KR20100047499A - 난연성 스티로폼 및 이의 제조방법 - Google Patents

Abstract

통상의 비드를 준비하고, 통상의 비드를 난연제인 액상 규산소다(이하 규산소다) 또는 액상 내수성 규산소다(이하 내수성 규산소다)에 담가서 충분히 적신다.

상기의 규산소다 또는 내수성 규산소다와 같은 난연제에 적셔진 통상의 비드를 윈심분리기와 같은 통상의 고액분리수단을 이용하여 난연제를 적당하게 이탈시킨다.

이렇게 난연제가 적당하게 이탈된 비드를 교반기에 넣고 난연성 분말을 분사기를 이용하여 비드에 도포하고, 다시 미점착 난연성 분말을 탈리하는 수단을 취하여 비드에 미흡착된 난연성 분말을 탈리하는 공정을 선택적으로 부가한다.

그리고 건조수단을 이용하여 비드를 건조시킨다.

상기의 과정을 통하여 통상의 폴리스티렌 비드는 난연제가 흡착이 되고 난연성 분말이 도포되어 발포 성형이 가능한 난연성 폴리스티렌 비드로 탄생하게 된다.

이런 난연성 폴리스티렌 비드를 통상의 스티로폼 성형 공정인 발포, 성형과정을 거치면 난연성 스티로폼으로 탄생하게 된다.

본 발명의 또 다른 특징은 통상의 폴리스티렌 비드를 예비 발포하여 액상 난연제를 흡착하고 난연성 분말을 도포하여 통상의 스티로폼 성형 공정인 발포, 성형 과정을 거쳐서 난연성 스티로폼을 제작한다.

통상의 폴리스티렌 비드를 예비 발포하여 준비한다. 이렇게 예비 발포된 수 지 입자를 규산소다 또는 난연성 규산소다와 같은 액상 난연제에 넣고 충분히 담가서 적시는 공정을 취한다.

상기의 액상 규산소다 또는 액상 내수성 난연소다와 같은 액상 난연제에 적셔진 예비 발포 수지 입자를 탈수기, 윈심분리기와 같은 통상의 고액분리수단을 이용하여 액상 난연제를 적절하게 이탈시킨다.

이렇게 난연제가 적당하게 이탈된 예비 발포 수지 입자를 교반하면서 난연성 분말을 분사기를 이용하여 비드에 도포하고, 다시 선택적으로 과잉의 난연성 분말을 탈리하는 수단을 취하여 비드에 미흡착된 난연성 분말을 탈리시킨다. 그리고 건조수단을 이용하여 예비 발포 수지 입자를 건조시킨다.

상기의 과정을 통하여 통상의 예비 발포 수지입자는 액상 난연제가 흡착이 되고 난연성 분말이 도포되어 최종 발포 성형이 가능한 난연성 예비 발포 수지입자로 탄생하게 된다.

이런 난연성 예비 발포 수지 입자를 통상의 스티로폼 성형 공정인 발포, 성형과정을 거치면 난연성 스티로폼으로 탄생하게 된다.

비드, 예비 발포 수지 입자, 액상 난연제, 난연성 분말

Description

난연성 스티로폼 및 이의 제조방법{incombusitble polystyrene foam and the making method thereof}

본 발명은 일반적으로 스티로폼을 제조하는데 사용되는 원료인 폴리스티렌 비드에 관한 것으로 난연성 폴리스티렌 비드 및 난연성 스티로폼을 제작하는 방법 그리고 이를 이용한 난연성 스티로폼에 관한 발명이다.

일반적으로 스티로폼은 단열성이 좋지만 난연성이 상당히 부족하여 열에 취약한 단점을 가지고 있었다.

그리고 화재시에 스티로폼의 성분인 폴리스티렌이 연소하면서 매연 및 악취 그리고 강한 유해성 물질을 발산하여 생리적 환경적인 큰 문제를 발생하고 있었다.

또한 스티로폼은 건축물 내부의 단열재로 사용하여 화재시에 진화하기 어렵다는 큰 문제점이 있었다.

따라서 이런 스티로폼에 난연성을 크게 부여하고자 많은 기술자들에 의하여 난연성 스티로폼을 제조하는 기술들이 많이 제시되고 있었다.

상기와 같은 난연성 스티로폼을 제조하는 방법으로 종래기술로서 미발포 폴 리스티렌 입자(통상의 폴리스티렌 비드, 이하 간략히 비드)를 난연화하는 기술들이 개시되고 있다.

종래기술로서 비드 표면에 할로겐화물, 인산화물, 브롬화 유기화합물 등의 난연제를 코팅하여 발포 성형시켜 난연성 스티로폼을 제조하거나, 비드에 제올라이트, 벤토나이트, 펄라이트, 일라이트 등과 같은 다공성 광물입자를 혼합하여 압축성형하는 기술이 있다.

또한 비드를 파쇄하여 규산소다와 탄산칼슘으로 구성되는 코팅제를 도포하여 발포하거나, 규산소다 및 탄산칼슘, 수산화 알루미늄, 탈크 등이 혼합된 난연제 조성물을 도포하고 마이크로파에 의한 가열로 건조시키는 단계를 거친 후 발포하기도 하였다.

그러나 상기의 종래 기술들은 제조공정이 까다롭고 제조원가가 높다는 단점과 난연제로 사용되는 코팅물질이 고가일 뿐만 아니라 난연성도 떨어짐은 물론 스티로폼으로 발포 성형되는 성형성도 많이 떨어졌다. 그리고 성형된 제품도 품질의 균일성도 보장할 수 없는 상황이었다.

또한 일반 비드를 난연성 폴리스티렌 비드로 제조하는 방법 즉 규산계 난연제를 비드에 코팅하는 방법이 구체적으로 제시되지 않았다는 문제점이 있었다.

그래서 현실적으로 규산계 난연제가 코팅된 비드가 잘 생성되지 않을 뿐만 아니라 이 규산계 난연제로 코팅된 비드가 스티로폼으로 성형되기가 어려운 면이 있었으며 발포되어 성형되더라도 스티로폼이 깨어지거나 균열이 발생하는 면이 있었다.

따라서 안정적인 스티로폼으로 발포 성형 될 수 있고 현실적이고 실질적인 난연성 스티로폼을 제조하기 위하여, 원재료인 비드에 난연성물질을 점착하고 규산계 난연제를 균일하고 안정적으로 코팅하는 방법을 제시하여 난연성 폴리스티렌 비드를 제조할 필요성이 대두되었다.

또한 일반적인 스티로폼 제조 공정에 다른 공정을 부가하여 난연성 스티로폼을 제조하는 기술들이 제시될 필요가 있었다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여,

통상의 비드를 준비하고, 통상의 비드를 난연제인 액상 규산소다(이하 규산소다) 또는 액상 내수성 규산소다(이하 내수성 규산소다)에 담가서 충분히 적신다.

상기의 규산소다 또는 내수성 규산소다와 같은 난연제에 적셔진 통상의 비드를 윈심분리기와 같은 통상의 고액분리수단을 이용하여 난연제를 적당하게 이탈시킨다.

이렇게 난연제가 적당하게 이탈된 비드를 교반기에 넣고 난연성 분말을 분사기를 이용하여 비드에 도포하고(난연성 분말 도포수단), 다시 미점착 난연성 분말 을 탈리(분말 탈리 수단)하는 수단을 취하여 비드에 미흡착된 난연성 분말을 탈리한는 공정을 선택적으로 부가한다.

그리고 건조수단을 이용하여 비드를 건조시킨다.

상기의 과정을 통하여 통상의 폴리스티렌 비드는 난연제가 코팅이 되고 난연성 분말이 도포되어 발포 성형이 가능한 난연성 폴리스티렌 비드로 탄생하게 된다.

이런 난연성 폴리스티렌 비드를 통상의 스티로폼 성형 공정인 발포, 성형과정을 거치면 난연성 스티로폼으로 탄생하게 된다.

본 발명의 또 다른 특징은 통상의 폴리스티렌 비드를 예비 발포하여 난연제를 코팅하고 난연성 분말을 도포하여 통상의 스티로폼 성형 공정인 발포, 성형 과정을 거쳐서 난연성 스티로폼을 제작한다.

통상의 폴리스티렌 비드를 예비 발포하여 준비한다. 이렇게 예비 발포된 수지 입자를 규산소다 또는 난연성 규산소다와 같은 난연제에 넣고 충분히 담가서 적시는 공정을 취한다.

상기의 액상 규산소다 또는 액상 내수성 난연소다와 같은 액상 난연제에 적셔진 예비 발포 수지 입자를 탈수기, 윈심분리기와 같은 통상의 고액분리수단을 이용하여 액상 난연제를 적당하게 이탈시킨다.

이렇게 난연제가 적당하게 이탈된 예비 발포 수지 입자를 교반하면서 난연성 분말을 분사기를 이용하여 비드에 도포하고(난연성 분말 도포수단), 다시 선택적으로 과잉의 난연성 분말을 탈리하는 수단을 취하여 비드에 미흡착된 난연성 분말을 탈리시킨다.

그리고 건조수단을 이용하여 예비 발포 수지 입자를 건조시킨다.

상기의 과정을 통하여 통상의 예비 발포 수지입자는 난연제가 흡착이 되고 난연성 분말이 도포되어 최종 발포 성형이 가능한 난연성 예비 발포 수지입자로 탄생하게 된다.

이런 난연성 예비 발포 수지 입자를 통상의 스티로폼 성형 공정인 발포, 성형과정을 거치면 난연성 스티로폼으로 탄생하게 된다.

본 발명에 의하여 내수성이 높으며, 난연성도 현저히 높은 스티로폼의 원료인 "난연성 폴리스티렌 비드"를 제조하였다.

또한 난연성과 내수성이 높은 난연성 스티로폼을 제조하는 방법을 제공하여 난연성이 높은 난연성 스티로폼을 제조하였다.

