KR20150095054A - 난연성 발포단열재 및 이것의 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 난연성 발포단열재 및 이것의 제조방법에 대한 것으로, 더욱 구체적으로는 지분(紙粉, 종이가루), 전분, 난연제 및 폴리올레핀계 수지를 포함하는 혼합물에 물을 가하고 압출기로 압출 발포하는 발포단열재의 제조방법에 있어서, 상기 난연제는 상기 혼합물에 대하여 10~30중량% 범위 내로 포함되는 것을 특징으로 한다. 이러한 본 발명에 의하면 우수한 난연 성능을 가지는 난연성 발포단열재를 제공할 수 있다.

Description

난연성 발포단열재 및 이것의 제조방법{FOAMED HEAT-INSULATING MATERIAL HAVING FLAME-RETARDANT CHARACTERISTIC AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}
본 발명은 발포단열재에 대한 것으로, 더욱 구체적으로는 지분(紙粉, 종이가루), 전분, 난연제 및 폴리올레핀계 수지를 포함하는 원료를 발포시켜서 난연성이 우수한 발포단열재를 제조하는 방법, 이에 따라 형성된 난연성 발포단열재, 및 이를 위한 발포단열재용 난연제 조성물에 대한 것이다.
종래, 합성수지를 원료로 하는 발포체는, 완충재, 보온재, 혹은 단열재로서 널리 사용되고 있다. 그러나, 합성수지만으로 이루어지는 제품은, 사용 후 폐기되었을 경우, 자연계에 존재하는 미생물에 의해 용이하게 분해되지 않는다고 하는 문제가 있다. 또, 소각했을 경우에는, 발생열량이 높기 때문에 소각로를 쉽게 손상시킨다는 문제가 있다. 또한 폴리스타이렌계 플라스틱 발포체는, 상기 문제에 부가해서, 환경호르몬의 문제가 지적되고 있다.
그래서 최근, 플라스틱 발포체에 비해서, 폐기 시 및 소각 시에 있어서의 환경에 대한 영향이 적은 발포체의 개발이 진행되고, 옥수수전분 등의 전분재료와, 폴리프로필렌 또는 생분해성 수지를 원료로 하는 발포체가 실용화되고 있다. 또, 종이를 원료로 사용한 발포체도 연구되고 있다.
이와 관련하여, 본 출원인은 대한민국 공개특허 제10-2009-0051444호(발명의 명칭 : 종이와 전분을 이용한 발포단열재의 제조방법)를 통하여 지분(紙粉)(종이의 분쇄물)과 전분 및 폴리프로필렌을 포함하는 원료를 수증기압 하에서 발포시켜서 단열재를 제조하는 방법을 출원하였다. 그러나, 이러한 발포단열재는 지분과 전분을 주원료로 하는바, 난연성이 부족하다는 단점이 있다.
이에 따라, 지분과 전분을 주원료로 하면서도 난연성이 우수한 발포단열재의 필요성이 크게 요구되고 있는 실정이다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 우수한 난연 성능을 가지는 난연성 발포단열재를 제공하는 것이 목적이다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 난연성 발포단열재의 제조방법은 지분(紙粉, 종이가루), 전분, 난연제 및 폴리올레핀계 수지를 포함하는 혼합물을 준비하는 단계; 및 상기 준비한 혼합물에 물을 가하고 압출기로 압출 발포하는 단계;를 포함하고, 상기 난연제는 상기 혼합물에 대하여 10~30중량% 범위 내로 포함되는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 지분과 전분은 상기 혼합물에 대하여 20~80중량% 범위 내로 포함되고, 상기 폴리올레핀수지는 상기 혼합물에 대하여 80~20중량% 범위 내로 포함되는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 난연제는 규소와 흑연을 포함하는 제1난연제 및 수산화알루미늄과 수산화마그네슘을 포함하는 제2난연제를 2:8~8:2 중량부 범위 내로 포함하는 것일 수 있다.
