나 식물성 지방에 많고 용융점이 낮으며 상온에서 액체로 존재한다. 오메가-3 지방산은 불포화 지방산으로 리놀렌산(lonolenicacid) EPA(Eicosapentaenoic acid), DHA(Docosahexaenoicaicd) 등으로 구성된다.
오메가 -3 지방산의 분자 구조에는 3가지 형태가 있다. 포화지방과 불포화지방으로 이루어진 TG(트리글리세라이드)형이 있으며 글리세롤 1분자에 2개의 포화지방과 1개의 불포화지방이 결합한 구조로 순도 33%를 농축 할 수 있다.
삭제
삭제
EE(에틸에스테르)형은 에탄올 1분자에 포화지방 1개와 에탄올 2분자에 불포화 지방 2개가 결합한 구조이며 순도 70%를 농축 할 수 있다.
EE형을 에스테르화(Re esterified)하여 글리세롤 분자 3개에 불포화 지방산 3개를 결합시킨 것은 오메가-3 지방산(EPA, DHA)의 순도를 100%까지 농축 할 수 있다 순도가 높으면 항균성이 증가하지만 과다한 제조 경비가 요구되는 문제점이 있다 단일 불포화 지방산인 오메가-9 지방산은 지방산의 메틸기 말단부터 9번째의 탄소가 2중 결합을 갖는 일련의 지방산으로 올레산(oleic acid)이라고도 하며 올레산의 염 및 에스터는 올레이트(oleate)라고 한다.
올레산은 이중 결합을 하나 밖에 포함하고 있지 않기 때문에 다가 불포화 지방산인 리놀레산 및 리놀렌산에 비교하여 지질 산화반응이 늦으며 올리브유와 카놀라유(유채씨 기름)에 주성분으로 다량 함유되어 있다.
오메가-6 지방산은 18개의 탄소로 구성된 사슬에 2개의 시스 이중 결합을 가지고 있는 지방산이다. 리놀레산 이라고도 하며 다른 오메가-6 지방산 생합성의 전구물체로서 작용한다. 오메가-6 지방산으로 아라키돈산(arachidonic acid) 감마(γ)-리놀렌산 등이 있다. 리놀레산은 유성 페인트 및 바니시에 유용한 건성유를 만드는 데 사용되며 항염증과 여드름 감소, 피부 미백 보습 작용을 하며 환원되면 리놀레일 알코올을 생성하며 아세톤, 에탄올에 쉽게 용해된다. 살리코니아유, 달맞이꽃유,멜론씨유,옥수수유,포도씨유,해바라기씨유,콩기름,올리브유에 다량 함유되어 있다. 본 발명은 이와 같은 지방산 중에서 산택하여 1종 단독 또는 2종이상 0.1~10중량부를 EPS 수지 입자에 포함할 수 있다. 지방산의 포함양은 순도에 따라 적절하게 조절할 수 있다.
예를 들어서 오메가-3 오메가-6 오메가-9 지방산 중에서 선택하여 0.1~ 10 중량부를 EPS 수지입자에 포함하면 KFIA-F1-1005 시험에서 원적외선 방사율(5~20μm) 0.888~0.889 이며 KFiA-F1-1003 시험에서 대장균 초기농도(CFU-ml)8.8x10 대장균 정균감소율 99 (%),포도상구균 초기농도(CFU-ml)1.6x10⁴ 정균감소율 99(%)을 항균성을 형성한다.
지방산의 포함 방법은 EPS 수지입자에 지방산을 포함하는 목적에 부합하는 방법이면 제한없이 선택하여 실시 할 수 있다.