특히, 성형된 스티로폼의 균열을 완전히 방지하는 효과를 가졌으며, 종래의 고가의 난연물질 대신 저렴한 난연물질을 사용하여 경제성있는 매우 저렴한 난연성 스티로폼을 제조할 수 있게 되었다.

또한 본 발명에 의한 폴리스티렌 비드를 통상의 기술인 발포, 성형과정을 통하여 경량성이 있고 단열성이 강하며 내열성이 강한 스티로폼을 제조할 수 있어 건축물 단열 내장제, 충격완화물 등 다용도로 사용할 수 있는 스티로폼을 공급하여 그 수요가 현저히 증가되는 효과도 예상된다.

이와 더불어, 종래의 스티로폼 제조 공정에 본 발명인 난연성 스티로폼을 제조하는 공정을 부가하여 난연성이 현저히 상승된 난연성 스티로폼을 간단히 제조할수 있는 효과가 발생한다.

그리고, 본 발명은 발포되기 전의 일반 비드를 이용하여 난연성 포리스티렌 비드를 제조하는 방법 및 그 난연성 폴리스티렌 비드 그리고 이의 발포체인 난연성 스티로폼에 관한 것이므로, 스티로폼을 제조하는 공장에 이 난연성 폴리스티렌 비드를 공급하여 용이하게 난연성 스티로폼을 제조할 수 있어 물류비용이 현저히 감소하고, 난연성 스티로폼이 필요한 곳에 쉽게 운반할 수 있는 효과도 있다.

또한 본 발명의 최대의 효과는 통상의 스티로폼을 제조하는 시설에서 본 발명을 부대 시설로 설비하여 사용하게 되면 종래의 설비를 그대로 사용할 수 있는 장점이 있다.

그리고 본 발명은 난연성 스티로폼을 산업상 수요에 충분히 공급할 수 있는 대량 생산 체제가 가능하게 해 준다는 것이다. 즉, 예비 발포 수지 입자는 부피가 커서 다량의 예비 발포 수지 입자를 난연제로 흡착시키는 것이 매우 어렵다는 문제점과 또 잘 흡착되지도 않으며 흡착에 매우 많은 시간이 소요된다는 문제점이 지적되고 있었다. 그와 반면에 본 발명은 매우 짧은 시간에 모든 예비 발포 수지 입자를 액상 난연제로 간단히 흡착시킬수 있고 또한 난연성 분말을 쉽게 잘 점착시킬 수 있는 상태로 만들어 주기 때문에 대량생산체제에 알맞게 되는 현저한 효과가 발생하는 것이다.

본 발명은 스티로폼을 제조하기 위하여 사용하는 원재료인 폴리스티렌 비드(이하 간략히 "비드"라 한다)를 준비하여 "난연성 폴리스티렌 비드를 제조하는 방법" 및 이 제조방법으로 제조된 "난연성 폴리스티렌 비드"에 관한 것이다.

또한 이 난연성 폴리스티렌 비드를 이용하여 "난연성 스티로폼을 제조하는 방법" 및 이의 성형물인 "난연성 스티로폼"에 관한 것이다.

그리고, '예비 발포 수지 입자"를 이용하여 "난연성 스티로폼을 제조하는 방법" 및 이의 성형물인 "난연성 스티로폼"에 관한 것이다.

먼저, "비드"라 함은 폴리스티렌수지에 펜탄 또는 부탄 등 탄화수소가스를 주입시킨 둥근형 입자를 의미하며 제일모직, LG, 동부, BASP사에서 나오는 일반적으로 난연처리가 되지 않는 것을 의미한다.

그리고, 비드를 스티로폼으로 제조하는 공정중에 하나인 예비 발포 과정에서 형성되는 완전한 스티로폼으로 성형되지 않은 비드 발포체를 "예비 발포 수지 입자"라고 한다.

1. 본 발명의 특징은 난연처리가 되지 않은 비드를 액상 난연제에 흠뻑 적시는 과정으로부터 시작한다.

난연제가 액상인 경우 액상으로 사용한다.

난연제가 액상이 아닌경우 혹은 액상이더라도 농도를 희석하기 위하여 물 또 는 유기용매로 희석하거나 용해하여 액상으로 만든 후 사용할 수 있다. 이런 액체 상태의 난연제를 본 발명에서는 '액상 난연제'라고 한다.

이용하는 난연제의 종류는 통상적으로 사용하는 무기계 난연제, 인계 난연제, 할로겐계 난연제 등이다.

무기계 난연제로는 액상 규산소다 또는 액상 내수성 규산소다를 사용한다.

액상 내수성 규산소다는 통상의 방법으로 제조된 내수성이 향상된 규산소다를 의미하며, 따라서 수분산성 알칼리 규산염, 수분산성 실리카 및 유기 관능성 실란화합물로 코팅된 수분산성 실리카 등을 하도용 전색제로 함유하고, 수분산성 알루미나를 유기 관능성 실란화합물로 가수분해시킨 가수분해 반응물을 상도용 전색제로 함유하는 것이거나, 규산소다를 주성분으로 세라믹 바인더에 붕산을 첨가한 내수성 규산소다 등을 포함하는 통상의 내수성 규산소다를 의미한다.

그러나 바람직하게는 액상 내수성 규산소다는 내수성 촉진제가 함유된 규산소다를 의미한다. 즉 20-45% 탈산칼륨 수용액 100중량부에 탈산칼슘이 50-130중량부 첨가되어 용해된 것으로 구성한 내수성 촉진제를, 규산소다 100중량부에 이 내수성 촉진제를 1-200중량부 첨가된 것으로 구성된 것을 의미한다.

또한 인계 난연제를 사용한다.

인계난연제는 연소과정에서 가연성물질과 반응해 고분자 표면에 탄화막을 형성하고, 이 탄화막은 연소에 필요한 산소를 차단하여 난연 효과를 나타낸다. 특히 인계 난연제는 고분자내의 산소 원소와 반응하여 탈수 탄화 함으로써 난연 효과를 발휘하기 때문에 산소원소를 함유한 고분자에서 효과적으로 난연 역할을 수행한다.

대표적으로는 인산(phosphoric acid)을 들 수 있다.

또한 다른 종류로 인산에스테르계, 함할로겐 인산에스테르계, 비할로겐 축합인계, 폴리인산염계, 적인계 등으로 Trioctyl phosphate, Dimethyl methylphosphate, Trimethylolpropane methylphosphanic oligomer, Penthaerythritol phosphate, Cyclic neopentyl thiophosphoric anhydride, Triphenyl phosphate, Tricresyl

phosphate, t-butylphenyl diphenyl phosphate, tetraphenyl m-p-phenylene phosphate, Tris(2,4-dibromophenyl)phosphate, NN'bis(2-hydroxycthyl)aminomethylphosphonate, Triaryl phosphate,

2ethylhexyl diphenyl phosphate, Triethyl phosphate, Chloroethyl

phosphate, Resol diphenyl phosphate, Tris-β-chloropropyl phosphate 등이 있다.

그리고 할로겐계 난연제를 사용할 수 있다.

난연효과를 나타내는 할로겐화합물에는 F, Br, Cl, I 등이 있는데 그 중 F 함유 화합물은 탄소와의 결합력이 강하고 I 함유화합물의 경우는 탄소와의 결합력이 약하여 가공온도에서 쉽게 분해되어 사용이 어려운 단점이 있다. Br 및 Cl의 경우 연소시 쉽게 분해가 일어나고 H-X(Br or Cl)가 좁은 영역에서 분해가 발생되며 실제 연소되는 영역에서 농도가 높은 Br계 화합물의 난연효과가 가장 우수하다.

할로겐화합물은 근본적으로 기체상에서 발생하는 라디칼을 안정화시켜 난연효과를 가지게 되는 데 연소시 수산화라디칼과 같은 활성화라디칼은 화학반응을 통하여 열을 발생하게 되며 이때 발생된 잠열은 주위 인화성 물질이 연소하는데 소요되는 에너지원으로 작용하게 된다.

난연제는 활성라디칼인 산소와 수산화라디칼의 농도를 줄이고 연쇄반응을 정지시켜 난연효과를부여하게 되는데 연소시 C-X 결합의 절단은 흡열반응으로 가연성 물질을 감소시키는 효과가 있다.

또한 분해시 불연성 기체를 발생시켜 산소를 차단하는 효과도 있다.

대표적인 염소계 난연제로서, 염소화 파라핀, 염소화 폴리에틸렌이 알려져 있다. 또한 브롬화 난연제는 헥사브로모시클로도데칸(HBCD), 에틸렌 비스(테트라브로모프탈)이미드(EBTBPI), 디카브로모디페닐옥사이드, 옥타브로모디페닐옥사이드, 테트라브로모비스페놀 A(TBA), 비스(트리브로모페녹시)에탄, TBA 엑폭시 올리고머,TBA 카보네이트 올리고머, 에틸렌비스테트라브로모프탈이미드, 에틸렌비스펜타브로모디페닐, 트리스(트리브로모페녹시)트리아딘, 트리브로모네오펜틸알코올, TBA-비스(2,3 디브로모프로필에테르), 폴리디브로모페닐렌에테르, 브롬화 폴리스티렌, 헥사브로모벤젠, 테트라브로모비스페놀 S, 트리스(트리브로모네오펜틸)포스페이트, 옥타브로모트리메틸페닐리덴 등이 있다.

상기와 같은 난연제를 이미 언급한 바와 같이 액상인 경우 그대로 사용하거 나 물 또는 유기용매에 희석하여 사용할 수 있고, 액상이 아닌 것은 물 또는 유기용매에 용해하여 사용한다. 바람직하게는 환경에 악영향을 미치지 않는 무기계 난연제, 인계 난연제가 좋다.

용매는 물과 같은 친수성 용매, 또는 유기용매를 사용하여 사용할 수 있다.

용매의 사용량은 최종 성형되는 스티로폼의 난연성의 정도에 따라서 사용자의 요구에 따라 적절히 사용할 수 있으며 난연제가 녹아서 액상으로 유지되는 적절한 농도를 구비하도록 사용하는 것이 바람직하다.

