KR20150074418A - Fire retarded foam particle of polystyrene and foam block of polystyrene using it - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a flame retardant polystyrene foam particle, and a flame retardant foam using the same. The flame retardant polystyrene foam particle is manufactured by the steps of: primarily (preliminarily) foaming foamable polystyrene beads; filling pre-foamed ball-shaped foam particles in a cylindrical flame retardant process chamber, pressing the filled foam particles with a circular plate having a plurality of holes punched therethrough to immerse the foam particles therein in a state of being compressed to have 1/2-1/3 volume thereof, to inject a flame retardant liquid, rising the circular plate to release the pressure, and repeating the pressing and releasing operations to inject the flame retardant liquid into an internal structure of the foaming particles; removing the circular plate from the cylindrical flame retardant process chamber, and adding fine powders of a flame retardant mixture to the cylindrical flame retardant process chamber to stir the same, thereby directly attaching the fine powders to fine gap and a main part of a foam particle surface to improve flame retardancy of a surface layer thereof; removing the flame retardant liquid, and extracting the foam particles; and removing a part of the flame retardant liquid injected into the foam particles, and drying the foam particles. In addition, the foam is prepared by secondarily foam-fusion forming the foam particles.

Description

난연화 폴리스티렌 발포입자 및 이를 이용한 난연성 발포체{Fire retarded foam particle of polystyrene and foam block of polystyrene using it}FIELD OF THE INVENTION [0001] The present invention relates to a flame-retardant foamed particle and a foamed block of a polystyrene-based foam,

본 발명은 난연화 폴리스티렌 1차 발포입자 및 이를 이용한 난연성 발포체에 관한 것으로 구체적으로는 발포성 폴리스티렌 비드(Bead)를 1차 발포시킨 구형의 발포입자를 발포입자 난연화 장치로서 난연화시킨 발포입자로서 구형의 발포입자를 난연화장치의 원통형의 난연처리실에 채워진 발포입자를 처리실의 내경 보다 2~3mm 적은 원형가압판으로 가압하여 발포입자 집적체의 체적을 1/2~1/3로 줄인 상태에서 암모니아 수용액에 난연제, 계면활성제, 분산제를 첨가시켜서 된 난연액을 발포입자가 잠길 수 있도록 채운 상태에서 원형가압판을 들어올려 압을 해제하였다가 다시 가압하고 해제시키는 조작을 수회 반복하여 발포입자 조직 내에 난연액을 침투시킨 다음 원판을 들어올려 이동시키고 난연성 혼합분말을 난연액에 연속적으로 투입하면서 교반한 다음 난연액을 배출하고 난연화 된 발포입자를 취출하여 가볍게 탈액하고 건조하여 된 난연화 폴리스티렌 발포입자와 이를 발포 융착 성형해서 된 난연성 발포체에 관한 것이다.The present invention relates to a flame retardant primary foamed particle of a flame retardant polystyrene and a flame-retardant foam using the same. More specifically, the present invention relates to a flame-retarded foamed flame retarded foamed bead, Of the expanded particles were pressed with a circular pressing plate having a diameter of 2 to 3 mm smaller than the inner diameter of the treatment chamber to reduce the volume of the expanded particle accumulating body to 1/2 to 1/3, , A surfactant and a dispersing agent are added to the flame retardant solution to fill the foamed particles so that the foam particles can be immersed in the flame retardant solution. The operation of releasing the pressure by lifting the circular pressure plate and pressing it again is repeated several times, Then the original plate was lifted and moved, and the flame-retardant mixed powder was continuously added to the flame-retarding liquid and stirred Next, the present invention relates to a flame retarded foam obtained by discharging a flame retardant and removing softened expanded particles, lightly dewatering and drying the resulting flame retarded expanded polystyrene expanded particle and a foamed flame-retarded foam.

이상에서 암모니아 수용액은 중량비로 1~5%를 물에 용해시킨 수용액이며 암모니아 수용액에는 난연제와 함께 소량의 음이온 계면활성제 및 분산제가 소량 첨가된다. 난연제로서는 제1인산암모니움, 붕사를 사용하며 발포 배율은 발포체의 용도에 따라 달라질 수 있다. 예를 들어 복잡한 구조체로서 특히 포장재로서 큰 하중의 내용물을 포장하는 발포체는 저발포시키며 보온재, 흡음재, 샌드위치형의 보오드(Board)와 같은 발포체로서 발포 배율이 10~100의 범위의 발포체들이 있다.The aqueous ammonia solution is an aqueous solution in which 1 to 5% by weight of the aqueous ammonia solution is dissolved in water. A small amount of anionic surfactant and dispersant is added to the aqueous ammonia solution together with the flame retardant. Ammonium phosphate and borax are used as flame retardants, and the expansion ratio may vary depending on the use of the foam. For example, as a complicated structure, particularly, a foam material for packaging a large load content as a packaging material is a foam such as a low-foam foam material such as a heat insulating material, a sound absorbing material, and a sandwich type board, and foams having an expansion ratio of 10 to 100.

본 발명에서는 난연액의 침투성을 고려하여 40~50배의 발포 배율을 채택하고 있다. 본 발명과 같이 융착성형용의 비드는 모두 프로판, 부탄, 펜탄의 지방족 탄화수소를 발포제로서 함유하고 있고 오토클레이브 중의 수계 분산계에서 중합 중 또는 폴리머 입자에 함침된 것으로 현재 일반적으로 가장 많이 사용하고 있는 구상(Ball)의 폴리스티렌 비드는 1~2mm의 입경을 가지나 용도에 따라 더 작은 것이나 큰 것도 있으며 본 발명에서는 1~2mm의 것을 사용하고 있다.In the present invention, the expansion ratio of 40 to 50 times is adopted in consideration of permeability of the flame retardant. As in the present invention, all of the beads for fusion-molding contain aliphatic hydrocarbons such as propane, butane and pentane as blowing agents. They are impregnated into polymer particles during polymerization or in an aqueous dispersion system in an autoclave. The polystyrene beads of the ball have a particle diameter of 1 to 2 mm, but some of them are smaller or larger depending on the application, and the polystyrene beads of 1 to 2 mm are used in the present invention.

이와 같은 비드로 1차 발포시킨 1차 비드 발포입자는 수중 또는 난연액에 침지시켜도 전혀 침투되지 않을 뿐만 아니라 발포입자 표면에 유분성에 의한 발수성으로 표면까지도 거의 습윤화되지 않는 특징이 있다. 설사 물의 침투를 위하여 비드를 고발포시켜 표면을 손상시켜 거칠게 하여도 고발포입자의 내부 공기압때문에 물의 침투가 거의 되지 않을 뿐만 아니라 2차 융착성형 발포시에 배율 조절이 어려운 문제점이 있다.The primary bead expanded particles formed by primary foaming with the beads are characterized in that they are not completely infiltrated even if they are immersed in water or a flame retardant solution, and that the surface of the expanded particles is hardly wetted even to the surface due to water repellency due to oiliness. Even if the surface is damaged by roughening the bead due to the high penetration of water, the infiltration of water is hardly caused by the internal air pressure of the high-yielding particles, and it is difficult to control the magnification at the time of secondary foaming.

또한 계면활성제를 물 또는 난연액에 첨가하여 계면을 활성화시켜도 표면 습윤화는 가능하다 할 수 있으나 침투는 기대할 수 없는 특징이 있다.Also, surface wetting can be achieved by adding a surfactant to water or a flame retardant solution to activate the interface, but there is a characteristic that penetration can not be expected.