1. 1000배 2. 2000배 3. 2000배
사진 1.은 본 발명을 실시한 EPS 1000배 전자현미경 사진이다 사진 2.는 본 발명 EPS 2000배 이다. 사진3은 팽창성 분말들이 EPS 수지입자에 침투되고 접착 코팅된 형상이 관찰 된다.
삭제
삭제
1.EPS 2.본 발명 EPS 3. 발포한 EPS
표3의 1은 일반적인 오리지날 백색 EPS 사진, 2는 본 발명을 실시한 EPS 사진 3은 본 발명을 실시한 EPS 수지입자를 50배로 발포한 입자의 사진이다. EPS 수지입자 표면층에 팽창성 분말과 접착성 수지의 혼합물이 침투되고 접착 코팅 되었다.
팽창성 분말 물성표
물성 팽창율 내화성 흡수율 P.H 전기전도율 화학조성
팽창흑연 20~500 1800 습도75%.1% 3~5 전도체 탄소 98%
팽창질석 2~30 1200 습도75%.1% 5~6.5 부도체 Sio2 75%
팽창진주암 2~30 1200 습도75%.1% 7~7.5 부도체 Mg.Fe.Al90%
표 5는 오메가-3 지방산 오메가-6 지방산 오메가-9 지방산의 화학식을 의미한다.
본 발명으로 팽창성 분말들이 가열에 의하여 팽창하여 EPS 수지입자에 방열막을 형성하는 준불연성 EPS 수지 입자 및 원적외선을 방사하는 항균성 EPS를 수득할 수 있으므로 관련 산업계와 화재 예방에 기여할 수 있다.
이하, 본 발명의 실시예로 제조된 EPS를 공지의 비드법으로 발포하고 성형한 물성에 대하여 설명하나, 본 발명의 범위는 실시예의 범위에 한정되지 아니하며 실시예로 부터 뒷받침되는 모든 범위를 포함한다고 할 수 있다.
<실시예 1>
제1단계
중합이 완료된 0.2~2mm의 발포성 폴리스티렌 수지입자 1000kg과 팽창흑연 500kg을 사일로에서 진공 이송장치로 방출하여 직경 1,200mm 높이 1200mm의 헨셀 믹서기에 투입하고 30~60rpm으로 3~30분 교반하며
제2단계
EPS에 대하여 페놀계 접착성수지 5~~20 중량부를 분사하며 30~60rpm로 3~30분 교반하였다.
제3단계
2단계의 EPS를 배출하여 직경1200mm x 길이 15미터 3~30 rpm으로 회전하는 로터리킬른에 투입하고 페놀계 접착성수지 5~25 중량부를 분사하고 50도 이하의 열풍으로 건조하며 이물질을 제거하고 건조된 EPS를 수득하였고 공지의 비드법으로 발포하고 성형하여 단열재를(밀도26)생산하였다.
삭제
<실시예 2>
실시예 1과 동일하게 실시하였고 팽창흑연을 팽창질석으로 대체하였고 접착성수지를 멜라민계 접착성 수지로 대체하였다.
<실시예 3>
실시예 1과 동일하게 실시하였고 팽창흑연을 팽창질석 250kg 팽창진주암 250kg으로 대체 하였다.
<실시예 4>
실시예 1과 동일하게 실시하였고 팽창흑연200kg 팽창질석200kg 팽창진주암 200kg 으로 대체하였고 페놀계 접착성 수지를 우레탄계 접착성수지로 대체 하였다.
<실시예 5>
실시예 1과 동일하게 실시하였고 팽창흑연을 팽창질석, 팽창진주암 혼합물 600Kg으로 대체하였다.
<실시예 6>
실시예 1과 동일하게 실시하였고 2단계에서 페놀게 접착성 수지를 파라핀으로 대체하였다.
<실시예 7>
실시예 1과 동일하게 실시하였고 오메가-3 지방산 30kg을 분사하여 포함 하였다.
<실시예 8>
실시예 1과 동일하게 실시하였고 EPS 입자 내부 및 외부에 흑연,카본 및 무기질 분말 1종 이상을 포함한 EPS를 사용하였고 비드법으로 발포 성형하여 밀도 26K의 스티로폼 단열재를 제조하였고 물성을 평가하였다.
<열방출시험>
실시예 1의 시료 및 실시예 7의 시료와 실시예 8의 시료를 발포 성형하였고 열방출 시험과 원적외선 및 항균성을 시험하였다. 건축물의 내장재료 및 구조의 연소성능 시험(KS F ISO 5660-1:2008)과 KFIA-F1-1005 원적외선방사율(5~20μm) KFiA-F1-1003 항균시험을 하였다 그 결과는 하기 표 7과 같다
시험항목 실시예1 실시예2 실시예3 실시예4 실시예5 실시예6 실시예7 실시예8
총방출량(8MJ/㎡ 이하) 5.5 5 5 4 5 4.5 5 4.5
열방출량이연속으로
200kw/㎡를 초과하는
시간(s)
10(s)이하