유기용매는 통상의 유기용매이면 다 가능하고, 용매의 종류에 따라 비극성용매인 헥산류, 벤젠류, 톨루엔류, 크실렌류, 디에틸 에테류류, 클로로폼류, 에틸아세테이트 류 등이 있고, 극성 비양성자성 용매(Polar Aprotic Solvents)인 다이옥산류, 테트로하이드로퓨란(THF)류, 다이클로로메탄(DCM)류, 아세톤류, 아세토니트릴류, 디메틸포름아마이드(DMF)류, 디메틸설폭사이드(DMSO)류 등이 있고, 극성 양성자성 용매(Polar Protic Solvents)로는 아세틱에시드류, N-부타놀 류, 이소프로파놀(IPA)류, N-프로파놀류, 에타롤류, 메타놀류, 포르믹에시드류 등이 있으며 상기의 난연제를 녹이는 용매로 사용이 가능하다.

또한 다른 유기용매로서 사이클로헥사논, 프로필렌아세테이트, 스티렌류, 스티렌부타디엔류 등의 사용이 가능하다.

다만 유기용매는 상기에서 열거한 유기용매에 한정하지 않으며 일반적으로 난연제를 용해시킬 수 있는 용매이면 다 가능하다.

또한 상기의 액상 난연제들은 단독으로 또는 둘이상을 혼합하여 사용할 수 있다. 다만 바람직하게는 화학적 성질과 물리적 성질이 비슷한 종류를 혼합하여 사용하는 것이 공정상 유리하다.

그리고 상기의 액상 난연제에 난연성 분말을 혼합하여 사용할 수도 있다. 이렇게 액상 난연제에 난연성 분말을 혼합하여 사용한다고 하더라도 다음 공정인 난연성 분말을 도포하는 과정이 수반되어야 액상 난연제가 흡착된 비드 입자가 서로 엉겨서 응고되는 반응 및 성형체가 갈라져서 스트로폼으로 사용하기 부적당한 부작용의 발생을 방지할 수 있음은 물론이다.

다음으로 본 발명의 최대의 특징으로 비드를 상기의 액상 난연제에 충분히 적시는 과정을 실행한다. 본 발명자가 선행으로 특허출원한 선행발명(출원번호 10-2008-59359)은 액상난연제를 비드에 코팅하는 방법을 이용하여 난연성 폴리스티렌 비드를 제조하는 방법을 제시한 적이 있다.

하지만 선행발명은 아주 우수한 발명임에도 불구하고 액상 난연제를 코팅하는 점에 문제점이 발생하고 있었다. 즉 액상 난연제는 일반적으로 점성이 있어서 다량의 미세한 크기의 비드를 액상 난연제로 코팅하는 방법이 어려울 뿐만 아니라 일정한 농도로 코팅하기 어려운 면이 있었던 것이다. 또한 비드가 발포되어 비드의 부피가 현저히 증가된 성형체가 되면 액상 난연제의 농도가 희박해진다는 문제점도 제기되었다.

그러나 본 발명은 이러한 단점을 완전히 해소하여 액상 난연제에 비드를 완전히 흠뻑 적시는 과정을 수행함으로써 다량의 비드를 액상 난연제로 완전히 흡착시킬 수 있으며 모든 비드 표면에 일정한 농도로 도포할 수 있는 획기적인 방법을 선보이는 것이다.

그리고 이렇게 액상 난연제에 흠뻑 적셔진 비드는 원심분리기와 같은 고액분리 수단을 이용하여 비드에 과잉으로 도포된 액상 난연제를 이탈시킨다.

상기의 고액분리수단은 통상의 액상에 고체상의 물질이 용해되지 않고 존재하는 것을 액상과 분리하기 위한 수단을 의미한다. 따라서 통상의 탈수작용을 갖는 탈수기와 같은 기능을 하는 것이면 충분하며 일반적인 원심탈수기, 원심분리기 등의 고액분리수단이면 가능하다.

고액분리수단을 작동하는 과정은 점성이 있는 액상 난연제가 적당히 이탈되도록 적당한 회전(일반적인 원심분리기인 경우)력을 가지고 작동하여, 비드에 과잉으로 흡착된 액상 난연제를 이탈시키도록 작동한다. 따라서 적당한 시간과 회전도 등은 성형된 스티로폼의 난연성의 정도에 따라서 당업자가 충분히 채용할 수 있는 정도로면 가능하다. 일반적으로 탈수기와 같은 원심분리기인 경우 고속회전을 통하여 짧은 시간에 액상 난연제를 이탈시키는 것이 바람직하다. 바람직하게는 고속회전으로 짧은 시간에 실시하는 것이 좋다. 통상의 고속회전(200~600rpm)으로 1~5분 정도 하는 것이 좋다.

이렇게 이탈된 액상 난연제는 비드로부터 완전히 빠져나가는 이탈상태가 되지 않고 다음의 공정인 난연성 분말을 도포하는 과정에서 난연성 분말을 충분히 점착할 수 있는 점도를 유지할 수 있게 된다.

또한 액상 난연제에 흠뻑 적셔진 비드는 비드 표면 뿐만 아니라 비드 내부에 까지 난연제로 흡착시켜주는 효과를 겸비하게 되어 향후 비드가 스티로폼으로 성형될 때 난연성이 현저히 증가하게 되는 것이다.

액상 난연제가 고액분리수단 공정을 거치고 난 후 비드에 흡착하는 량은 일반적으로 비드의 크기 및 고액분리수단의 작동 상황에 따라 다를 수 있다. 다만 바람직하게는 비드 100중량부에 액상 난연제 1-20중량부 흡착된 상태의 것이 좋다.

액상 난연제 이탈을 위한 고액분리수단의 실시예 중 하나를 설명한다.

그러나 본 실시예는 발명의 범위를 제한하는 것이 아니다.

고액분리수단은 회전이 가능한 감속기를 부착한 내부 탱크를 구비한다. 탱크는 일반적으로 원통형인 것이겠지만 모양에는 크게 관계없으며 내부 탱크의 상부는 개구부를 형성하고 있다. 또한 내부 탱크에는 내부 태크의 회전을 담당하는 감속기와 연계된 또는 독자적으로 구동하는 교반기가 설치되어 있을 수도 있다.

또한 내부 탱크의 측면과 밑면은 미세한 구멍이 형성되어 있다. 바람직하게는 비드 입자가 통과하지 못할 크기로 구멍이 형성되어 있다.

이런 내부 탱크의 외부에는 액체가 세지 않는 외부 탱크가 형성되어 있다. 외부 탱크는 그 하부에 액체를 순환할 수 있는 구멍이 형성되어 있다. 이 구멍을 통하여 외부 탱크 내부의 내부 탱크가 회전운동하면서 예비 발포 수지 입자로부터 이탈시킨 액상 난연제를 액상 난연제 공급 탱크로 이송시킬 수 있는 것이다. 액상 난연제를 이송시킬 수 있는 수단은 통상의 펌프를 이용하는 수단을 채용할 수 있다. 또한 이런한 이송 펌프 수단은 자동제어 장치를 구비하여 액상 난연제를 이탈시키는 하나의 단위 공정이 시행되는 과정에서 자동적으로 제어하는 수단을 채용할 수 있다.

내부 탱크의 개구부에는 유입 이송관이 연결 또는 연계되어 있어 예비 발포 수지 입자가 이 유입이송관을 통하여 내부 탱크로 공급된다. 예비 발포 수지 입자를 내부 탱크에 유입시키는 수단은 통상의 통풍기식, 자연낙하식, 압력식, 수동식이 모두 사용될 수 있다.

그리고 내부 탱크 개구부와 연결 또는 연계된 유출 이송관이 형성되어 있다. 이 유출 이송관을 통하여 액상 난연제가 적당히 탈리된 비드 입자를 난연성 분말 탱크로 이송할 수 있다. 비드 입자를 난연성 분말 탱크로 이송하여 유입시키는 수단은 통상의 통풍기식, 자연낙하식, 압력식, 수동식이 모두 사용될 수 있다.

내부 탱크 개구부 위에는 액상 난연제 공급 탱크가 구비되어 있다. 액상 난연제 공급 탱크에는 액상 난연제를 공급 탱크로 공급 받을 수 있는 유입부와 액상 난연제를 내부 탱크에 공급할 수 있는 살수부가 형성되어 있다.

액상 난연제 공급 탱크 살수부는 통상의 스프레이식 살수 수단이 구비되어 있다. 이 살수 수단을 이용하여 내부 탱크로 공급된 비드 입자에 액상 난연제를 살포하여 충분히 흠뻑 적실 수 있다.

액상 난연제 흡착 공정과 고액분리수단의 작동 상황을 설명한다.

비드를 통상의 유입수단으로 내부 탱크에 공급한다.

그리고 그와 동시에 액상 난연제 공급 탱크에서 액상 난연제를 비드 입자에 뿌려서 충분히 적셔주면서 비드 전부를 충분히 담글 정도로 액상 난연제를 공급한다.

그리고 그와 동시에 내부 탱크를 서서히 회전시켜서 모든 비드 입자가 액상 난연제에 충분히 흡착될 수 있도록 작동시킨다. 따라서 내부 탱크에는 통상의 교반기가 설치되어 있을 수 있어 교반기로 서서히 교반시키면서 액상난연제를 모든 비드 입자의 내부까지 충분히 흡착할 수 있도록 구동할 수 있다.

그리고 액상 난연제가 비드에 충분히 흡착되도록 잠시 비드 입자를 액상 난연제에 완전히 침적한 상태로 잠시 유지 한다. 침적 유지 시간은 큰 문제가 되지 않는다. 바람직하게는 1-10분 정도가 충분한 흡착을 위해서 좋다.

이 때 외부 탱크의 하부에 형성된 구멍(즉 탈리된 액상 난연제를 액상 난연제 저장 탱크로 순환시킬 수 있는 구멍)은 닫혀져 있어서 액상 난연제가 외부로 유출되지 않는다.