본 발명자는 수년간에 걸친 연구와 실험을 통한 과정에서 1차 발포비드의 탄성에 의한 원형 복귀성에 착안하여 발포비드를 가압하여 체적을 줄인 상태에서 압을 해제시키는 조작을 되풀이 하므로서 표면에 미세 균열 발생과 구상 발포입자의 탄성으로 원형 복귀현상에서 비드 발포체 내에 감압현상이 발생하게 된다는 사실을 인지하므로서, 본 발명에 도달하게 이른 것이다.The present inventors paid attention to the circular returnability due to the elasticity of the primary foamed bead in the process of research and experiment for many years, repeatedly operated to release the pressure in the state where the foamed bead was compressed to reduce microcracks, The inventors of the present invention have arrived at the present invention by recognizing that the elasticity of the spherical expanded particles causes a depressurization phenomenon in the bead foam in the circular return phenomenon.

발포성 폴리에티렌 융착 성형은 독일의 BASF사에서 개발되어 세계 주요국에서 특허를 얻은 오늘날의 플라스틱 발포체의 융성을 가져온 획기적인 방법으로서 그 특징은 높고 고발포 제품을 얻을 수 있고 게다가 다른 재질과 같이 취성이 없으며 순백으로 아름답고 밝은 착색이 가능하며 고발포인데 비교적 영(yang)율이 크고 표면에 강인한 피막있고 절연성이 뛰어나며 두께, 치수, 밀도를 균일하게 얻을 수 있으며 내한성이 우수하여 -60℃에서도 기계적 강도가 떨어지지 않고 기계적인 가공이 아주 용이한 특징이 있는 발포체라 할 수 있다.Foamed polyetylene fusion molding is a breakthrough method developed by BASF of Germany and has been patented in major countries in the world. It is a high-tech, high-foaming product and has no brittleness like other materials It has a high yang ratio and a strong film on the surface. It is excellent in insulation. It can uniformly obtain thickness, dimension and density. It also has excellent cold resistance and low mechanical strength even at -60 ℃. And can be said to be a foam having a feature that mechanical processing is very easy.

이상과 같은 특징 때문에 그 용도가 다양하다 할 수 있다.Because of the above characteristics, the applications can be varied.

1차 예비 발포입자는 그대로 완충제 목적으로도 사용되지만 최근에는 침몰선을 인양할 때 선내에서 발포시켜 부력을 이용하는 것이 있으며 특히 가장 많이 사용되는 보오드는 처음부터 1매로 성형하는 것이 있는가 하면 큰 블록으로 발포시켜 슬라이싱한 보오드가 있으며 용도로서는 일반 주택의 천정 단열재, 상재, 저온창고, 차량과 선박 등의 단열 보온 방음재로서 널리 사용되고 있다.The primary prefoamed particles are used for buffering purposes as they are, but in recent years, buoyancy is used by foaming in the ship when lifting a ship. Particularly, the most used ones are formed from one sheet at the beginning, Sliced boards are widely used as insulation materials for ceilings, general merchandises, low-temperature warehouses, automobiles, ships, etc. for general purposes.

또한 융착성형물 제품의 용도 중에서 포장재 관계에서는 가벼움, 아름다움, 완충성, 치수 균일성 등의 특징이 있으며 정밀기기, 라디오에서 냉장고에 이르는 약전, 화장품, 의약품, 유리도자기, 식료품 등 다방면에 사용되고 있다.In addition, among the uses of fusion molded products, packaging materials have characteristics such as lightness, beauty, buffering property, dimensional uniformity, and are used in various fields such as precision instruments, pharmacopoeias ranging from radio to refrigerator, cosmetics, pharmaceuticals, glassware and foodstuffs.

특히 최근에는 포장 인건비의 절약을 위해 냉장고와 모우터 사이클의 일체 포장에까지 행해지고 있다.Especially, in recent years, packaging of the refrigerator and the motor cycle has been carried out to reduce packaging labor costs.

용기로서는 빙과케이스, 보온병 등에 이용되고 부양체로서는 구명구, 낚시찌, 물놀이 기구 등에 사용되며 완구로서 인형, 비행기, 배, 상처가 나지 않는 적목 등, 장식용 문자와 진열구조물 등 다방면에 널리 사용하고 있다.It is widely used in various fields such as dolls, airplanes, boats, red eyes that do not scratch, decorative characters, and display structures, which are used for containers such as ice cases, thermos bottles and the like for lifeguards, fishing rods,

그러나 가장 널리 사용되고 있는 보오드 건축용 단열, 보온, 방진, 방음재 등으로 사용되고 있지만 난연성(방염성)이 없는 것이 취약점이라 할 수 있어 산업용으로 고열관의 보온재나 고열의 열 차단재로서 사용할 수 없는 단점을 갖고 있다.However, it is used for insulation, insulation, dustproofing, soundproofing, etc., which is widely used in the construction of a board. However, since it has no flame retardancy (flame retardancy), it can not be used as a heat insulating material for a heat pipe or a heat shielding material for a high temperature.

전술한 폴리스티렌 발포체의 특징인 우수한 물성으로 발포체로서 가장 널리 이용되고 특히 고배율로 발포할 수 있는 잇점으로 아주 가볍고 염가이어서 발포체로서 경쟁력이 있어 가장 널리 사용되는 발포체이긴 하나 고열에 견디는 산업용 제품으로 제한성을 갖게 된다. 예를 들어 150℃ 이상의 열관 보온용이나 고온의 방열을 차단하는 소재로서는 사용할 수 없는 제한성이 있다.Because of its excellent physical properties, which are characteristic of polystyrene foam, it is most widely used as a foam and particularly advantageous in foaming at a high magnification. It is very light and cheap and is competitive as a foam and is the most widely used foam. However, do. For example, there is a limitation in that it can not be used as a material for keeping a heat pipe at 150 ° C or higher or for preventing heat radiation at a high temperature.

이와 같은 문제점을 해결하기 위해 스티렌 발포제품에 난연성(방염성)을 부여하기 위하여 많은 연구와 노력을 경주하여 왔으나 내열성 발포체로서 아직까지도 만족할 만한 발포제품이 없고 자소성이 있는 정도의 발포체에 불과한 제품들이라 할 수 있으며 그 밖에 당 분야 종사하는 자들이 시도하고 있는 것들로 발포성의 비드에 난연재를 접착성 물질과 함께 코팅한 비드를 1차 발포시킨 발포입자로 발포체를 성형한 것들이 있으나 1차 발포입자의 융착에 의하여 발포체가 성형되기 보다 1차 발포입자들 간에 코팅에 의한 난연제가 함유된 접착제의 접착에 의한 발포 성형체라 할 수 있으며 발포체의 표면이 접착제의 경화로 딱딱하게 되어 본래의 부드럽고 탄성이 있는 표면을 기대할 수 없으며 제품들이 조잡한 문제점들이 있다.In order to solve these problems, a lot of research and efforts have been made to impart flame retardancy (flame retardancy) to the styrene foam product. However, as heat resistant foam, there are no satisfactory foam products yet, In addition, there have been attempts by those engaged in this field to form beads of foamed beads whose foamed beads are coated with an adhesive material and foamed first, The foamed body can be said to be a foamed molding body by adhesion of an adhesive containing a flame retardant agent by coating between the primary foamed particles rather than the foamed body, and the surface of the foamed body is hardened by the hardening of the adhesive, so that the original smooth and elastic surface can be expected There are some problems with the products.