또한, 상기 제1난연제는 규소와 흑연을 1:9~9:1중량부 범위 내로 포함하고, 상기 제2난연제는 수산화알루미늄과 수산화마그네슘을 1:9~9:1중량부 범위 내로 포함하는 것이 가능하다.
또한, 상기 혼합물은 난연보조제로서 삼산화안티몬 및 붕산아연 중에서 선택된 하나 이상을 상기 난연제에 대하여 1~10중량% 범위 내로 더 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 혼합물을 준비하는 단계는, 상기 지분, 전분 및 난연제를 혼합하여 펠릿화하는 단계; 및 상기 펠릿화한 난연펠릿을 폴리올레핀계 수지와 혼합하는 단계;를 포함하여 이루어질 수 있다.
또한, 상기 난연펠릿은 10~30% 범위 내의 함수율을 가지는 것이 더욱 바람직하다.
한편, 본 발명의 다른 실시형태는, 지분(紙粉, 종이가루), 전분, 난연제 및 폴리올레핀계 수지를 포함하는 혼합물을 압출 발포하여 성형한 것으로서, 상기 난연제는 상기 혼합물에 대하여 10~30중량% 범위 내로 포함되는 것을 특징으로 하는 난연성 발포단열재이다.
이와 함께, 본 발명의 또 다른 실시형태는, 규소와 흑연을 포함하는 제1난연제 및 수산화알루미늄과 수산화마그네슘을 포함하는 제2난연제를 2:8~8:2 중량부 범위 내로 포함하는 발포단열재용 난연제 조성물일 수 있다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
이러한 본 발명은 지분(紙粉, 종이가루), 전분, 난연제 및 폴리올레핀계 수지를 포함하는 혼합물을 이용하여 발포단열재를 제조함에 있어서, 상기 난연제를 상기 혼합물에 대하여 10~30중량% 범위 내로 포함시키는 것을 특징으로 하여, 우수한 난연 성능을 가지는 난연성 발포단열재를 제공할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 지분, 전분 및 난연제가 혼합되어 10~30% 범위 내의 함수율을 가지는 난연펠릿을 이용함으로서, 압출과정에서 발생하는 불량율을 최소화할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 난연성 발포단열재에 형성된 발포체의 구성을 설명하기 위한 모식도이고,
도 2는 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른 난연성 발포단열재의 형상을 설명하기 위한 사시도이다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에서 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
본 발명에 따른 난연성 발포단열재의 제조방법은 종이와 전분을 이용하여 발포단열재를 제조하는데 있어서, 우수한 단열성능과 함께 뛰어난 난연성을 부여하기 위한 것이다.
이를 위한 본 발명은 지분(紙粉, 종이가루), 전분, 난연제 및 폴리올레핀계 수지를 포함하는 혼합물을 준비하는 단계(S10); 및 상기 준비한 혼합물에 물을 가하고 압출기로 압출 발포하는 단계(S20);를 포함하여 이루어지고, 특별히 상기 난연제는 상기 혼합물에 대하여 10~30중량% 범위 내로 포함되는 것을 특징으로 한다.
먼저, 상기 혼합물을 준비하는 단계(S10)는 본 발명에 따른 난연성 발포단열재의 원료를 준비하는 것이다. 원료는 지분, 전분, 난연제 및 폴리올레핀계 수지를 주성분으로 포함하여 이루어질 수 있다. 그 중에서, 상기 지분, 전분 및 폴리올레핀계 수지는 이 기술분야에서 보통의 지식을 가진자(이하, '당업자'라고 함)에게 알려진 다양한 모든 것을 이용할 수 있다. 예를 들어, 상기 대한민국 공개특허 제10-2009-0051444호 및 이것의 패밀리 특허(EP02217645(2010.08.18.), CN200880111885(2008.11.18.)) 등에 기재된 것을 이용하는 것이 가능하다.