그리고 내부 탱크가 감속기에 의해서 회전을 하면서 액상 난연제를 이탈시키도록 한다. 회전속도와 시간은 급속회전, 완속회전에 따라 사용자가 임으로 선택하여 실시할 수 있으며, 바람직하게는 급속회전으로 짧은 시간에 실시하는 것이 좋다. 통상 고속회전(200~600rpm)으로 1~5분 정도 하는 것이 좋다.

그리고 이와 동시에 외부 탱크 하부의 구멍이 개폐수단에 의해 열리면서 비드 입자에 붙어 있는 여분의 액상난연제는 탈리가 되면서 액상 난연제 저장 탱크로 순환되어 저장된다.

이런 과정을 통하여 비드 입자는 적당한 점착성을 유지하면서 충분히 액상 난연제를 흡착한 상태가 되는 것이다.

상기의 과정을 원하는 성형된 스티로폼의 난연정도에 따라서 수 회 실시할 수 있다.

그리고 최종적으로 액상 난연제가 적당히 이탈된 비드 입자는 난연성 분말을 도포하는 공정으로 유입되는 것이다.

이런 상태로 액상 난연제가 적당히 탈리된 비드는 비드 표면에 적당한 점도를 유지하는 상태가 된다. 또한 적당히 난연분말을 점착할 수 있는 상태가 된다.

따라서 일정한 점도가 유지되는 상기의 비드는 바로 난연성 분말을 도포시키는 과정으로 진입한다.

난연성 분말은 일반적으로 분말형 난연제를 이용한다.

난연성 분말의 종류는 실리콘계 난연제, 탄소분말, 알카리토금속 산화물, 아연, 아연산화물, 산화마그네슘, 수산화 알미늄 (Tri-hydroxy Aluminate), 수산화 마그네슘 (Di-hydroxy Magnecium), 실란 화합물, 실록산 화합물, 산화철, 산화망간, 삼산화 안티몬(Sb2O3), 오산화안티몬(Sb2O5), 구아니딘염, 붕산아연, 몰리부덴화합물, 주석산아연 등이 있다. 그 밖에 분말형으로 제조되는 난연제는 모두 포함될 수 있음은 자명한 사실이다.

난연제는 평균적으로 1-500㎛정도인 미세한 분말형태로 되어 있어서, 즉 비드보다 현저히 작은 직경을 갖는 분말형태를 가지고 있으므로 점성이 형성된 비드 알갱이 전부에 매우 균일하게 잘 점착될 수 있는 것이다

상기의 난연성 분말은 단독으로 또는 둘이상을 혼합하여 사용될 수 있다.

난연성 분말을 도포하는 공정은 상기의 무기 난연제를 상기와 같은 분말도를 갖도록 미세한 분말로 만들어서(혹은 본래 미세한 분말로 형성된 것은 그대로 사용하여) 통상의 분사기를 이용하여 비드 알갱이 표면을 골고루 점착시킨다.

이 때 비드를 교반기로 교반하면서 난연성 분말을 분사하여 도포하는 방식을 취할 수 있다. 또한 교반기로 교반하면서 난연성 분말을 비드에 버무리면서 점착하는 공정을 취할 수도 있다.

또한 비드에 점착하지 않는 난연성분말은 제거하거나 재순환하여 사용할 수 있는 공정을 난연성 분말을 비드에 점착하는 공정에 부가하여 사용할 수도 있다.

이렇게 충분히 난연성 분말이 점착된 비드는 난연성 분말이 점착됨과 동시에 건조되기 시작한다. 그리고 건조를 좀 더 신속히 하려면 난연성 분말이 점착된 비드를 5-45도씨 정도의 바람으로 건조하는 과정을 부가하여 실시할 수 있다.

상기의 난연성 분말을 점착시키는 공정의 실시예 중 하나를 설명하고자 한다. 하지만 이 실시예는 본 발명의 범위를 제한하지는 않는다.

액상 난연제가 흡착된 비드 입자는 이송수단에 의해서 난연성 분말 점착공정으로 유입된다. 상기의 이송수단은 통상의 통풍기식, 자연낙하식, 압력식, 수동식이 모두 사용될 수 있다.

이렇게 이송되는 비드 입자는 내부 탱크(난연성 분말 점착 공정의 내부 탱크)로 유입된다.

내부 탱크에는 내부 탱크를 회전시킬 수 있는 감속기가 구비되어 있다.

또한 내부 탱크의 상부는 개구부가 형성되어 있고, 내부 탱크의 측면과 밑면은 구멍이 형성되어 있다. 이 구멍은 비드 입자의 직경보다 작은 크기로 형성되어 있는 것이 바람직하다.

그리고 그 내부 탱크 위에는 분사기가 마련되어 있다. 하지만 분사기는 내부 탱크와 연계되어 있는 것이 아니고 독자적으로 형성되어 있다.

분사기는 교반 날개가 여러 개 부착된 교반축이 장착되어 있고, 그 교반축은 내부 탱크 내부에 위치되어 장착되어 있다. 그리고 교반축에는 분사를 할 수 있는 여러개의 분사 구멍이 형성되어 있을 수 있다.

또한 분사기는 내부 탱크 개구부에 횡으로 하나 또는 여러개의 분사노즐을 구비하고 있다. 분사노즐은 여러개의 구멍이 형성된 스프레이식으로 되어 있으며, 교반축과 연동하여 회전하면서 비드 입자에 대하여 난연성 분말을 위에서 아래로 ,즉 내부 탱크 내부로 살포할 수 있는 구성으로 이루어져 있다.

그리고 내부 탱크 외부에는 외부 탱크가 내부 탱크를 포섭하여 형성되어 있다. 이 외부 탱크는 내부 탱크와는 별개의 탱크로 형성된 것이며 그 하부에는 미점착 난연성 분말을 뽑아서 제거하거나 순환시킬 수 있는 배출구를 형성하고 있다. 그리고 비드 입자 건조를 위한 송풍력을 내부 탱크에 전달할 수 있는 송풍구를 형성하고 있다.

외부 탱크의 배출구를 통하여 미부착 난연성 분말은 흡입기와 같은 이송수단에 의하여 분사기로 순환된다.

즉, 난연성 분말이 비드 입자의 표면에 점착될 수록 예비 발포 수지 입자는 점성이 약화되는 것이며, 그에 따라 과잉으로 살포되는 난연성 분말은 점착되지 안않으므로 분사기로 재순환 되거나 제거되는 것이다.

상기와 같은 난연성 분말 도포 공정은 수 회 반복하여 실시할 수 있다. 바람직하게는 1회 내지 2회가 적당하다.

이런 공정을 통하여 액상 난연제가 흡착된 비드 입자 전부에 난연성 분말을 골고루 균일하게 점착시킬 수 있는 것이다.

다음으로 난연성 분말을 살포하는 과정을 멈추고, 난연성 분말이 충분히 점 착된 비드 입자를 교반기로 매우 느리게 교반하면서 송풍기를 통하여 5-45도씨 정도의 바람을 가한다. 이런 송풍 작용으로 비드 입자는 덩어리 지지 않으면서 충분히 건조가 된다.

이렇게 난연성 분말의 점착량은 비드의 크기 및 액상난연제의 흡착량에 차이가 날 수 있다. 다만 바람직하게는 비드 100중량부에 난연성 분말 1-15중량부 점착된 것이 난연성에 좋다.

이렇게 준비된 난연제가 흡착되고 난연성 분말이 점착된 비드(이하, 난연성 비드)를 통상의 비드발포 과정을 통하여 난연성이 현저히 증가된 스티로폼을 생산하게 된다.

통상의 비드 발포공정은 난연성 비드를 0.5기압, 100-110도씨의 스팀공기를 통하여 예비 발포한다. 그리고 사일로에 일시적으로 보관하면서 건조 숙성시킨다.

다시 예비 발포된 수지 입자를 성형기로 이송하여 0.5내지 0.75기압에서 100-110도씨의 스팀공기로 가하면서 압착성형하면 완성된 난연성 스티로폼이 생성된다.

다음으로 실시예를 설명한다. 그러나 하기의 실시예는 본 발명의 범위를 제한하는 것이 아니다.

<실시예 1>

비드(LG160) 500g을 탱크 측면과 하부에 구멍(비드 크기보다 작음)이 형성된 탱크(내부 탱크)에 넣고 액상 규산 소다를 액상 난연제 탱크에서 예비 발포 수지 입자에 뿌려 주면서 예비 수지 입자를 담글 정도로 충분히 적셔준다. 이렇게 예비 발포 수지 입자가 액상 규산 소다에 적셔진 상태에서 약 2분간 정치한다. 이 경우 외부 탱크는 내부 탱크를 감싸서 형성 하고 있으며 개폐 밸브는 잠겨져 있어 액상 규산 소다가 외부로 배출되지 않는다.

그리고 외부 탱크의 개폐 밸브를 열고 내부 탱크를 고속회전(300rpm)으로 약 1-2분간 회전시켜서 액상 규산 소다를 비드 입자에서 탈리시킨다.

이렇게 액상 규산 소다가 적당히 탈리된 비드 입자는 517g된다.

이 비드 입자를 난연성 분말 분사 탱크(이 탱크도 측면, 밑면에 구멍이 형성되어 있고, 그 구멍의 크기는 비드 입자보다 작다)로 이송한다. 이송된 비드를 교반하면서 난연성 분말인 실리콘 분말(용융 실리콘 샌드 분말)을 분사하여 점착시킨다. 예비 발포 수지 입자에 점착된 실리콘 분말 양은 9g이다.

그리고 상기의 실리콘 분말이 점착된 비드 입자를 교반하면서 25-35도씨의 온풍으로 2-5분간 건조시킨다.

이렇게 건조된 비드 입자는 난연성이 형성되어 있고, 이 비즈입자를 통상의 스티로폼 성형공정인 예비 발포를 거쳐 사일로에 저장하여 숙성시키고 성형기로 이송하여 성형기내 0.7기압 유지, 103도씨의 스팀공기를 불어 넣고 압착성형하면 완성된 난연성 스티로폼이 완성된다.