좀 더 구체적인 난연성 폴리스티렌 발포체의 종래 예를 알아보면 종래 당 분야의 기술로서 국내등록특허 공보(등록번호 10-10180938호)에는 "자기 소화성 난연 비드제조 및 그 난연 비드를 이용한 난연성 발포 스티로폼 제조 시스템"에 관한 기술 내용이 나타나 있다. 기술구성으로서 국산, 네오자폰, 염화나트륨 중에서 선택되는 2종 이상의 난연재 혼합물, 발포성 폴리스티렌비드, 물유리를 혼합시켜 비드 표면에 난연재와 물유리 혼합물로 코팅되고 또한 접착성 물질에 의한 비드의 뭉침현상을 방지하기 위하여 윤활제(계면활성제와 인산암모늄)도 함께 교반하여 비드 입자의 표면에 윤활막을 형성시켜서 된 비드를 90~120℃로 가열 예비 발포시킨 입자를 융착 성형한 발포체(스티로폼)를 얻는 방법과 장치에 관한 것이라 할 수 있다.A more specific example of a conventional flame retardant polystyrene foam is disclosed in Korean Patent Registration No. 10-10180938 as a technique of the related art in "Production of self-extinguishing flame retardant beads and flame retardant foamed styrofoam manufacturing system using the flame retardant beads" Are described. In order to prevent the aggregation of beads by an adhesive material and a flame retardant coated with a mixture of flame retardant and water glass on the bead surface by mixing a mixture of two or more flame retardant materials selected from domestic, neophyton and sodium chloride, foamed polystyrene beads and water glass And a lubricant (surfactant and ammonium phosphate) are also stirred together to form a lubricating film on the surface of the bead particles. The beads are pre-expanded by heating at 90 to 120 ° C to obtain a foamed product (fusion foam) can do.

이상과 같은 난연화 방법은 발포성 폴리스티렌 비드는 표면이 폴리스티렌 수지로서 표면이 치밀하여 액의 침투가 되지 않는 직격이 1~2mm 범위의 구상체이다.In the above-described flame retarding method, the expandable polystyrene bead is a polystyrene resin whose surface is dense and has a linearity ranging from 1 to 2 mm in which the liquid does not penetrate.

이와 같은 비드에 난연제 혼합물과 접착제인 물유리 혼합물을 코팅할 경우 비드 내부로 전혀 혼합물이 침투되지 않고 비드의 표면층에 일정 두께의 혼합물의 막이 형성된다. 막이 형성된 비드를 1차 예비 발포한 구상체의 발포입자의 상태는 비드에 형성되어 있는 혼합물의 막이 파열되어 발포된 구상체 발포입자 표면에 부분적으로 부착되게 된다. 예를 들어 통상적인 1차(예비) 발포 배율로서 27배로 발포시킬 경우 비드에 형성된 코팅막이 발포에 의해 파열되면서 발포입자 표면의 1/9에 해당하는 코팅막이 부분적으로 발포입자 표면에 부착되어 있고 나머지는 폴리스티렌의 발포면이라 할 수 있어 난연 기능을 거의 기대할 수 없다고 할 수 있으며 더욱이 발포성 비드 표면에 물유리 혼합물을 코팅할 경우 물유리가 경화하면 딱딱하고 강인한 막인 형성되므로서 발포성 비드의 예비 발포시 지장을 초래하므로서 소정의 배율을 극히 조정하기 곤란한 문제점이 있다.When such a flame retardant mixture and an adhesive water-glass mixture are coated on the beads, the mixture is not penetrated into the beads at all and a film of a mixture of a certain thickness is formed on the surface layer of the beads. The state of the expanded particles of the spherical body preliminarily foamed with the film formed thereon is partially attached to the surface of the foamed spherical body expanded particles after the film of the mixture formed on the bead is ruptured. For example, when the foam is foamed at a magnification of 27 times as a normal primary (preliminary) expansion ratio, the coating film formed on the beads ruptures by foaming, and a coating film corresponding to 1/9 of the foamed particle surface is partially adhered to the surface of the expanded particles, Can be said to be a foaming face of polystyrene. Therefore, it can be said that the flame retardant function can hardly be expected. Further, when the water glass mixture is coated on the surface of the foamable bead, when the water glass is cured, it is formed as a hard and strong film, There is a problem that it is difficult to adjust a predetermined magnification extremely.

다른 종래 기술로서 국내등록특허공보(등록번호: 10-0991189호)에는 "난연화 도포제, 이의 제조방법 및 발포 스티로폼 입자 난연처리방법"에 관한 기술 내용이 소개되고 있다. 여기에서 발포스티로폼 입자 난연처리방법에 관한 기술 내용을 살펴보면 발포성 폴리스티렌 비드를 1차 예비 발포한 구상체의 발포입자(발포스티로폼 입자)를 난연화시키는 방법으로 구상체의 발포입자에 물유리 100중량부에 대하여 내열성 옥수수 기름 0.3~0.5중량부 피막 박리 방지 성분2~3중량부, 난연성 성분 4~6중량부, 수산화칼슘 0.4~0.5중량부 및 유화제 0.35~0.45중량부를 포함하는 도포제를 도포하여 피막을 형성시키고 건조시킨 구상체의 발포입자라 할 수 있으며 여기에서 도포제의 주성분이 소디움 또는 포타시움 실리케이트 등의 물유리라 할 수 있어 이를 건조시키면 발포입자 표면에 유리막이 형성되므로서 발포입자 표면에는 난연성을 가질 수 있지만 최종 제품인 발포체를 얻기 위하여 발포 융착 성형과정을 반드시 거쳐야만 하는데 통상의 융착 온도인 100~130℃ 범위에서는 유리 피막 때문에 융착 성형에 의한 발포체를 기대하기 어렵다. 원래 융착성형은 예비 발포한 스티로폼의 입자와 입자를 폴리스티렌의 융점 범위의 온도에서 융착 성형하게 되는데 폴리스티렌의 표면에 유리막이 형성되므로서 발포입자와 입자 간의 융착이 어렵다.As another prior art, Korean Patent Registration No. 10-0991189 discloses a technical content of "a flame retardant coating agent, a method for producing the same, and a method for treating a foamed styrofoam particle flame retardant ". Herein, a description of the technical content of the method for treating flame-retardant foamed styrofoam particles is as follows. That is, a method of flame-retarding foamed particles (foamed styrofoam particles) of a spherical body preliminarily foamed with expandable polystyrene beads to 100 parts by weight of watery glass 0.3 to 0.5 parts by weight of a heat resistant corn oil, 2 to 3 parts by weight of a film-peeling preventing component, 4 to 6 parts by weight of a flame retardant component, 0.4 to 0.5 parts by weight of calcium hydroxide and 0.35 to 0.45 part by weight of an emulsifier is applied to form a film The main component of the coating agent may be water glass such as sodium or potash silicate, and if it is dried, a glass film is formed on the surface of the expanded particles, so that the surface of the expanded particles may have flame retardancy. However, In order to obtain a foam, a foaming fusion molding process must be carried out. It is difficult to expect a foam by fusion molding because of the glass coating in the melting temperature range of 100 to 130 ° C. In the original fusion molding, the particles and particles of the prefoamed styrofoam are fusion-molded at a temperature in the range of the melting point of polystyrene. Since a glass film is formed on the surface of the polystyrene, fusion between the expanded particles and the particles is difficult.

이상에서와 같이 난연재를 포함하는 물유리를 발포성 폴리스티렌 비드의 표면이나 비드를 1차 예비 발포한 구상의 발포입자에 코팅하여 막을 형성한 난연화는 비드의 내부 조직 또는 발포입자의 내부조직에는 난연재가 침투할 수 없어 재질 전체의 난연화는 될 수 없으며 단순히 표면에만 유리질의 막이 형성되어 있어 2차 융착 성형이 어렵고 전체 난연화를 기대할 수 없는 방법들이라 할 수 있다.As described above, the water glass containing the flame retardant is coated on the surface of the foamed polystyrene beads or beads of the preliminarily prefoamed primary particles to form a film, and the flame retardancy of the internal structure of the beads or the internal structure of the expanded particles The entire material can not be flame retarded and merely a glass film is formed only on the surface, so that secondary fusion molding is difficult and the whole flame retardation can not be expected.