0

0

0

0

0

0

0

0
시험체 관통 유 무
(없을것)
없음 없음 없음 없음 없음 없음 없음 없음
쥐 행동 정지시간 14.3 14 14 13 15 14 15 14.5
원적외선 방사율 0.883 0.884 0.884 0.883 0.884 0.884 0.89 0.84
대장균(정균감소%) 83 84.5 84 85 86.5 83.5 99 84
포도상구균 82 84 83 84.5 85.5 83.5 99 84
전기저항율(Ωㆍ㎝) 50 0.6 0.5 0.7 0.7 50 50 40
상기에 나타난 바와 같이 팽창흑연은 전기 전도성이며 EPS에 지방산이 포함되면 원적외선 방사율과 항균성이 형성되었고 팽창흑연, 팽창질석, 팽창진주암은 준불연 성능을 구현하였다

Claims (12)

  1. 발포 안 한 산화 개질 안 한 발포성 폴리스티렌 수지입자 100 중량부에 접착성 수지 1~50중량부 및 가열에 의한 팽창율이 2ml/g ~ 500ml/g인 팽창흑연, 팽창질석, 팽창진주암 중에서 선택한 1종 이상 5~100 중량부가 코팅되어, 가열에 의해 팽창하는 불연성의 방열막이 수지입자에 형성되는 것을 특징으로 하는, 팽창성 분말이 코팅된 발포성 폴리스티렌 수지입자.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서, 상기 접착성 수지에 유기용매 또는 가소제를 더 포함하여 수지입자 표면층을 분해 또는 용해 개질한 것을 특징으로 하는, 팽창성 분말이 코팅된 발포성 폴리스티렌 수지입자.
  4. 삭제
  5. 제 1항에 있어서, 상기 발포성 폴리스티렌 수지입자는 오메가-3 오메가-6 오메가-9 중에서 선택한 1종 이상 0.1~10 중량부를 더 포함하여 원적외선 및 항균성을 형성하는 것을 특징으로 하는 팽창성 분말이 코팅된 발포성 폴리스티렌 수지입자.
  6. 삭제
  7. 발포 안 한 산화 개질 안 한 발포성 폴리스티렌 수지 입자; 및
    상기 발포성 폴리스티렌 수지 입자의 표면층에 코팅된 팽창성 분말;
    을 포함하는 팽창성 분말들이 코팅된 발포성 폴리스티렌 수지입자이며,
    상기 팽창성 분말이 코팅된 발포성 폴리스티렌 수지입자를 발포하고 성형한 성형물은 가열에 의해 팽창하는 불연성의 방열막이 수지입자에 형성되어 건축물의 내장재료 및 구조의 연소성능 시험(KS F ISO 5660-1:2008)에 의한 총방출량(MJ/㎡)이 8 MJ/㎡ 이하 이고, 열방출량이 연속으로 200kw/㎡를 초과하는 시간이 10(S) 이하인 팽창성 분말이 코팅된 발포성 폴리스티렌 수지입자.

  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 삭제
KR1020220016547A 2021-02-08 2022-02-08 팽창성 분말을 코팅한 발포성폴리스티렌 수지입자 KR102625752B1 (ko)

Applications Claiming Priority (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210017297 2021-02-08
KR20210017297 2021-02-08
KR1020210154198 2021-11-05
KR1020210154198A KR20220109300A (ko) 2021-01-28 2021-11-10 지방산과 나노흑연을 포함한 합성수지
KR1020210157221A KR20220114467A (ko) 2021-02-08 2021-11-16 원적외선 및 항균성을 형성한 발포성폴리스티렌 수지입자
KR1020210157221 2021-11-16

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20220114507A KR20220114507A (ko) 2022-08-17
KR102625752B1 true KR102625752B1 (ko) 2024-01-17

Family

ID=83110417

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020210151273A KR20220114465A (ko) 2021-02-08 2021-11-05 팽창성 분말이 코팅된 발포성폴리스티렌 수지입자
KR1020220016547A KR102625752B1 (ko) 2021-02-08 2022-02-08 팽창성 분말을 코팅한 발포성폴리스티렌 수지입자

