KR20110121764A

KR20110121764A - 경질우레탄폼 복합 단열재의 제조방법

Info

Publication number: KR20110121764A
Application number: KR1020100041198A
Authority: KR
Inventors: 최진영
Original assignee: 최진영
Priority date: 2010-05-03
Filing date: 2010-05-03
Publication date: 2011-11-09

Abstract

본 발명은 경질우레탄폼 복합단열재의 제조방법에 관한 것으로, 특히, 폴리올레핀수지에 유무기계 난연제와 탄산칼슘,산화마그네슘,황산바륨 등의 무기충진제가 함유된 두께15～100μm의 난연성 폴리올레핀 필름 혹은 두께 0.5-10mm, 밀도가 15-50kg/m3인 가교 또는 무가교 폴리에틸렌 폼(foam)을 건축의 단열재로 사용되고 있는 경질우레탄폼 보온판을 연속공정으로 생산하는 설비에서, 경질폴리우레탄단열재 제조시 상.하면에 폴리올레핀 필름이나 폴리에틸렌 폼(foam)을 연속적으로 In-Line 투입하면서 하면에 폴리우레탄혼합액을 발포한 후 오븐에서 경화시켜 필요한 길이로 절단하게 되면 단열성능이 우수한 경질우레탄폼 복합단열재를 제공하게 된다.

Description

경질우레탄폼 복합 단열재의 제조방법 {A manufacturing method of complex heat insulator made of rigid polyurethane foam}

본 발명은 경질우레탄폼 복합 단열재의 제조방법에 관한 것으로, 상세히는 수산화알미늄,수산화마그네슘,브롬,삼산화안티몬,인 등의 유무기계 난연제와 탄산칼슘,산화마그네슘,황산바륨 등의 무기충진제가 함유된 두께 15~100μm의 난연성 폴리올레핀 필름 혹은 두께 0.5-10mm,밀도가 15-50kg/㎥의 폴리에틸렌 폼(foam)을 제조한 다음, 이를 건축의 단열재로 사용되고 있는 경질우레탄폼 보온판을 연속공정으로 생산하는 설비에서, 폴리우레탄혼합액의 발포 성형시 상.하면에 폴리올레핀 필름 혹은 폴리에틸렌 폼을 연속적으로 In-Line 투입하면서 하면에 폴리우레탄액을 발포한 후, 오븐 내의 상하 콘베이어벨트 사이로 통과시키면서 보드타입으로 성형, 경화시켜 필요한 길이로 절단하게 되면 단열성능이 우수한 경질우레탄폼 복합단열재를 제공하게 된다.

건축단열재로 기존에는 가격이 비교적 싸고 단열성이 우수한 발포폴리스티렌(EPS), 폴리에틸렌 폼(PE Foam), 글라스화이버(Glass fiber), 암면 등이 많이 사용되어 왔으나, 최근 지구온난화에 따른 정부의 건물 에너지절감정책 추진에 따라 기존의 단열재에 비해 단열성능이 뛰어난 경질우레탄폼보드의 수요가 급격히 늘어나고 있는 추세이다.

한편, 현재의 경질우레탄폼 보드 제조시에는 보드의 상,하면에 접착되는 표피재로 발포시 폴리우레탄액의 침투를 막기 위해 부직포 사이에 폴리에틸렌 필름층을 넣은 3층(겹)의 부직포나 혹은 크라프트지를 깔고 그 위에 우레탄액을 발포,성형하고 있다. 이럴 경우, 부직포는 연소가 잘되며 유해가스발생이 많고, 크라프트지는 열 및 수분에 약하고 발포시 우레탄원료가 배어나와 두꺼운 것을 사용해야하는 단점이 있으며, 또한, 상기 2종 모두 비교적 비싼 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 문제점을 해소하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 연속공정에 의한 경질우레탄폼 보온판의 제조시 액상원료의 특성상 단열재 성형 후 콘베이어벨트와 우레탄보드와의 원활한 분리를 위해 사용하고 있는 표피재를 기존에 사용되던 3중의 부직포나 크라프트지 대신 난연성과 단열성 및 내수성을 갖는 소재를 사용함으로써 생산과정에서의 공해발생이나 제품불량 등의 문제가 없도록 하여 생산성의 향상은 물론 가격경쟁력을 확보할 수 있도록 하는 데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 경질우레탄폼 보온판의 양면에 접착하는 표피재의 소재로 기존의 3중 부직포나 크라프트지에 비해 내수성이 우수하고 자소성수준 이상의 난연성을 가지며, 두께가 15~100μm인 저가의 난연성 폴리올레핀 필름을 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), 에틸렌비닐아세테이트(EVA) 등의 폴리올레핀 수지와 유무기난연제, 무기충진제가 함유된 컴파운드원료로 제조하거나 혹은 기존의 표피재가 지닌 기능에 단열기능이 부가된 두께 0.5-10mm, 밀도가 15-50kg/㎥이고 내수성이 우수한 가교,무가교 폴리에틸렌 폼을 경질우레탄폼 보온판을 연속공정으로 생산하는 설비에서, 폴리우레탄혼합액을 발포, 성형시, 상.하면에 난연성 폴리올레핀 필름 혹은 폴리에틸렌 폼을 연속적으로 In-Line 투입하면서 하면에 폴리우레탄혼합액을 발포한 후, 오븐 내의 상,하 콘베이어벨트 사이로 통과시키면서 성형 경화시킨 후, 필요한 길이로 절단하는 과정을 거쳐 제조되는 경질우레탄폼 복합 단열재의 제조방법을 제공한다.