본 발명은 종래 폴리스티렌 발포체의 난연화의 문제점을 해결한 방법으로서 발포성 폴리스티렌 비드를 1차 발포시킨 발포입자를 가압하여 축소시켰다가 압을 해제시키므로서 발포입자를 원상태로 복원시키는 과정을 되풀이 하므로서 복원 상태 입자 내에 감압현상을 발생시켜 발포 입자의 미세 기공 조직 내에 암모니아 수용액에 용해 또는 분산된 난연액을 균일하게 깊이 침투시킴과 동시에 가압 및 압해제 조작으로 발생 된 발포입자 표면에 무수하게 생성된 간극 또는 요철면에 난연재 입자를 집적 부착시키므로서 발포입자 표면의 난연성을 강화시키므로서 발포입자 전체에 난연성이 부여되며 2차 발포 융착성형을 용이하게 달성할 수 있는 난연화 된 발포입자와 이를 이용 2차 발포 융착 성형한 난연성 발포체를 얻음에 목적이 있다.The present invention solves the problems of the prior art polystyrene foam smearing method. The foamed polystyrene beads are first compressed by expanding the foamed beads and then decompressed. The foamed particles are then restored to their original state, A decompression phenomenon is generated in the particles to uniformly penetrate the flame retarded solution dissolved or dispersed in the aqueous ammonia solution in the microporous structure of the expanded particles, and at the same time, a void or unevenness The flame retardancy of the surface of the expanded particles is strengthened by attaching the flame retardant particles to the surface of the flame retardant, and the flame retardancy is imparted to the whole expanded particles and the secondary foamed fusion molding can be easily achieved. It is an object to obtain a molded flame-retardant foam.

발포성 폴리스티렌 비드로 1차 예비 발포된 구상의 발포입자를 난연화 장치의 원통형의 난연화 처리실에 발포입자를 일정량을 채워 넣고 원통형 난연화 처리실의 내경보다 2~3mm 작은 원형 가압판으로 가압하여 발포입자 집적체의 부피를 1/3~1/2로 감소시킨 상태에서 암모니아 수용액에 난연제, 음이온 계면활성제 및 분산제를 첨가한 난연액을 주입하여 잠기도록 한 후 가압판을 상승시켜 압을 해제시키고 다시 가압하였다가 해제시키는 조작을 되풀이하고, 가압판을 들어올린 다음 난연제 분말 천연섬유분말, 광물질 미세분말의 혼합분말을 난연액에 연속해서 일정량으로 투입하면서 교반한 다음 난연액을 배출시키고 구상의 발포입자를 취출하여 가볍게 탈액시킨 다음 건조시킨 난연화 된 발포입자와 이난연화된 발포입자를 2차 발포 융착 성형해서 된 발포체를 얻으므로서 본 발명의 목적을 달성할 수 있었다.The spherical foam particles, which have been preliminarily foamed with expandable polystyrene beads, are filled in a cylindrical egg-softening treatment chamber of the egg-softening apparatus with a certain amount of expanded particles and pressed with a circular pressing plate having a diameter of 2 to 3 mm smaller than the inner diameter of the cylindrical egg- The flame retardant added with flame retardant, anionic surfactant and dispersant to the aqueous ammonia solution was injected into the aqueous ammonia solution while reducing the bulk volume to 1/3 ~ 1/2, and then the pressure plate was lifted to release the pressure and pressurize again The press plate is lifted, and then the flame retardant powder, the natural fiber powder and the mixed powder of the mineral fine powder are continuously added to the flame retardant liquid in a predetermined amount, and then the flame retardant liquid is discharged and the spherical foam particles are taken out, After defoaming, the dried and defatted softened foamed particles are subjected to secondary foamed fusion molding This could achieve the objectives of the present document, so get the foam.

본 발명에 의한 난연화 된 폴리스티렌 발포입자는 발포 입자의 내부 조직에 까지 난연제가 균일하게 침투되고 표면층에 난연성이 강화되어 탁월한 난연성을 갖이며 종래 폴리스티렌 비드를 1차(예비) 발포시킨 발포입자 표면에 단순히 물유리와 난연성 물질의 혼합물을 코팅한 난연성 발포입자와는 달리 우수한 2차 발포 융착 성형성을 갖는 난연화 된 폴리스티렌 발포입자이며 이를 사용하여 2차 발포 융착성형으로 얻어진 발포체는 적어도 500℃까지 본래의 원형을 유지할 수 있음은 물론 보온, 단열, 방음, 방진 등의 폴리스티렌 발포체의 본래의 기능을 확보할 수 있고 탁월한 난연성으로 고열관, 고열의 차단재 등으로 널리 사용할 수 있는 난연성의 발포체라 할 수 있다.The flame retardant is uniformly penetrated into the inner structure of the expanded particles and the flame retardancy is strengthened to the surface layer, and the flame retardancy of the surface layer is excellent, and the conventional polystyrene beads are uniformly dispersed on the surface of the expanded particles Unlike the flame-retardant foam particles which are simply coated with a mixture of water glass and a flame-retardant substance, the flame-retarded polystyrene foam particles having excellent secondary foam melt-bonding formability and the foam obtained by the secondary foam fusion molding using the same, It is possible to secure the original function of the polystyrene foam such as insulation, insulation, soundproofing and dustproof as well as keeping the original shape, and it can be said to be a flame retardant foam which can be widely used as a high-temperature tube and a high-temperature barrier material with excellent flame retardancy.

도 1은 발포입자 난연화 장치(A)의 단면도
도 2는 원형 가압판의 사시도
1 is a cross-sectional view of a foamed particle cracking device (A)
2 is a perspective view of the circular platen;

본 발명은 종래 발포성 폴리스티렌 비드로 발포체를 제조함에 있어 발포체를 난연화시키는 방법들의 문제점을 개량 보완시킨 발명으로서 발포성 폴리스티렌 비드를 1차 예비 발포시킨 구상의 발포입자 표면은 물론 내부에까지 난연화시킴과 동시에 2차 융착 성형을 원활하게 달성할 수 있도록 한 난연화 된 발포 입자와 이 발포입자로 2차 발포 융착 성형한 난연성 발포체에 관한 것으로 이를 상세하게 설명하면 1~2mm 직경의 발포스티렌 비드를 30~50배의 발포 배율로 발포시키는 1단계 공정The present invention relates to a foamed polystyrene bead in which foamed polystyrene beads are softened to the inside as well as to the surface of spherical foam particles which are preliminarily foamed, The present invention relates to a flame retarded foam obtained by secondary fusing and fusion molding of flame retarded foamed particles and foamed particles so as to smoothly achieve cold fusion molding. More specifically, foamed foamed beads having a diameter of 1 to 2 mm are stretched by 30 to 50 times A step of foaming at an expansion ratio of

1차 발포된 구상의 발포입자를 발포입자 난연화 장치의 원통형 난연화 처리실에 일정량의 발포입자를 집적시키고 이를 원형의 가압판으로 가압하여 집적된 발포입자의 채적을 1/2~1/3로 줄인 상태에서 발포입자가 잠길 수 있도록 난연액을 주입한 다음 가압판을 상승시켜 압을 해제시키고 다시 가압하여 압을 해제시키는 조작을 수회 되풀이하여 발포입자 내부 조직에 난연액을 침투시키는 2단계 공정The foamed spherical particles in the primary foamed state are collected in a cylindrical egg-softening chamber of the foamed particle destruction preventing device, and the foamed particles are pressed with a circular pressing plate to reduce the accumulated foamed particles from 1/2 to 1/3 A two-step process in which the flame-retardant liquid is injected into the inside of the expanded particle by repeating the operation of injecting the flame-retardant liquid so that the expanded particles can be locked in the state, releasing the pressure by raising the pressure plate, releasing the pressure again,

난연화 장치의 원형 가압판을 제거시킨 상태에서 원통형 난연실에 난연성 혼합물의 미세 분말을 투하시키면서 교반기로 교반시키는 3단계 공정A three-step process in which a fine powder of a flame-retardant mixture is stirred while being stirred by a stirrer while a round pressing plate of a softening device is removed,

난연액을 배출하고 난연액이 함침된 발포성 입자를 취출시키는 4단계 공정A four-step process of discharging the flame-retardant liquid and taking out the expandable particles impregnated with the flame-retardant liquid

취출한 발포입자에 함침된 난연액을 일부 탈액시키고 건조시키는 5단계 공정을 거쳐서 되는 난연화 발포입자 그리고 이 난연화 된 발포입자를 2차 발포융착 성형으로 얻어지는 난연성 발포체라 할 수 있다.The flame retarded foam obtained by the secondary blow-fusion molding can be regarded as the flame-retarded foam obtained by performing the five-step process of partially removing the flame-retarded liquid impregnated into the taken-out expanded particles and drying it.