<실시예 2>

상기 실시예 1과 동일하게 실시하되, 비드(LG240) 380g을 이용한다. 그리고 액상 난연제는 상기의 액상 내수성 규산소다를 사용하여 비드 입자에 흡착시키고 그 흡착량은 435g이다.

또한 난연성 분말은 실리콘 분말(용융 실리콘 샌드 분말)과 산화철 분말을 8:2로 혼합하여 제조한 분말을 사용한다. 이렇게 제조된 난연성 분말이 비드 입자에 점착된 량은 35g이다.

그리고 실시예 1과 동일하게 온풍으로 건조하고 예비 발포를 거쳐 성형기로 압착성형하면 완성된 난연성 스티로폼이 된다.

<실시예 3>

상기 실시예 1과 동일하게 실시하되, 비드(LG240) 400g을 이용한다. 그리고 액상 난연제는 상기의 액상 내수성 규산소다를 사용하여 비드 입자에 흡착시키고 그 흡착량은 435g이다.

또한 난연성 분말은 실리콘 분말(용융 실리콘 샌드 분말)과 산화철 분말을 8:2로 혼합하여 제조한 분말을 사용한다. 이렇게 제조된 난연성 분말이 비드 입자에 점착된 량은 36g이다.

그리고 실시예 1과 동일하게 온풍으로 건조하고 예비 발포를 거쳐 성형기로 압착성형하면 완성된 난연성 스티로폼이 된다.

상기의 실시에 1내지 3으로부터 완성된 난연성 스티로폼은 크랙이 전혀 없는 완전한 스티로폼으로 성형되었으며, 토치 버너로 가열하여 태워도 전혀 타지 않는 난연성을 획득하였다.

2. 다음으로 또 다른 본 발명의 특징인 예비 발포 수지 입자를 액상 난연제로 흡착하는 과정을 통하여 현저하게 상승된 난연성 스티로폼을 제조하는 공정을 설명한다.

먼저, 1차로 예비발포된 수지 입자는 일반적으로 비중이 현저히 낮고 부피가 과다하게 커서 액상 난연제를 예비발포 수지 입자에 흡착시키는 과정이 종래의 기술에서는 할 수가 없는 것이었다.

따라서 액상 난연제를 예비 발포 수지 입자에 흡착하는 과정이 큰 과제였던 것이다.

그러나 본 발명자는 연구에 연구를 거듭한 결과 액상 난연제를 충분히 그리고 매우 용이하게 흡착시킬 수 있는 공법을 발명하게 된 것이다.

먼저, 예비 발포된 수지입자를 상기에서 언급한 액상 난연제에 흡착하는 공정을 행한다.

액상 난연제는 상기한 바와 같은 난연제를 이용할 수 있으며, 다시 정리하면 아래와 같다.

이용하는 난연제의 종류는 통상적으로 사용하는 무기계 난연제, 인계 난연제, 할로겐계 난연제이며 액체형의 난연제를 사용한다.

무기계 난연제로는 규산소다 또는 내수성 규산소다를 사용한다.

내수성 규산소다는 통상의 방법으로 제조된 내수성이 향상된 규산소다를 의미하며, 따라서 수분산성 알칼리 규산염, 수분산성 실리카 및 유기 관능성 실란화합물로 코팅된 수분산성 실리카 등을 하도용 전색제로 함유하고, 수분산성 알루미나를 유기 관능성 실란화합물로 가수분해시킨 가수분해 반응물을 상도용 전색제로 함유하는 것이거나, 규산소다를 주성분으로 세라믹 바인더에 붕산을 첨가한 내수성 규산소다 등을 포함하는 통상의 내수성 규산소다를 의미한다.

그러나 바람직하게는 내수성 규산소다는 내수성 촉진제가 함유된 규산소다를 의미한다. 즉 20-45% 탈산칼륨 수용액 100중량부에 탈산칼슘이 50-130중량부 첨가되어 용해된 것으로 구성한 내수성 촉진제를, 규산소다 100중량부에 이 내수성 촉진제를 1-200중량부 첨가된 것으로 구성된 것을 의미한다.

또한 인계 난연제를 사용한다.

인계난연제는 연소과정에서 가연성물질과 반응해 고분자 표면에 탄화막을 형성하고, 이 탄화막은 연소에 필요한 산소를 차단하여 난연 효과를 나타낸다. 특히 인계 난연제는 고분자내의 산소 원소와 반응하여 탈수 탄화 함으로써 난연 효과를 발휘하기 때문에 산소원소를 함유한 고분자에서 효과적으로 난연 역할을 수행한다.

대표적으로는 인산(phosphoric acid)을 들 수 있다.

또한 다른 종류로 인산에스테르계, 함할로겐 인산에스테르계, 비할로겐 축합인계, 폴리인산염계, 적인계 등으로 Trioctyl phosphate, Dimethyl methylphosphate, Trimethylolpropane methylphosphanic oligomer, Penthaerythritol phosphate, Cyclic neopentyl thiophosphoric anhydride, Triphenyl phosphate, Tricresyl

phosphate, t-butylphenyl diphenyl phosphate, tetraphenyl m-p-phenylene phosphate, Tris(2,4-dibromophenyl)phosphate, NN'bis(2-hydroxycthyl)aminomethylphosphonate, Triaryl phosphate,

2ethylhexyl diphenyl phosphate, Triethyl phosphate, Chloroethyl

phosphate, Resol diphenyl phosphate, Tris-β-chloropropyl phosphate 등이 있다.

그리고 할로겐계 난연제를 사용한다.

난연효과를 나타내는 할로겐화합물에는 F, Br, Cl, I 등이 있는데 그 중 F 함유 화합물은 탄소와의 결합력이 강하고 I 함유화합물의 경우는 탄소와의 결합력 이 약하여 가공온도에서 쉽게 분해되어 사용이 어려운 단점이 있다. Br 및 Cl의 경우 연소시 쉽게 분해가 일어나고 H-X(Br or Cl)가 좁은 영역에서 분해가 발생되며 실제 연소되는 영역에서 농도가 높은 Br계 화합물의 난연효과가 가장 우수하다.

할로겐화합물은 근본적으로 기체상에서 발생하는 라디칼을 안정화시켜 난연효과를 가지게 되는 데 연소시 수산화라디칼과 같은 활성화라디칼은 화학반응을 통하여 열을 발생하게 되며 이때 발생된 잠열은 주위 인화성 물질이 연소하는데 소요되는 에너지원으로 작용하게 된다.

난연제는 활성라디칼인 산소와 수산화라디칼의 농도를 줄이고 연쇄반응을 정지시켜 난연효과를부여하게 되는데 연소시 C-X 결합의 절단은 흡열반응으로 가연성 물질을 감소시키는 효과가 있다.

또한 분해시 불연성 기체를 발생시켜 산소를 차단하는 효과도 있다.

대표적인 염소계 난연제로서, 염소화 파라핀, 염소화 폴리에틸렌이 알려져 있다. 또한 브롬화 난연제는 헥사브로모시클로도데칸(HBCD), 에틸렌 비스(테트라브로모프탈)이미드(EBTBPI), 디카브로모디페닐옥사이드, 옥타브로모디페닐옥사이드, 테트라브로모비스페놀 A(TBA), 비스(트리브로모페녹시)에탄, TBA 엑폭시 올리고머,TBA 카보네이트 올리고머, 에틸렌비스테트라브로모프탈이미드, 에틸렌비스펜타브로모디페닐, 트리스(트리브로모페녹시)트리아딘, 트리브로모네오펜틸알코올, TBA-비스(2,3 디브로모프로필에테르), 폴리디브로모페닐렌에테르, 브롬화 폴리스티렌, 헥사브로모벤젠, 테트라브로모비스페놀 S, 트리스(트리브로모네오펜틸)포스페이트, 옥타브로모트리메틸페닐리덴 등이 있다.

상기와 같은 난연제를 액상인 경우 그대로 사용하거나 희석하여 사용할 수 있고, 액상이 아닌 것은 물 또는 유기용매에 용해시켜 사용한다. 바람직하게는 환경에 악영향을 미치지 않는 무기계 난연제, 인계 난연제가 좋다.

용매는 물과 같은 친수성 용매 또는 유기용매를 사용하여 사용할 수 있다.

용매의 사용량은 스티로폼의 난연성의 정도에 따라서 적절히 사용할 수 있다.

유기용매는 통상의 유기용매이면 다 가능하고, 용매의 종류에 따라 비극성용매인 헥산류, 벤젠류, 톨루엔류, 크실렌류, 디에틸 에테류류, 클로로폼류, 에틸아세테이트 류 등이 있고, 극성 비양성자성 용매(Polar Aprotic Solvents)인 다이옥산류, 테트로하이드로퓨란(THF)류, 다이클로로메탄(DCM)류, 아세톤류, 아세토니트릴류, 디메틸포름아마이드(DMF)류, 디메틸설폭사이드(DMSO)류 등이 있고, 극성 양성자성 용매(Polar Protic Solvents)로는 아세틱에시드류, N-부타놀 류, 이소프로파놀(IPA)류, N-프로파놀류, 에타롤류, 메타놀류, 포르믹에시드류 등이 있으며 상기의 난연제를 녹이는 용매로 사용이 가능하다.

또한 다른 유기용매로서 사이클로헥사논, 프로필렌아세테이트, 스티렌류, 스티렌부타디엔류 등의 사용이 가능하다.

다만 유기용매는 상기에서 열거한 유기용매에 한정하지 않으며 일반적으로 난연제를 용해시킬 수 있는 용매이면 다 가능하다.

또한 상기의 액상 난연제는 단독으로 또는 둘이상을 혼합하여 사용할 수 있다. 다만 바람직하게는 화학적 성질과 물리적 성질이 비슷한 종류를 혼합하여 사용하는 것이 공정상 유리하다.