본 발명은 경질우레탄폼 단열재의 표피재인 난연성 폴리올레핀 필름 혹은 폴리에틸렌 폼을 경질우레탄폼 보드 제조시 상,하 양면에 연속적으로 In-Line 투입하면서 하면에 폴리우레탄혼합액을 발포한 후 오븐에서의 성형 및 절단과정을 거쳐 단열재를 연속공정으로 제작함으로써 대량생산이 가능해져 가격경쟁력이 확보되며, 특히, 표피재로 폴리올레핀 필름을 사용할 경우, 단열재의 난연성 및 내수성이 우수하고 매우 경제적이며, 폴리에틸렌 폼을 사용할 경우에는 별도의 표피재가 필요없고, 단열재를 표피재로 사용함으로써 단열성 및 내수성이 우수할 뿐만아니라 가격이 싸고 경제적이므로 건축물의 단열재로 매우 적합한 단열재를 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1실시 예에 의한 경질우레탄폼 복합 단열재의 단면도,
도 2는 본 발명의 제2실시 예에 의한 경질우레탄폼 복합 단열재의 단면도이다.

이하, 본 발명을 한정하지 않는 바람직한 실시 예를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하기로 한다.

먼저,본 발명의 기술적 사상을 간략히 살펴보면, 알려진 바와 같이 경질우레탄폼 보온판은 폴리올(Polyol)과 이소시아네이트(Isocyanate), 발포제, 촉매, 계면활성제 및 기타 첨가제를 적절한 비율로 혼합하여 화학반응에 의해 발포 제조된 보드타입의 유기계 발포체로서, 단열성 및 난연성, 강도, 내열성, 내약품성이 우수하여 건축물의 단열재용으로 많이 사용되고 있으며, 난연 폴리올레핀 필름은 LDPE, LLDPE, HDPE, PP, EVA 등의 폴리올레핀계 수지와 수산화알미늄, 수산화마그네슘, 브롬, 삼산화안티몬, 인 등의 유무기계 난연제와 탄산칼슘, 산화마그네슘, 황산바륨 등의 무기충진제가 함유된 폴리올레핀수지 콤파운드를 압출기를 사용하여 제조한 두께 15-100μm의 저두께 필름으로 가격이 싸고, 내수성 및 자소성수준의 난연성이 부여되어 있으며, 폴리에틸렌 폼은 LDPE, LLDPE, HDPE 등의 PE계 수지에 발포제와 첨가제를 혼합한후 압출,발포한 두께 0.5~10mm,밀도가 15-50kg/㎥의 가교 또는 무가교 폴리에틸렌 폼 단열재로서 단열성 및 내수성이 우수한 롤(Roll) 타입의 단열재이다.

따라서 본 발명은 폴리올레핀 필름 혹은 폴리에틸렌 폼을 경질우레탄폼보드 제조시 상,하면에 연속적으로 In-Line 투입하면서 하면에 폴리우레탄혼합액을 발포,성형, 숙성한 후, 필요 길이로 절단하는 방법으로 연속공정으로 우레탄단열재를 제조함으로써 내수성, 단열성 및 가격경쟁력이 우수한 경질우레탄폼 복합 단열재를 제공할 수 있게 되었다.

본 발명을 실시 예에 따라 더욱 상세히 설명하면 아래와 같다.