상기 방법의 1단계 공정에서 1mm 직경의 비드를 30~50 배율 발포시키면 직경이 3.2~3.7mm 범위의 구상 발포입자를 얻을 수 있고 2mm의 직경의 비드를 30~50배로 발포시키면 6.4~7.4mm 범위의 구상 발포입자를 얻을 수 있으며 발포 배율을 30이하로 할 수록 표면에 강인한 피막으로 덮혀 있어 난연액의 침투가 어려워지고 발포 배율이 지나치게 커지면 인장강도 및 내압성이 떨어지며 표면이 거칠어져 융착성형에서 발포입자 간의 결합력이 떨어진다. 상기 배율 범위 내에서는 원형 가압판으로 가압과 압해제를 되풀이 하면 압해제시 발포입자 내부에 감압현상이 발생하여 발포입자 내부로 난연액의 침투가 용이해진다.In the first step of the above method, spherical expanded particles having a diameter of 3.2 to 3.7 mm can be obtained by foaming a bead having a diameter of 1 mm to 30 to 50, and when the bead having a diameter of 2 mm is foamed at a rate of 30 to 50, It is difficult to penetrate the flame retardant liquid. When the expansion ratio is too large, the tensile strength and the pressure resistance become poor and the surface becomes rough. In the fusion molding, the foamed particles . If the pressure and the pressure-sensitive agent are repeated with the circular pressing plate within the above-mentioned magnification range, depressurization phenomenon occurs in the inside of the compressed foamed particles, and the penetration of the flame retardant into the foamed particle becomes easy.

본 발명 2단계 공정에서 사용되는 발포입자 난연화 장치(A)는 도 1에 나타낸 바와 같이 원통형 용기로 수평 구획판(1)으로 구획하여 상측부는 난연화처리실(2), 하측부에는 난연액 저장실(3)로 구성되어 있고 난연화 처리실(2)에는 유압실린더(4)의 피스톤(5)을 그의 중심부에 고정시켜서 된 원형가압판(6)이 현수되어 있으며 난연화 처리실(2)의 하측부 일측에는 밸브(7)를 구비한 난연액 배출관(8)이 설치되어 난연액 저장실(2)의 상측부에 연결되어 있으며 타측에는 난연화 된 발포입자를 배출하는 잠금캡(9)을 구비한 발포입자 배출구(10)가 형성되어 있고 난연액 저장실(3)의 하측부에는 모우터(11)가 장착된 난연액 송출관(12)이 설치되어 난연화 처리실(2) 상단부에 연결되어 있는 발포입자 난연화 장치라 할 수 있다.As shown in Fig. 1, the apparatus for flame-retardant flame retardant (A) used in the second step of the present invention is a cylindrical container divided into horizontal partition plates 1, the upper part is an egg softening treatment chamber 2, And a circular pressure plate 6 suspended by fixing the piston 5 of the hydraulic cylinder 4 to its center portion is suspended in the softening treatment chamber 2 and is fixed to one side of the lower side of the hardening treatment chamber 2 (9) provided with a flammable liquid discharge pipe (8) having a valve (7) and connected to an upper portion of the flame retarding liquid storage chamber (2) and discharging flame- A discharge port 10 is formed in the bottom of the flame retardant liquid storage chamber 3 and a flame retardant liquid discharge pipe 12 provided with a motor 11 is provided at the lower side of the flame retardant liquid storage chamber 3, Softening device.

여기에서 원형가압판(6)은 그 직경이 원통형의 난연화 처리실의 내경 보다 2~3mm 짧고 원형 원판에는 2mm 직경의 무수한 구멍(13)이 뚫어져 있으며 그의 중심에는 수직의 유압실린더(4)의 피스톤(5)이 고정되어 있는 원형 가압판이다(도2 참조). 이 원형 가압판(6)은 난연화 처리실(2)에 집적되어 있는 발포입자(14) 위에서 발포입자들의 집적체를 가압하게 되어 있으며 이 원형 가압판(6)으로 발포입자 집적체를 가압할 시에는 원판에 형성되어 있는 구멍과 원판의 가장자리와 난연화실 내벽 사이의 틈으로 난연액(15)이 통과하여 위로 올라오고 반대로 압을 해제하기 위하여 원형 가압판을 상승시킬 경우에는 난연액이 상기 구멍과 틈새로 통과하여 아래로 내려가게 되어 있는 구성이다.Here, the circular platen 6 has a diameter which is 2 to 3 mm shorter than the inner diameter of the cylindrical burnishing treatment chamber and innumerable holes 13 having a diameter of 2 mm are drilled in the circular disk. At the center thereof, 5) are fixed (see Fig. 2). This circular pressing plate 6 presses an aggregate of the expanded particles on the expanded particles 14 accumulated in the incombustible treatment chamber 2. When the expanded particle accumulating body is pressed by the circular pressing plate 6, The flame-retardant liquid 15 passes through the gap formed between the edge of the circular plate and the inner wall of the flame-retardant chamber, and when the circular pressure plate is lifted to release the pressure, the flame retardant liquid passes through the hole and the gap So that it goes down.

이와 같은 원형 가압판으로 가압과 압해제를 반복하게 되면 난연액이 내부로 침투했다 다시 나오게 되는 현상을 되풀이 하면서 발포입자 내에 기공으로 된 조직에 통로가 형성되고 표면이 거칠어 지면서 미세한 요철이 발생되고 발포입자는 원형으로 복귀했다가 다시 줄어들고 하는 과정이 반복되며 탄성이 있는 발포입자가 줄어든 상태에서 원형(구상)으로 복귀할 시 발포입자 내에 감압현상이 발생하여 외부의 난연액이 순식간에 침투된다.Repeated pressurization and depressurization with such a circular pressure plate causes the flame-retardant liquid to penetrate into the interior and re-emerge. As a result, a passage is formed in the pore structure in the expanded particles, the surface is roughened, The process of returning to the original shape is repeated, and when the elastomeric foam particles are reduced and returned to the circular shape (spherical shape), the decompression phenomenon occurs in the expanded particles, and the external flame retardant liquid is instantly penetrated.

발포성 폴리스티렌 비드의 발포율이 낮으면 표면에 강인한 피막이 형성되어 있고 조직이 치밀해 지므로서 난연액 침투가 적어지고 고 발포시는 발포입자의 조직 성글게 되며 표면이 거칠어져 2차 융착성형에서 입자 간의 접착이 불량해지고 그 발포 배율을 조정하기 어려워지며 발포체 인장강도 및 내압성이 떨어진다.When the foaming ratio of the expandable polystyrene beads is low, a strong film is formed on the surface and the structure becomes dense, so that the infiltration of the flame retardant solution is reduced, and when the foam is foamed, the foaming particles become tacky and the surface becomes rough. The foaming magnification becomes difficult to adjust, and the tensile strength and pressure resistance of the foam become poor.

또한 난연액은 1~5중량%의 암모니아 수용액 100중량부에 제1인산암모늄 2~12중량부, 무수붕사 1~5중량부, 음이온 계면활성제 0.2~0.5중량부, 분산제 0.1~0.3중량부를 첨가해서 균질화 시킨 난연액이다.Further, the flame retardant solution is prepared by adding 2 to 12 parts by weight of ammonium phosphate monobasic, 1 to 5 parts by weight of anhydrous borax, 0.2 to 0.5 parts by weight of an anionic surfactant and 0.1 to 0.3 parts by weight of a dispersant to 100 parts by weight of an aqueous ammonia solution of 1 to 5% And homogenized.