그리고 상기의 액상 난연제에 난연성 분말을 혼합하여 사용할 수도 있다. 이렇게 액상 난연제에 난연성 분말을 혼합하여 사용한다고 하더라도 다음 공정인 난연성 분말을 도포하는 과정이 수반되어야 액상 난연제가 흡착된 예비 발포 수지 입자가 서로 엉겨서 응고되는 반응 및 발포된 성형체가 갈라져서 스트로폼으로 사용하기 부적당한 부작용이 발생하는 것을 방지할 수 있음은 물론이다.

예비 발포된 수지 입자를 액상 난연제에 충분히 흡착하는 공정을 행한다. 이 공정은 액상 난연제에 예비 발포 수지 입자 완전히 담가서 적시는 것으로부터 시작한다. 완전히 담가서 적시는 공정은 액상 난연제가 예비 발포 수지 입자에 충분히 흡착될 수 있도록 적절하고 충분한 시간을 이용하여 시행한다.

이런 공정으로 부피가 매우 커진 예비 발포 수지 입자를 용이하게 액상 난연제로 충분하게 흡착시킬 수 있는 것이다.

그리고 상기에서 언급한 것과 같이 액상 난연제에 흠뻑 적셔진 예비 발포 수지 입자는 원심분리기와 같은 고액분리수단을 이용하여 예비 발포 수지 입자에 과잉으로 흡착된 액상 난연제를 이탈시킨다.

상기의 고액분리수단은 통상적으로 액상에 고체상의 물질이 용해되지 않고 존재하는 것(고체상의 부피와 크기는 제한없다)을 액상과 분리하기 위한 수단을 의 미한다. 따라서 통상의 탈수작용을 갖는 탈수기와 같은 기능을 하는 것이면 충분하며 일반적인 원심탈수기, 드럼형 탈수기, 원심분리기 등의 고액분리 수단이면 가능하다. 또한 원심력을 이용하지 않고 충돌력, 관성력, 중력을 이용한 자연 분리식도 가능하다. 다만 바람직하게는 예비 발포 수지 입자의 파손이나 신속한 액상 난연제를 탈리하기 위하여는 원심력을 이용한 고액분리수단이 좋다.

고액분리수단을 작동하는 과정은 점성이 있는 액상 난연제가 적당히 이탈되도록 적당한 회전(일반적인 원심분리기인 경우)력을 가지고 작동하여, 예비 발포 수지 입자에 과잉으로 흡착된 액상 난연제를 이탈시키도록 작동한다. 따라서 적당한 시간과 회전도 등은 성형된 스티로폼의 난연성의 정도에 따라서 당업자가 충분히 채용할 수 있는 정도로면 가능하다.

일반적으로 탈수기와 같은 원심분리기인 경우 고속회전을 통하여 짧은 시간에 액상 난연제를 이탈시키는 것이 바람직하다. 따라서 통상 고속회전(200~600rpm)으로 1~5분 정도 하는 것이 좋다.

액상 난연제 이탈 작용하는 고액분리수단의 실시예 중 하나를 설명한다.

그러나 본 실시예는 발명의 범위를 제한하는 것이 아니다.

고액분리수단은 회전이 가능한 감속기를 부착한 내부 탱크를 구비한다. 탱크는 일반적으로 원통형인 것이겠지만 그 모양에는 크게 관계없으며 내부 탱크의 상부는 개구부를 형성하고 있다. 또한 내부 탱크에는 내부 탱크의 회전을 담당하는 감속기와 연계된 또는 독자적으로 구동하는 교반기가 설치되어 있을 수도 있다.

또한 내부 탱크의 측면과 밑면은 구멍이 형성되어 있다. 바람직하게는 예비 발포 수지 입자가 통과하지 못할 크기로 구멍이 형성되어 있다.

이런 내부 탱크의 외부에는 액체가 세지 않는 외부 탱크가 형성되어 있다. 외부 탱크는 그 하부에 액체를 순환시킬 수 있는 구멍이 형성되어 있다. 이 구멍을 통하여 외부 탱크 내부의 내부 탱크가 회전운동하면서 예비 발포 수지 입자로부터 이탈시킨 액상 난연제를 액상 난연제 공급 탱크로 이송시킬 수 있는 것이다. 이 여분의 액상 난연제를 이송시킬 수 있는 수단은 통상의 펌프를 이용하는 수단을 채용할 수 있다. 또한 이러한 이송 펌프 수단은 자동제어 장치를 구비하여 액상 난연제를 이탈시키는 하나의 단위 공정이 시행되는 과정에서 자동적으로 제어하는 수단을 채용할 수 있다.

내부 탱크의 개구부에는 유입이송관이 연결 또는 연계되어 있어 예비 발포 수지 입자가 이 유입이송관을 통하여 내부 탱크로 공급된다. 예비 발포 수지 입자를 내부 탱크에 유입시키는 수단은 통상의 통풍기식, 자연낙하식, 압력식, 수동식이 모두 사용될 수 있다.

그리고 내부 탱크 개구부와 연결 또는 연계된 유출 이송관이 형성되어 있다. 이 유출 이송관을 통하여 액상 난연제가 적당히 탈리된 예비 발포 수지 입자를 난연성 분말 분사 탱크로 이송할 수 있다. 예비 발포 수지 입자를 난연성 분말 분사 탱크로 이송하여 유입시키는 수단은 통상의 통풍기식, 자연낙하식, 압력식, 수동식 이 모두 사용될 수 있다.

내부 탱크 개구부 위에는 액상 난연제 공급 탱크가 구비되어 있다. 액상 난연제 공급 탱크에는 액상 난연제를 공급 탱크로 공급 받을 수 있는 유입부와 액상 난연제를 내부 탱크에 공급할 수 있는 살수부가 형성되어 있다.

액상 난연제 공급 탱크 살수부는 통상의 스프레이식 살수 수단이 구비되어 있다. 이 살수 수단을 이용하여 내부 탱크로 공급된 예비 발포 수지 입자에 액상 난연제를 살포하여 충분히 흠뻑 적실 수 있다.

예비 발포 수지 입자의 액상 난연제 흡착 공정과 고액분리수단의 작동 상황을 설명한다.

먼저 예비 발포 수지 입자를 통상의 유입수단으로 내부 탱크에 공급한다.

그리고 그와 동시에 액상 난연제 공급 탱크에서 액상 난연제를 예비 발포 수지 입자에 뿌려서 충분히 적셔주면서 예비 발포 수지 입자를 충분히 담글 정도로 액상 난연제를 공급한다.

그리고 그와 동시에 내부 탱크를 서서히 회전시켜서 예비 발포 수지 입자가 액상 난연제에 충분히 흡착될 수 있도록 작동시킨다. 따라서 내부 탱크에는 통상의 교반기가 설치되어 있을 수 있어 교반기로 서서히 교반시키면서 액상난연제를 예비 발포 수지 입자의 내부까지 충분히 흡착할 수 있도록 하는 구성을 취할 수도 있다.

그리고 액상 난연제가 예비 발포 수지 입자에 충분히 흡착되도록 잠시 예비 발포 수지 입자를 액상 난연제에 완전히 침적한 상태로 잠시 유지 한다. 침적 유지 시간은 큰 문제가 되지 않는다. 바람직하게는 1-10분 정도가 충분한 흡착을 위해서 좋다.

이 때 외부 탱크의 하부에 형성된 구멍(즉 액상 난연제를 순환시킬 수 있는 구멍)은 개폐수단에 의하여 닫혀져 있어서 액상 난연제가 외부로 유출되지 않는다.

그리고 내부 탱크가 감속기에 의해서 회전을 하면서 액상 난연제를 이탈시키도록 한다. 회전속도와 시간은 급속회전, 완속회전에 따라 사용자가 임으로 선택하여 실시할 수 있으며, 바람직하게는 급속회전으로 짧은 시간에 실시하는 것이 좋으며 급속회전(200-600rpm)인 경우 1-5분이 적당하다.

그리고 이와 동시에 외부 탱크 하부의 구멍이 개폐수단에 의해 열리면서 예비 발포 수지 입자에 붙어 있는 여분의 액상난연제는 탈리가 되면서 액상 난연제 저장 탱크로 순환되어 저장된다.

이런 과정을 통하여 예비 발포 수지 입자는 적당한 점착성을 유지하면서 충분히 액상 난연제를 흡착한 상태가 되는 것이다.

상기의 과정을 원하는 스티로폼의 난연정도에 따라서 수 회 실시할 수 있다.

그리고 최종적으로 액상 난연제가 적당히 이탈된 예비 발포 수지 입자는 난연성 분말을 도포하는 공정으로 유입되는 것이다.

상기와 같이 이탈된 액상 난연제는 예비 발포 수지 입자의 흡착성 등으로 예비 발포 수지 입자로부터 완전히 빠져나가는 이탈상태가 되지 않고 다음의 공정인 난연성 분말을 도포하는 과정에서 난연성 분말을 충분히 점착할 수 있는 점도를 유 지할 수 있는 상태가 된다.

또한 액상 난연제에 흠뻑 적셔진 예비 발포 수지 입자는 입자 표면뿐만 아니라 입자 내부에까지 난연제로 흡착시켜주는 효과를 겸비하게 되어 향후 예비 발포 수지 입자가 스티로폼으로 성형될 때 난연성이 현저히 증가하게 되는 것이다.

액상 난연제가 고액분리수단 공정을 거치고 난 후 예비 발포 수지 입자에 흡착하는 량은 일반적으로 예비 발포 수지 입자의 크기 및 고액분리수단의 작동 상황에 따라 다를 수 있다. 다만 바람직하게는 예비 발포 수지 입자 100중량부에 액상 난연제 50-200중량부 흡착된 상태의 것이 비용 및 난연성 분말 점착성 면에서 좋다.

이런 상태로 액상 난연제가 적당히 탈리된 예비 발포 수지 입자는 예비 발포 수지 입자 표면에 적당한 점도를 유지하는 상태가 된다. 또한 적당히 난연분말을 점착할 수 있는 상태가 된다.

따라서 일정한 점도가 유지되는 상기의 예비 발포 수지 입자는 바로 난연성 분말을 도포시키는 과정으로 진입한다.