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020210151273A KR20220114465A (ko) 2021-02-08 2021-11-05 팽창성 분말이 코팅된 발포성폴리스티렌 수지입자

Country Status (1)

Country Link
KR (2) KR20220114465A (ko)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100886845B1 (ko) 2008-06-24 2009-03-06 황선담 코팅층을 특징으로 하는 난연성이 향상된 폴리스티렌 비드 및 이의 제조방법
KR102108197B1 (ko) * 2017-09-15 2020-05-07 김재천 팽창흑연이 코팅된 발포성 폴리스티렌 수지입자

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101028523B1 (ko) * 2009-05-19 2011-04-11 남가연 고단열성 발포성 폴리스티렌 입자 및 그 제조방법
KR20120078641A (ko) * 2010-12-30 2012-07-10 제일모직주식회사 발포성 폴리스티렌, 이로부터 제조되고 축열 기능이 우수한 폴리스티렌계 발포체, 및 이의 제조방법
KR101536645B1 (ko) * 2013-10-01 2015-07-14 이제훈 물을 사용하지 않는 난연성능 향상 스티로폼 건식제조방법
KR102149238B1 (ko) * 2018-03-30 2020-08-28 김재천 팽창흑연을 발포한 폴리스티렌 수지 입자에 코팅하는 방법

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100886845B1 (ko) 2008-06-24 2009-03-06 황선담 코팅층을 특징으로 하는 난연성이 향상된 폴리스티렌 비드 및 이의 제조방법
KR102108197B1 (ko) * 2017-09-15 2020-05-07 김재천 팽창흑연이 코팅된 발포성 폴리스티렌 수지입자

Also Published As

Publication number Publication date
KR20220114507A (ko) 2022-08-17
KR20220114465A (ko) 2022-08-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Smith et al. Environmentally benign halloysite nanotube multilayer assembly significantly reduces polyurethane flammability
JP2018510958A (ja) 熱可塑性エラストマーをベースとする電気伝導性発泡粒子
CN102618052B (zh) 环保高性能木塑复合材料
CN107603004A (zh) 电磁屏蔽聚合物发泡材料及其制备方法
Heydari et al. Fabrication of poly (β-cyclodextrin-co-citric acid)/bentonite clay nanocomposite hydrogel: thermal and absorption properties
KR101649052B1 (ko) 왕겨를 포함하는 몰타르 조성물 및 이의 제조 방법
KR101815556B1 (ko) 불연성 코팅제 조성물
KR102625752B1 (ko) 팽창성 분말을 코팅한 발포성폴리스티렌 수지입자
CN106146975A (zh) 一种含磷离子液体修饰可膨胀石墨/聚乙烯阻燃复合材料及其制备方法
Tang et al. Multi-functional flame retardant coatings comprising chitosan/gelatin and sodium phytate for rigid polyurethane foams
Wang et al. Rigid and fire-resistant all-biomass aerogels
KR102213003B1 (ko) 발포 폴리스티렌 폼 불연성 조성물, 그 제조방법 및 이를 이용한 불연성 발포 폴리스티렌 폼
KR20170114161A (ko) 식품의 신선도를 유지하기 위한 항균성 포장재의 제조방법
KR20220114467A (ko) 원적외선 및 항균성을 형성한 발포성폴리스티렌 수지입자
JP6012215B2 (ja) 積層体
da Costa et al. Thermal analysis of the sulfur vulcanization: Part III. The role of linseed oil and peanut oil as activators
KR20170084588A (ko) 바이오매스를 포함하는 발포플라스틱 조성물 및 이의 제조방법
KR102108197B1 (ko) 팽창흑연이 코팅된 발포성 폴리스티렌 수지입자
ES2563903B2 (es) Formulación antiestática bicomponente para resinas de poliéster insaturado y de epoxiviniléster
KR20220109300A (ko) 지방산과 나노흑연을 포함한 합성수지
KR100926778B1 (ko) 호제 조성물의 제조방법
KR102078544B1 (ko) 기능성 작업용 면장갑 및 그 제조방법
KR101947371B1 (ko) 친환경 무기 바인더
KR100985136B1 (ko) 건축용 세라믹 성형체
KR101843344B1 (ko) 발포성 폴리스티렌 수지 입자 및 그 제조방법

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E90F Notification of reason for final refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right