이와 같은 난연액은 점도가 높아지면 1차 발포시킨 구상 발포입자 표면에 막이 형성될 수 있으므로 2차 융착 성형에서 발포 입자 간의 융착이 어려워져 발포체의 강도가 떨어지게 되고 보다 적은 난연재를 사용하면 소정의 난연성을 기대할 수 없다.When such a flame retardant has a high viscosity, a film can be formed on the surface of the spherical expanded particles which are firstly foamed, so that fusion between the expanded particles becomes difficult in the secondary fusion molding, and the strength of the foam is lowered. When using less flame retardant, Can not be expected.

또한 난연액을 구성하는 물질 중 제1인산암모늄은 무색 무취이며 결정체로서 공기중에서 안정하며 물에 쉽게 녹으며 천연 섬유의 셀룰로즈와 쉽게 결합하며 산화되면 탈수기능을 가지며 인화합물의 분자는 사슬상의 폴리머로 되어 있어 고열이 발생하면 인화합물의 폴리머는 분해 산화되어 탈수작용을 하는 인화합물로 변한다. 인화합물은 난연성(방염성)을 가지며 냉각 및 질식 억제작용을 하고 산환인 자체는 비드 표면에 산화막을 형성하여 산소를 차단하는 기능을 갖게 된다Ammonium monophosphate is a colorless odorless substance which is stable in air and easily soluble in water. It is easily combined with cellulose of natural fiber and has dehydration function when it is oxidized. The molecule of phosphorus compound is a polymer in chain And when a high temperature is generated, the polymer of the phosphorus compound is decomposed and oxidized into a phosphorus compound which performs a dehydration function. Phosphorus compounds have flame retardancy (flame retardancy) and have cooling and vasopressor functions, and the acid phosphorus itself has the function of blocking oxygen by forming an oxide film on the bead surface

난연액을 구성하는 무수붕사는 백색 결정으로서 m.p 741℃, 비중 2,367이고 물에 약간 용해하며 비연소성의 난연제로서 방수, 살균 살충 기능이 있어 곰팡이나 벌레들이 발생하지 않으며 불을 붙지 않게 하거나 타오르는 불을 꺼지게 하는 우수한 난연성을 갖는 기능성 물질이다.The anhydrous borax which constitutes the flame retardant liquid is white crystal and has a mp of 741 ° C and a specific gravity of 2,367. It is slightly soluble in water and is a non-flammable flame retardant. It has waterproof and sterilizing insecticidal function and does not cause fungi or insects. It is a functional material having excellent flame retardancy which is turned off.

음이온 계면활성제는 유분끼가 있는 구상의 발포입자의 표면을 활성화 시켜 친수성을 갖게 하고 유화성이 있어 난연재와 3단계에서 투입되는 난연성 혼합물의 미세분말을 유화시키므로서 입자들의 침하현상 방지와 분산제와 함께 난연액의 균질성을 확보할 수 있다. 무색 또는 흰색의 난연성 혼합물의 미세분말은 인산암모니움, 붕소 또는 붕사, 천연섬유 및 백운석의 미세 분말이고 발포체의 백색을 살리기 위한 무색 또는 백색의 재료들이며 혼합물의 배합비는 인산암모늄 분말, 붕소, 붕사분말, 천연섬유분말, 백운석분말 순으로1.5:1:0.5:1 비율의 중량비를 갖는다.The anionic surfactant activates the surface of the spherical expanded particles with oil seeping to make them hydrophilic and emulsifies the fine powder of the flame retardant mixture which is emulsified in the step 3 with the flame retardant, The homogeneity of the flame-retardant liquid can be ensured. The fine powder of the colorless or white flame retardant mixture is fine powder of ammonium phosphate, boron or borax, natural fiber and dolomite, and is a colorless or white material for improving the whiteness of the foam. The blending ratio of the mixture is ammonium phosphate powder, boron, borax powder , Natural fiber powder, and dolomite powder in the order of 1.5: 1: 0.5: 1.

이와 같은 혼합물의 분말은 난연액 및 발포입자를 교반하면서 첨가하므로서 발포입자에 원형 가압판의 가압과 압해제의 되풀이 조작으로 발생한 미세 간극이나 발포로 생성된 요철부의 요부에 난연성 혼합물 미세입자들이 박히어 집적하게 되고 부분적인 평활면이나 철부에는 교반에 의한 유속으로 부착되지 않으므로서 발포입자 표면에 융착면이 남게 된다. 이같은 현상은 2차 발포 융착성형을 가능하게 하고 있다.The powder of such a mixture is added while stirring the flame retardant liquid and the expanded particles, so that the flame retardant mixture fine particles are accumulated on the recesses generated by micro-gap or foaming generated by repeated pressing of the circular pressure plate and the pressure- And the fused surface remains on the surface of the expanded particles because it is not adhered to the partially smooth surface or the convex portion due to the stirring speed. This phenomenon enables secondary foaming and fusion molding.

난연성 혼합물 미세분말의 첨가량은 암모니아수 100중량부에 대하여 4중량부를 첨가하게 된다. 난연액이 흘러 나오지 않도록 취출한 난연성 발포입자 중에 포함된 난연액의 30~40%로 탈액하여 12-24시간 자연건조 및 숙성을 행하고 발포입자를 안정화시킨다. 경우에 따라서 수분함량을 줄일 필요가 있을 경우에는 온도 40~50℃로 유지하여 감압건조시켜 1%이하의 난연화 발포체를 얻고 이를 2차 발포 융착성형으로 발포체를 얻는다. 여기에서 건조온도 50℃를 초과하면 폴리스티렌의 연화점인 70℃에 가까워지므로 절대 50℃를 초과해선 않된다.The amount of the flame-retardant mixture fine powder added is 4 parts by weight based on 100 parts by weight of ammonia water. It is dewatered to 30 to 40% of the flame retarded liquid contained in the flame-retarded expanded particles taken out so that the flame-retarding liquid does not flow out, followed by natural drying and aging for 12 to 24 hours to stabilize the expanded particles. If it is necessary to reduce the water content in some cases, it is kept at a temperature of 40 to 50 ° C and dried under reduced pressure to obtain a flame retarded foam having a content of 1% or less, and the foam is obtained by secondary foam fusion molding. Here, if the drying temperature exceeds 50 ° C, it will approach 70 ° C, which is the softening point of polystyrene. Therefore, it should never exceed 50 ° C.

상기와 같은 건조과정, 2차 성형과정에서 암모니아 대부분이 증발되고 약간의 취기가 발포체에 남게 되나 1~2중리 경과하면 무취의 발포체를 얻을 수 있다.In the drying process and the secondary molding process, most of the ammonia is evaporated and a little odor is left in the foam, but odorless foam can be obtained after 1 to 2 neutralization.

그 밖에 취출한 난연액과 탈수시에 발생한 난연액은 다시 첨가물의 함량을 조절하여 재사용하게 된다.The flame-retardant liquid taken out from the outside and the flame-retardant liquid generated at the time of dewatering are regenerated again by adjusting the content of the additive.

이상의 방법으로 얻어진 1차 발포된 구상체의 발포입자는 입체 망상구조의 내부 조직까지 균일하게 난연액이 침투되고 발포과정 또는 가압 및 압해제의 반복적인 조작에 의해서 생성된 미세 요철 및 간극에 난연성 입자들이 박혀 집적되므로서 발포 입자 전체가 난연화되고 발포 입자표면에 부분적인 면과 표면에 미세한 돌출부들이 형성되므로서 2차 융착성형을 원만하게 달성할 수 있게 한 난연화 된 발포입자와 이를 이용 2차 발포가압성형으로 우수한 난연성 발포체를 얻을 수 있다.The foamed particles of the primary foamed spherical body obtained in the above manner are uniformly infiltrated into the inner structure of the three-dimensional network structure, and the flame-retardant particles are uniformly dispersed in fine irregularities and gaps generated by the repeated processes of the foaming process or the pressure- As a result, the entire foamed particles are smoothed and the surface of the foamed particle is partially surface and fine protrusions are formed on the surface, so that the softened foamed particles can be smoothly attained by the secondary fusion molding, An excellent flame retardant foam can be obtained by foaming press molding.