난연성 분말은 상기한 바와 같이 일반적으로 분말형 난연제를 이용한다.

난연성 분말의 종류는 실리콘계 난연제, 탄소분말, 알카리토금속 산화물, 아연, 아연산화물, 산화마그네슘, 수산화 알미늄 (Tri-hydroxy Aluminate), 수산화 마그네슘 (Di-hydroxy Magnecium), 실란 화합물, 실록산 화합물, 산화철, 산화망간, 삼산화 안티몬(Sb2O3), 오산화안티몬(Sb2O5), 구아니딘염, 붕산아연, 몰 리부덴화합물, 주석산아연 등이 있다. 그 밖에 분말형으로 제조되는 난연제는 모두 포함될 수 있음은 자명한 사실이다.

난연성 분말은 평균적으로 1-500㎛정도인 미세한 분말형태로 되어 있어서, 즉 예비 발포 수지 입자보다 현저히 작은 직경을 갖는 분말형태를 가지고 있으므로 점성이 형성된 예비 발포 수지 입자 표면에 매우 균일하게 잘 점착될 수 있는 것이다

상기의 난연성 분말은 단독으로 또는 둘이상을 혼합하여 사용될 수 있다.

난연성 분말을 도포하는 공정은 상기의 무기 난연제를 상기와 같은 분말도를 갖도록 미세한 분말로 만들어서(혹은 본래 미세한 분말로 형성된 것은 그대로 사용하여) 통상의 분사기를 이용하여 예비 발포 수지 입자 표면에 골고루 점착시킨다.

이 때 예비 발포 수지 입자를 교반기로 교반하면서 난연성 분말을 분사하여 도포하는 방식을 취할 수 있다. 교반기로 서서히 교반하면서 난연성 분말을 예비 발포 수지 입자에 버무리면서 점착하는 공정을 취할 수 있는 것이다. 그리고 이 때 예비 발포 수지 입자는 액상 난연제가 흡착된 상태라서 비중이 증가하였므르 교반하면서 난연성 분말을 도포하는 공정이 훨씬 용이하게 수행될 수 있는 것이다.

또한 난연성 분말을 예비 발포 수지 입자에 도포하는 공정에서 예비 발포 수지 입자에 점착되지 않은 여분의 난연성분말은 재순환하여 사용할 수 있는 공정을 난연성 분말을 예비 발포 수지 입자에 점착하는 공정에 부가하여 실시할 수 있다.

이렇게 충분히 난연성 분말이 점착된 예비 발포 수지 입자는 난연성 분말이 점착되면서 동시에 서서히 건조되기 시작한다. 그리고 건조를 좀 더 신속히 하려면 난연성 분말이 점착된 예비 발포 수지 입자를 5-45도씨 정도의 바람으로 약 1-30분간 건조하는 과정을 부가하여 실시할 수 있다.

상기의 난연성 분말을 점착시키는 공정의 실시예 중 하나를 설명하고자 한다. 하지만 이 실시예는 본 발명의 범위를 제한하지는 않는다.

액상 난연제가 흡착된 예비 발포 수지 입자는 이송수단에 의해서 난연성 분말 첨착공정으로 유입된다. 상기의 이송수단은 통상의 통풍기식, 자연낙하식, 압력식, 수동식이 모두 사용될 수 있다.

이렇게 이송되는 예비 발포 수지 입자는 내부 탱크(난연성 분말 점착 공정의 내부 탱크)로 유입된다.

내부 탱크에는 내부 탱크를 회전시킬 수 있는 감속기가 구비되어 있다.

또한 내부 탱크의 상부는 개구부가 형성되어 있고, 내부 탱크의 측면과 밑면은 구멍이 형성되어 있다. 이 구멍은 예비 발포 수지 입자의 직경보다 작은 크기로 형성되어 있는 것이 바람직하다.

그리고 그 내부 탱크 위에는 분사기가 마련되어 있다. 하지만 분사기는 내부 탱크와 연계되어 있는 것이 아니고 독자적으로 형성되어 있다.

분사기는 교반 날개가 여러 개 부착된 교반축이 장착되어 있고, 그 교반축은 내부 탱크 내부에 위치되어 장착되어 있다. 그리고 교반축에는 분사를 할 수 있는 여러개의 분사 구멍이 형성되어 있을 수 있다.

또한 분사기는 내부 탱크 개구부에 횡으로 하나 또는 여러개의 분사노즐을 구비하고 있다. 분사노즐은 여러개의 구멍이 형성된 스프레이식으로 되어 있으며, 교반축과 연동하여 회전하면서 예비 발포 수지 입자에 대하여 난연성 분말을 위에서 아래로 즉 내부 탱크 내부로 살포할 수 있는 구성으로 이루어져 있다.

그리고 내부 탱크 외부에는 외부 탱크가 내부 탱크를 포섭하여 형성되어 있다. 이 외부 탱크는 내부 탱크와는 별개의 탱크로 형성된 것이며 그 하부에는 미부착 난연성 분말을 뽑아서 순환시킬 수 있는 배출구를 형성하고 있다. 그리고 송풍력을 내부 탱크에 전달할 수 있는 송풍구를 형성하고 있다.

외부 탱크의 배출구를 통하여 미부착 난연성 분말은 흡입기와 같은 이송수단에 의하여 분사기로 순환된다.

즉, 난연성 분말이 예비 발포 수지 입자의 표면에 점착될 수록 예비 발포 수지 입자는 점성이 약화되는 것이며, 그에 따라 여분의 난연성 분말은 분사기로 재순환 되는 것이다.

상기와 같은 난연성 분말 도포 공정은 수 회 반복하여 실시할 수 있다. 바람직하게는 1회 내지 2회가 적당하다.

이런 공정을 통하여 액상 난연제가 흡착된 예비 발포 수지 입자 전부에 난연성 분말을 골고루 균일하게 점착시킬 수 있는 것이다.

다음으로 난연성 분말을 살포하는 과정을 멈추고, 난연성 분말이 충분히 점 착된 예비 발포 수지 입자를 교반기로 매우 느리게 교반하면서 송풍기를 통하여 5-45도씨 정도의 바람을 가한다. 이런 송풍 작용으로 예비 발포 수지 입자는 덩어리지지 않으면서 충분히 건조가 된다.

난연성 분말의 점착량은 예비 발포 수지 입자의 크기 및 액상난연제의 흡착량에 따라 차이가 날 수 있다. 다만 바람직하게는 예비 발포 수지 입자 100중량부에 난연성 분말 20-100중량부 점착된 것이 난연성에 매우 효과적이다.

이렇게 준비된 액상 난연제가 흡착되고 난연성 분말이 점착된 예비 발포 수지 입자를 통상의 비드발포 과정을 통하여 난연성이 현저히 증가된 스티로폼을 생산하게 된다.

상기의 액상 난연제가 흡착되고 난연성 분말이 점착된 예비 발포된 수지 입자를 성형기로 이송하여 0.5내지 0.75기압에서 100-110도씨의 스팀공기로 가하면서 압착성형하면 완성된 난연성 스티로폼이 생성된다.

아래는 실시예를 설명한다. 다만 이 실시예는 본 발명을 제한하는 것이 아니다.

<실시예 1>

비드(LG240)를 예비 발포 한 예비 발포 수지 입자 500g을 탱크 측면과 하부 에 구멍(예비 발포 수지 입자 직경보다 작음)이 형성된 탱크(내부 탱크)에 넣고 액상 규산 소다를 액상 난연제 탱크에서 예비 발포 수지 입자에 뿌려 주면서 예비 수지 입자를 담글 정도로 충분히 적셔준다. 이렇게 예비 발포 수지 입자가 액상 규산 소다에 적셔진 상태에서 약 2분간 정치한다. 이 경우 외부 탱크는 내부 탱크를 감싸서 형성 하고 있으며 개폐 밸브는 잠겨져 있어 액상 규산 소다가 외부로 배출되지 않는다.

그리고 외부 탱크의 개폐 밸브를 열고 내부 탱크를 고속회전(300rpm)으로 약 1~2분간 회전시켜서 액상 규산 소다를 예비 발포 수지 입자에서 탈리시킨다.

이렇게 액상 규산 소다가 적당히 탈리된 예비 발포 수지 입자는 1087g된다.

이 예비 발포 수지 입자를 난연성 분말 분사 탱크(이 탱크도 측면, 밑면에 구멍이 형성되어 있고, 그 구멍의 크기는 예비 발포 수지 입자보다 작다)로 이송한다. 이송된 예비 발포 수지 입자를 교반하면서 난연성 분말인 실리콘 분말(용융 실리콘 샌드 분말)을 분사하여 점착시킨다. 예비 발포 수지 입자에 점착된 실리콘 분말 양은 221g이다.

그리고 상기의 실리콘 분말이 점착된 예비 발포 수지 입자를 교반하면서 25-35도씨의 온풍으로 2-5분간 건조시킨다.

이렇게 건조된 예비 발포 수지 입자는 난연성이 형성되어 있고, 이 예비 발포 수지 입자를 통상의 스티로폼 성형기로 이송하여 스티로폼 성형과정인 성형기내 0.7기압 유지, 103도씨의 스팀공기를 불어 넣고 압착성형하면 완성된 난연성 스티로폼이 완성된다.

<실시예 2>

상기 실시예 1과 동일하게 실시하되, 예비 발포 수지 입자(LG160) 500g을 이용한다. 그리고 액상 난연제는 상기의 액상 내수성 규산소다를 사용하여 예비 발포 수지 입자에 흡착시키고 그 흡착량은 780g이다.

또한 난연성 분말은 실리콘 분말(용융 실리콘 샌드 분말)와 산화철 분말을 9:1로 혼합하여 제조한 분말을 사용한다. 이렇게 제조된 난연성 분말이 예비 발포 수지 입자에 점착된 량은 300g이다.

그리고 실시예 1과 동일하게 온풍으로 건조하고 성형기로 압착성형하면 완성된 난연성 스티로폼이 된다.