본 발명의 방법에 의해 제조된 난연폴리올레핀 필름은 LDPE, LLDPE, HDPE, EVA, PP 등의 폴리올레핀계 수지에 수산화알미늄, 수산화마그네슘, 브롬, 삼산화안티몬, 인 등의 유,무기계 난연제와 탄산칼슘, 산화마그네슘, 황산바륨 등의 무기충진제를 혼합한 폴리올레핀 수지 콤파운드 원료를 압출기에 의하여 두께 15~100μm의 얇은 필름 타입으로 압출한 후, 접착성 향상을 위해 필름표면에 코로나방전 또는 접착제로 표면처리를 한 다음, 이를 경질우레탄폼보드 제조시 상,하면에 연속적으로 In-Line 투입하면서 하면에 폴리우레탄혼합액을 발포한 후, 오븐 내의 상,하 콘베이어벨트 사이로 통과시키면서 성형, 숙성한 후, 필요길이로 절단하는 방법으로 연속공정으로 우레탄단열재를 제조하면 도 1에 도시된 실시 예에서와 같이 난연성 및 단열성이 우수하고 가격이 저렴하여 경쟁력이 뛰어난 단열재가 된다.

도면 중 부호 1은 경질우레탄폼 복합 단열재이고, 부호 2는 발포된 폴리우레탄층이며, 부호 3은 이 폴리우레탄층의 상,하면에 형성된 폴리올레핀 필름 또는 폴리에틸렌 폼이다.

본 발명의 제조방법에서 LDPE, LLDPE, HDPE 등 폴리에틸렌계 폴리올레핀 수지에 발포제,첨가제를 혼합한 후 압출기로 압출, 발포한 두께 0.5~10mm, 밀도가 15~50kg/㎥이고, 내수성 및 단열성이 우수한 롤 타입의 가교 또는 무가교 폴리에틸렌 폼을 제조 후, 무가교 폴리에틸렌 폼은 표면강도 및 접착성 향상을 위해 폼 표면을 폴리에틸렌 필름으로 코팅 후 코로나방전 또는 접착제로 표면처리를 한 다음, 이를 경질우레탄폼 보드 제조시 단열재의 표피재로 상,하면에 연속적으로 In-Line 투입하면서 하면에 폴리우레탄혼합액을 발포한 후, 오븐 내의 상,하 콘베이어벨트 사이로 통과시키면서 성형, 숙성한 후, 필요길이로 절단하는 방법으로 우레탄단열재를 제조하면 도 2에 도시된 실시 예에서와 같이 폴리에틸렌 폼이 표피재와 단열재의 기능을 동시에 갖게되어 별도의 표피재가 필요없고, 난연성 및 단열성이 우수하고 가격경쟁력이 뛰어난 경질우레탄폼 복합 단열재가 된다.

1 : 경질우레탄폼 복합단열재
2 : 폴리우레탄층
3 : 폴리올레핀 필름(폴리에틸렌 폼)

Claims

건물 단열재로 사용되는 경질우레탄폼 복합단열재를 제조하는 방법으로;
상기 경질우레탄폼 복합단열재는 경질우레탄폼 보온판을 연속적으로 생산하는 설비에서 경질우레탄폼 보온판의 발포,성형시 상.하 양 표면에 폴리올레핀 필름이나 폴리에틸렌 폼을 투입하면서 폴리우레탄층을 형성하기 위해 하면 위에 폴리우레탄혼합액을 발포한 다음, 오븐 내의 상,하 컨베이어벨트 사이로 이송시키면서 성형, 숙성후, 필요길이로 절단하는 것을 특징으로 하는 경질우레탄폼 복합단열재의 제조방법.
청구항 1에 있어서,
상기 폴리올레핀 필름은 LDPE, LLDPE, HDPE, EVA, PP를 포함하는 폴리올레핀계 열가소성수지로부터 선택된 합성수지에 유무기계 난연제, 무기계 충진제를 혼합한 원료로 필름을 제조하여 난연성이 자소성수준이상이고, 두께 15-100μm인 것을 특징으로 하는 경질우레탄폼 복합단열재의 제조방법.
청구항 2 에 있어서,
상기 폴리올레핀 필름의 표면은 코로나방전 또는 접착제로 표면처리하여 타소재와의 접착성을 향상시킬 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 경질우레탄폼 복합단열재의 제조방법.
청구항 1에 있어서,
상기 폴리에틸렌 폼은 폴리에틸렌계 열가소성수지와 발포제 및 첨가제를 혼합하여 가교 또는 무가교 발포하여 두께 0.5-10mm, 밀도 15-50kg/m3인 것을 특징으로 하는 경질우레탄폼 복합단열재의 제조방법.
청구항 4 에 있어서,
상기 무가교 폴리에틸렌 폼은 표면강도 향상 및 타소재와의 접착성 향상을 위해 그 표면을 폴리에틸렌 필름으로 코팅한 후, 폴리에틸렌 필름의 표면을 코로나방전 또는 접착제로 표면처리한 것을 특징으로 하는 경질우레탄폼 복합단열재의 제조방법.