본 발명에 의한 발포체의 기술 구성을 분명하게 하게하고 그 효과를 알아 보기 위해 실시예를 나타내었다.Examples are shown in order to clarify the technical structure of the foam according to the present invention and to examine its effect.

실시예(1) 본 발명 발포체 시료제조EXAMPLES (1) Production of Foam Samples of the Invention

직경 1mm의 발포성 폴리스티렌 비드를 고압 증기로 40배의 배율로 발포시켜 원통상의 탱크에 절반이 차도록 집적시켜 두고 그 위에 원형 가압판을 하강시켜 발포비드의 집적면과 맏닿게 설치한 후 2중량%의 암모니아 수용액 100중량부에 제1인산암모니움 10중량부, 붕사 3중량부, 음이온 계면활성제 0.3중량부, 분산제 0.2중량부를 첨가시켜 균질화시킨 난연액을 얻고 이 난연액을 발포비드가 잠기도록 원통형 탱크에 주입하여 원형 가압판으로 가압하여 발포비드 집적 부피의 1/2이 되게 가압하고 다시 압을 해제하는 조작을 5회 실시한 다음 원형 가압판을 상승시켜 이동시키고 회전익을 도입하여 발포 비드를 서서히 교반함과 동시에 난연성 혼합물 미세분말 4중량부를 5분간 교반한 다음 난연액을 배출하고 난연화 된 발포입자를 취출하여 가볍게 탈수하여 발포입자에 함유된 난연액의 30%를 탈수하고 24시간 자연건조시킨 다음 온도 40~50℃에서 감압 건조하여 1%이하의 난연화 발포입자를 얻고 이를 2차 융착성형 방법으로 10×10×10cm의 발포체 시료(A)를 얻었다.Foamed polystyrene beads having a diameter of 1 mm were foamed at a magnification of 40 times with a high-pressure steam, and then half of the foamed polystyrene beads were accumulated in a cylindrical tank. The circular pressure plate was lowered thereon, 10 parts by weight of ammonium phosphate monobasic, 3 parts by weight of borax, 0.3 parts by weight of an anionic surfactant and 0.2 parts by weight of a dispersing agent were added to 100 parts by weight of an aqueous ammonia solution to obtain a homogenized flame retardant, And then pressurized to a half volume of the foamed bead integrated volume and released again. After the circular pressure plate was lifted and moved to introduce the rotor blade, the foamed beads were slowly stirred And 4 parts by weight of the flame-retardant mixture fine powder were stirred for 5 minutes. Then, the flame-retardant liquid was discharged, and the softened foamed particles were taken out and dewatered lightly 30% of the flame retarded liquid contained in the expanded particles was dehydrated, naturally dried for 24 hours, and then dried under reduced pressure at a temperature of 40 to 50 ° C to obtain 1% or less of the flame retarded expanded particles. Of the foam sample (A).

비교 실시예(2) 통상의 발포체 시료제조Comparative Example (2) Preparation of ordinary foamed samples

직경 1mm의 발포성 스티렌 비드를 생증기로 40배로 발포시킨 구상체의 발포입자를 얻고 2차 융착성형하는 통상의 방법으로 성형하여 10×10×10cm의 발포체 시료(B)를 얻었다.Foamed styrene beads having a diameter of 1 mm were foamed at a rate of 40 times with a live steam and foamed particles were obtained by molding the foamed particles by a secondary fusion molding to obtain a foamed sample (B) having a size of 10 x 10 x 10 cm.

실시예(3) 실험 실시예Example (3) Experimental Example

온도계를 장착시킨 원통형의 유리 용기바닥에 시료가 직접 닿지 않게 세라믹 접시 놓고 그 위에 시료(A) 및 (B)를 간격을 두고 재치하고 상층부를 밀폐시키고 온도를 승온시키면서 시료 (A) 및 (B)의 상태를 관찰하였다.(A) and (B) were placed on the bottom of a cylindrical glass container equipped with a thermometer so that the sample would not directly touch the sample, the samples (A) and (B) Were observed.

시료 (A)는 온도가 상승하면서 400℃와 500℃ 사이에서 약간의 체적이 줄어든 상태로이나 원형 손상은 없었으며 600℃에서는 더욱 체적이 줄어들면서 검은색을 띠기 시작하면서 탄화되기 시작하고 700℃에서는 완전히 탄화되어 600℃에 줄어든 상태로 형체를 유지하고 800℃에서 형체가 무너져 내려 않아 탄화된 잔사가 남아 있었다.The sample (A) was in a state in which the volume of the sample (A) was slightly decreased between 400 ° C and 500 ° C with increasing temperature, but there was no circular damage. At 600 ° C, the volume began to decrease and began to carbonize. It was completely carbonized and maintained at 600 ° C, and the carbonized residue remained at 800 ° C.

시료(B)는 온도가 상승하면서 온도가 120℃에 도달할 때 시료 B의 모서리 부분 및 변부분이 완만하게 되기 시작함과 동시에 용융된 용융액이 세라믹 용기 위에 2mm정도로 깔려 있는 상태로 유지하면서 700℃ 부근에서 발화되기 시작하였으며 800℃ 부근에서 탄화분이 용기위에 깔려 있었다.When the temperature of the sample (B) reached 120 ° C while the temperature was elevated, the edge portion and the side portion of the sample (B) began to become gentle, and while the molten melt remained on the ceramic container And the carbonized powder was placed on the container at around 800 ° C.

이상의 실험으로 500℃까지는 체적이 약간의 체적변화는 있지만 원형을 유지하고 있는 것으로 사료되며 700~800℃ 범위에서도 발화되지 않아 난연화된 효과를 알 수 있었다.In the above experiments, the volume was slightly changed to 500 ° C, but it was presumed to maintain the original shape, and it was found that the softening effect was not ignited even in the range of 700 to 800 ° C.

반면에 시료 B는 120℃ 이상에서는 발포체의 기능이 상실되기 시작하여 200℃에서는 발포체의 기능이 완전히 상실되고 700℃ 부근에서는 발화되므로서 화재 발생의 위험이 있었다.On the other hand, in Sample B, the function of the foam began to be lost when the temperature was higher than 120 ° C., and the function of the foam completely disappeared at 200 ° C., and there was a risk of fire due to ignition at 700 ° C.

A : 발포입자 난연화장치 8 : 난연액 배출관
1 : 수평 구획판 9 : 잠금캡
2 : 원통형 난연화 처리실 10 : 발포입자 배출구
3 : 난연액 저장실 11 : 모우터
4 : 유압실린더 12 : 난연액 송출관
5 : 피스톤(원형가압판축) 13 : 구멍
6 : 원형가압판 14 : 발포입자
7 : 밸브 15 : 난연액
A: Expanded particle fire retarding device 8: Flame retardant liquid discharge pipe
1: Horizontal partition plate 9: Lock cap
2: cylindrical burning treatment chamber 10: foamed particle outlet
3: Flame Retardant Liquid Storage Room 11: Motor
4: Hydraulic cylinder 12: Flame retardant delivery pipe
5: piston (circular platen shaft) 13: hole
6: Circular pressure plate 14: Expanded particles
7: valve 15: flame retardant liquid

Claims (7)