<실시예 3>

실시예 1과 동일하게 실시하되 예비 발포 수지 입자(LG160) 400g을 이용한다. 그리고 액상 난연제는 상기의 액상 내수성 규산소다를 사용하여 예비 발포 수지 입자에 흡착시키고 그 흡착량은 780g이다.

또한 난연성 분말은 실리콘 분말(용융 실리콘 샌드 분말)과 산화마그네슘 분 말을 7:3으로 혼합하여 제조한 분말을 사용한다. 이렇게 제조된 난연성 분말이 예비 발포 수지 입자에 점착된 량은 310g이다.

그리고 실시예 1과 동일하게 온풍으로 건조하고 성형기로 압착성형하면 완성된 난연성 스티로폼이 된다.

상기 실시예 1내지 3으로부터 완성된 난연성 스티로폼은 크랙이 전혀 없이 완전한 형태의 스티로폼이며 토치버너로 태워도 전혀 타지 않는 난연성을 획득하게 되었다.

Claims (17)

1. 난연성 폴리스티렌 비드를 제조하는 방법에 있어서,

   비드를 액상 난연제에 담가서 액상 난연제를 비드에 과잉으로 흡착시키는 공정(제1공정),

   상기 제1공정의 액상 난연제가 과잉으로 흡착된 비드를 고액분리수단으로 여분의 액상 난연제를 이탈시키는 공정(제2공정),

   상기 제2공정 후에 난연성 분말을 분사하여 비드에 도포하여 점착시키는 공정으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 난연성 폴리스티렌 비드 제조방법.
2. 난연성 폴리스티렌 비드를 제조하는 방법에 있어서,

   비드를 액상 난연제에 담가서 액상 난연제를 비드에 과잉으로 흡착시키는 공정(제1공정),

   상기 제1공정의 액상 난연제가 과잉으로 흡착된 비드를 고액분리수단으로 여분의 액상 난연제를 이탈시키는 공정(제2공정),

   상기 제2공정 후에 난연성 분말을 분사하여 비드에 도포하여 점착시키고 미부착 난연성 분말을 제거하거나 재순환하는 공정으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 난연성 폴리스티렌 비드 제조방법.
3. 제1항 또는 제2항 중 어느 한 항에 있어서,

   액상 난연제는 액상 규산소다, 액상 내수성 규산소다, 인산(phosphoric acid), 인산에스테르계, 함할로겐 인산에스테르계, 비할로겐 축합인계, 폴리인산염계, 적인계 중에서 선택하여 단독으로 또는 혼합하여 사용하거나(A 그룹),

   염소계 난연제, 브롬계 난연제를 친수성용매 또는 유기용매에 녹여서 단독으로 또는 혼합하여 사용하거나(B그룹),

   A그룹 액상 난연제와 B그룹의 액상 난연제를 혼합하여 사용하고,

   난연성 분말은 실리콘계 난연제, 탄소분말, 알카리토금속 산화물, 아연, 아연산화물, 산화마그네슘, 수산화 알미늄 (Tri-hydroxy Aluminate), 수산화 마그네슘 (Di-hydroxy Magnecium), 실란 화합물, 실록산 화합물, 산화철, 산화망간, 삼산화 안티몬(Sb2O3), 오산화안티몬(Sb2O5), 구아니딘염, 붕산아연, 몰리부덴화합물, 주석산아연 중에서 선택하여 단독으로 또는 혼합하여 사용하는 것을 특징으로 하는 난연성 폴리스티렌 비드 제조 방법.
4. 제3항에 있어서,

   액상 내수성 규산소다는 20-45% 탈산칼륨 수용액 100중량부에 탈산칼슘이 50-130중량부 첨가되어 용해된 것으로 구성한 내수성 촉진제를 규산소다 100중량부에 1-200중량부 첨가된 액상 내수성 규산소다인 것을 특징으로 하는 난연성 폴리 스티렌 비드 제조 방법.
5. 제1항, 제2항, 제4항 중 어느 한 항에 있어서,

   제2공정에서 과잉의 액상 난연제가 이탈된 후 비드에 흡착되어 있는 액상 난연제는 비드 100중량부에 1-20 중량부이고,

   제3공정에서 비드에 점착된 난연성 분말은 비드 100중량부에 1-15중량부인 것을 특징으로 하는 난연성 폴리스티렌 비드 제조 방법.
6. 제3항에 있어서,

   제2공정에서 과잉의 액상 난연제가 이탈된 후 비드에 흡착되어 있는 액상 난연제는 비드 100중량부에 1-20 중량부이고,

   제3공정에서 비드에 점착된 난연성 분말은 비드 100중량부에 1-15중량부인 것을 특징으로 하는 난연성 폴리스티렌 비드 제조 방법.
7. 난연성 스티로폼을 제조하는 방법에 있어서,

   비드를 예비 발포한 예비 발포 수지 입자를 액상 난연제에 담가서 액상 난연제를 예비 발포 수지 입자에 과잉으로 흡착시키는 공정(제1공정),

   상기 제1공정의 액상 난연제가 과잉으로 흡착된 예비 발포 수지 입자의 액상난연제를 고액분리수단으로 여분의 액상 난연제를 이탈시키는 공정(제2공정)

   상기 제2공정 후에 난연성 분말을 분사하여 예비 발포 수지 입자에 도포하여 점착시키는 공정(제3공정),

   상기 제3공정을 거친 예비 발포 수지 입자를 성형기에 넣어 압착 발포 성형하는 공정으로 이루어진 난연성 스티로폼 제조 방법.
8. 제7항에 있어서,

   제3공정에서 미점착 난연성 분말을 제거하거나 재순환하는 공정을 부가하는 것을 특징으로 하는 난연성 스티로폼 제조 방법.
9. 제7항 또는 제8항 중 어느 한 항에 있어서,

   액상 난연제는 액상 규산소다, 액상 내수성 규산소다, 인산(phosphoric acid), 인산에스테르계, 함할로겐 인산에스테르계, 비할로겐 축합인계, 폴리인산염계, 적인계 중에서 선택하여 단독으로 또는 혼합하여 사용하거나(A 그룹),

   염소계 난연제, 브롬계 난연제를 친수성용매 또는 유기용매에 녹여서 단독으로 또는 혼합하여 사용하거나(B그룹),

   A그룹 액상 난연제와 B그룹의 액상 난연제를 혼합하여 사용하고,

   난연성 분말은 실리콘계 난연제, 탄소분말, 알카리토금속 산화물, 아연, 아연산화물, 산화마그네슘, 수산화 알미늄 (Tri-hydroxy Aluminate), 수산화 마그네슘 (Di-hydroxy Magnecium), 실란 화합물, 실록산 화합물, 산화철, 산화망간, 삼산화 안티몬(Sb2O3), 오산화안티몬(Sb2O5), 구아니딘염, 붕산아연, 몰리부덴화합물, 주석산아연 중에서 선택하여 단독으로 또는 혼합하여 사용하는 것을 특징으로 하는 난연성 스티로폼 제조 방법.
10. 제7항 또는 제8항 중 어느 한 항에 있어서,

    액상 내수성 규산소다는 20-45% 탈산칼륨 수용액 100중량부에 탈산칼슘이 50-130중량부 첨가되어 용해된 것으로 구성한 내수성 촉진제를 규산소다 100중량부에 1-200중량부 첨가된 액상 내수성 규산소다인 것을 특징으로 하는 난연성 스티로폼 제조 방법.
11. 제7항 또는 제8항 중 어느 한 항에 있어서,

    제2공정에서 과잉의 액상 난연제가 이탈된 후 예비 발포 수지 입자에 흡착되어 있는 액상 난연제는 예비 발포 수지 입자 100중량부에 50-200중량부이고,

    제3공정에서 예비 발포 수지 입자에 점착되어 있는 난연성 분말은 예비 발포 수지 입자 100중량부에 20-100중량부인 것을 특징으로 하는 난연성 스티로폼 제조 방법.
12. 제10항에 있어서,

    제2공정에서 과잉의 액상 난연제가 이탈된 후 예비 발포 수지 입자에 흡착되어 있는 액상 난연제는 예비 발포 수지 입자 100중량부에 50-200중량부이고,

    제3공정에서 예비 발포 수지 입자에 점착되어 있는 난연성 분말은 예비 발포 수지 100중량부에 20-100중량부인 것을 특징으로 하는 난연성 스티로폼 제조 방법.
13. 제7항 또는 제8항 중 어느 한 항에 있어서,

    제3공정 후에 액상 난연제가 흡착되고 난연성 분말이 점작된 예비 발포 수지 입자를 교반하면서 5-45도씨의 바람으로 1-30분간 건조하는 공정을 부가하는 특징으로 하는 난연성 스티로폼 제조 방법.
14. 제9항에 있어서,

    제3공정 후에 액상 난연제가 흡착되고 난연성 분말이 점작된 예비 발포 수지 입자를 교반하면서 5-45도씨의 바람으로 1-30분간 건조하는 공정을 부가하는 특징 으로 하는 난연성 스티로폼 제조 방법.
15. 제10항에 있어서,

    제3공정 후에 액상 난연제가 흡착되고 난연성 분말이 점작된 예비 발포 수지 입자를 교반하면서 5-45도씨의 바람으로 1-30분간 건조하는 공정을 부가하는 특징으로 하는 난연성 스티로폼 제조 방법.
16. 제11항에 있어서,

    제3공정 후에 액상 난연제가 흡착되고 난연성 분말이 점작된 예비 발포 수지 입자를 교반하면서 5-45도씨의 바람으로 1-30분간 건조하는 공정을 부가하는 특징으로 하는 난연성 스티로폼 제조 방법.
17. 제12항에 있어서,

    제3공정 후에 액상 난연제가 흡착되고 난연성 분말이 점작된 예비 발포 수지 입자를 교반하면서 5-45도씨의 바람으로 1-30분간 건조하는 공정을 부가하는 특징으로 하는 난연성 스티로폼 제조 방법.