직경 1~2mm 발포스티렌 비드를 30~50배 발포 배율로 발포시키는 1단계 공정;
1차 예비 발포된 구상의 발포입자를 발포입자 난연화 장치의 원통형의 난연화 처리실에 일정량의 발포입자를 채워 넣어 집적시키고 그 위에 원형의 가압판으로 가압하여 발포입자 원 채적을 1/2~1/3로 줄인 상태에서 발포입자가 잠길 수 있도록 난연액을 주입한 다음 가압판을 들어올려 압을 해제시키고 다시 가압하는 조작을 수회 되풀이하여 발포입자 내부 조직에 난연액을 침투시키는 2단계 공정;
난연화 처리실에서 원형 가압판을 제거시킨 상태에서 원통 상의 난연화 처리실에 난연성 혼합물의 미세 분말을 투하시키면서 교반기로 교반시키므로서 발포입자 표면의 난연성을 강화시키는 3단계 공정;
난연액을 배출하고 난연성의 발포입자를 취출시키는 4단계 공정;
취출한 난연성 발포입자에 침투된 난연액의 30~40%를 탈수시켜 건조시키는 5단계 공정;을 거쳐 되는 난연화 폴리스티렌 발포입자
A step 1 of foaming foamed styrene beads having a diameter of 1 to 2 mm at a foaming magnification of 30 to 50 times;
The spherical foam particles of the primary prefoamed spheres are packed in a cylindrical egg-softening chamber of a foamed particle incineration apparatus and filled with a certain amount of expanded particles, and then pressed with a circular pressing plate, 3, the flame-retardant solution is injected so that the expanded particles can be locked, then the pressure plate is lifted to release the pressure, and then the pressure is repeatedly repeated to infiltrate the flame-retardant solution into the internal structure of the expanded particles.
A three-step process in which fine powder of a flame-retardant mixture is dropped into a cylindrical incombustible treatment chamber while the circular pressure plate is removed from the incombustible treatment chamber and stirred with a stirrer to thereby enhance the flame retardancy of the surface of the expanded particles;
A four-step process of discharging flame-retardant liquid and extracting flame-retarded expanded particles;
A step of dehydrating and drying 30 to 40% of the flame retarded liquid infiltrated into the flame-retarded expanded particles taken out;
청구항 제1항의 난연화 된 폴리스티렌 발포입자로 2차 발포 융착 성형으로 얻어진 난연성 발포체A flame retardant foam obtained by secondary foaming fusion molding with the flame retarded polystyrene foam particles of claim 1 청구항 제1항에 있어서,
발포입자 난연화 장치는 원통형의 용기를 수평구획판(1)으로 구획하여 상측부는 난연화 처리실(2) 하측부에는 난연액 저장실(3)로 구성되어 있고 난연화 처리실(2)에는 유압실린더(4)의 피스톤(5)을 그의 중심부에 수직으로 고정시켜서 된 원형 가압판(6)이 현수되어 있으며 난연화 처리실(2)의 하측부 일측에는 밸브(6)를 구비한 난연액 배출관(7)이 설치되어 난연액 저장실(8)의 상측부에 연결되어 있으며 난연화 처리실(2)의 하츨부 타측에는 난연화 된 발포입자를 배출하는 잠금캡(9)이 구비된 발포입자 배출구(10)가 형성되어 있고 난연액 저장실(3)의 하측부에는 모우터(11)가 장착된 난연액 배출관(12)이 설치되어 난연화 처리실(2)의 상단부에 연결되어 있는 발포입자 난연화 장치(A)임을 특징으로 하는 난연화 폴리스티렌 발포입자
The method according to claim 1,
The foamed particle cracking device has a cylindrical container divided by a horizontal partition plate 1 and the upper part is composed of a flame retarding liquid storage chamber 3 in the lower part of the flame retardation treatment chamber 2 and the hydraulic cylinder A circular pressure plate 6 suspended vertically to the piston 5 of the flame retardant treatment chamber 2 is suspended and a flame retardant liquid discharge pipe 7 having a valve 6 is provided at one side of the lower side of the egg- And a foamed particle discharge port 10 having a lock cap 9 for discharging flame-resistant foamed particles is formed on the side of the bottom of the flame retardant treatment chamber 2, which is connected to an upper portion of the flame- And a flame-retardant liquid discharge pipe 12 equipped with a motor 11 is provided on the lower side of the flame-retardant liquid storage chamber 3 and connected to the upper end of the softening process chamber 2 Characterized in that the hardened polystyrene expanded particles
청구항 제3항에 있어서,
원형 가압판(6)은 그 직경이 원통형 난연화처리실(2)의 내경 보다 2~3mm 짧고 원형 가압판에는 2mm 직경의 무수한 구멍이 뚫어져 있고 가압판 상면 중심에는 수직의 유압실린더(4)의 피스톤(5)이 수직으로 고정되어 있는 원형 가압판임을 특징으로 하는 난연화 폴리스티렌 발포입자
The method of claim 3,
The diameter of the circular platen 6 is 2 to 3 mm shorter than the inner diameter of the cylindrical incombustible treatment chamber 2 and the circular platen has innumerable holes of 2 mm in diameter and the piston 5 of the hydraulic cylinder 4, Is a circular press plate which is fixed vertically. The soft-pressed polystyrene expanded particles
청구항 제1항에 있어서,
난연액은 1~5 중량%의 암모니아 수용액 100중량부에 제1인산암모늄 2~12중량부, 붕소 또는 무수붕사 1~5중량부, 음이온 계면활성제 0.2~0.5중량부, 분산제 0.1~0.3중량부를 첨가해서 균질화 시킨 난연액임을 특징으로 하는 난연화 폴리스티렌 발포입자
The method according to claim 1,
The flame retardant solution is prepared by mixing 2 to 12 parts by weight of ammonium phosphate monobasic, 1 to 5 parts by weight of boron or anhydrous borax, 0.2 to 0.5 parts by weight of an anionic surfactant and 0.1 to 0.3 parts by weight of a dispersant in 100 parts by weight of 1 to 5% And a homogenized flame retardant.
청구항 제1항에 있어서,
난연성 혼합물 미세분말은 인산암모니움, 붕소 또는 붕사, 천연섬유 및 백운석의 미세 분말로서 혼합 중량비가 1.5:1:0.5:1인 흰색의 난연성 혼합분말임을 특징으로 하는 난연화 폴리스티렌 발포입자
The method according to claim 1,
Wherein the flame retardant mixture fine powder is a white flame retardant mixed powder having a mixing weight ratio of 1.5: 1: 0.5: 1 as fine powder of ammonium phosphate, boron or borax, natural fiber and dolomite.
청구항 제1항에 있어서,
난연성 혼합물의 첨가량은 암모니움 수용액 100중량부에 대하여 4중량부를 첨가함을 특징으로 하는 난연화 폴리스티렌 발포입자
The method according to claim 1,
The amount of the flame-retardant mixture added is 4 parts by weight based on 100 parts by weight of the aqueous ammonia solution.
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR100780926B1 (en) * 2006-06-17 2007-11-30 주식회사 경동세라텍 The manufacturing method of foaming plastic body that has good flame retardancy
KR100866480B1 (en) * 2008-04-30 2008-11-03 주식회사 울트라보드 Expandable polystyrene
KR20100083317A (en) * 2009-01-13 2010-07-22 황선담 The machine making both polysterene beads and preliminary-foamed polysterene incombusitible
JP2011012102A (en) * 2009-06-30 2011-01-20 Sekisui Plastics Co Ltd Expandable polystyrenic resin particle and production method thereof

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100780926B1 (en) * 2006-06-17 2007-11-30 주식회사 경동세라텍 The manufacturing method of foaming plastic body that has good flame retardancy
KR100866480B1 (en) * 2008-04-30 2008-11-03 주식회사 울트라보드 Expandable polystyrene
KR20100083317A (en) * 2009-01-13 2010-07-22 황선담 The machine making both polysterene beads and preliminary-foamed polysterene incombusitible
JP2011012102A (en) * 2009-06-30 2011-01-20 Sekisui Plastics Co Ltd Expandable polystyrenic resin particle and production method thereof

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