구체적으로, 상기 지분은, 종이ㆍ판지를 미세하게 파쇄한 것, 혹은, 종이ㆍ판지의 해섬물(解纖物)이지만, 고지(古紙)를 사용하면 원료비용을 저감시킬 수 있다. 또 일반적으로, 회수된 고지는 대부분이 제지원료로 사용되고 있지만, 제지원료로 되지 못하는 것(이른바 저급 고지)도, 본 발명의 지분용 재료로 사용할 수 있다.
상기 전분은 옥수수전분을 이용하는 것이 원료비용의 면에서 유리하지만, 기타, 감자전분, 소맥전분, 타피오카전분 등을 이용하는 것도 무방하다.
그리고, 종이와 전분을 이용한 발포단열재를 제조하는 데에 있어서, 지분 쪽이 전분보다도 중량비율이 커지면, 제품의 발포성이 악화되고 기포형상도 거칠어지기 때문에, 단열성능이 저하된다. 그래서 본 발명에서는, 지분비율을 전분보다도 낮게 억제한다. 구체적으로는 지분 : 전분 = 2 : 8 ~ 4 : 6(중량비)의 범위로 설정하는 것이 바람직하다. 또한, 지분비율을 낮게 하면, 단열재 제품의 탄력성이 높아지므로, 건축재로서 시공성이 향상되는 이점도 얻을 수 있다.
상기 폴리올레핀계 수지는 발포단열재에서 발포층을 형성하기 위한 것으로, 상기 발포층을 포함하는 각 셀의 외부막을 구성하는 것이다. 상기 폴리올레핀계 수지로는 특별히 제한되지는 않지만, 폴리올레핀 계열의 폴리프로필렌 또는 폴리에칠렌, 또는 폴리프로필렌과 폴리에칠렌의 혼합수지를 사용할 수 있다.
본 발명에 따른 혼합물 원료에 있어서, 상기 지분, 전분 및 폴리올레핀계 수지의 함량은 특별히 제한되지 않고, 발포단열재의 제품 형태 및/또는 용도 등에 따라 다양하게 배합 가능하다. 예를 들어, 상기 지분과 전분의 합은 상기 혼합물에 대하여 20~80중량% 범위 내로 포함되고, 상기 폴리올레핀계 수지는 상기 혼합물에 대하여 80~20중량% 범위 내로 포함되는 것이 바람직하다. 환경에 미치는 영향을 억제하기 위해서, 상기 폴리올레핀계 수지의 배합비율은 50중량% 이하인 것이 바람직하고, 발포성을 고려하면 40중량% 이상인 것이 더욱 바람직하다.
또한, 본 발명에서 사용하는 난연제 역시 이 기술분야의 당업자에게 알려진 다양한 모든 것을 이용할 수 있고, 바람직하게는 규소와 흑연을 포함하는 제1난연제 및 수산화알루미늄과 수산화마그네슘을 포함하는 제2난연제를 2:8~8:2 중량부 범위 내로 포함하는 것을 이용하는 것이 적합하다. 이와 함께, 상기 제1난연제는 규소와 흑연을 1:9~9:1중량부 범위 내로 포함하고, 상기 제2난연제는 수산화알루미늄과 수산화마그네슘을 1:9~9:1중량부 범위 내로 포함하는 것이 더욱 바람직하다. 또한, 상기 혼합물은 난연보조제로서 삼산화안티몬 및 붕산아연 중에서 선택된 하나 이상을 상기 난연제에 대하여 1~10중량% 범위 내로 더 포함하는 것이 가장 바람직하다.
상기 원료로 사용하는 지분, 전분, 난연제 및 폴리올레핀계 수지 등의 입자 크기는 특별히 한정되어 있는 것은 아니지만, 입자 직경이 0.3mm이하가 바람직하다. 이와 같이 원재료를 분쇄하는 수단으로는 일본국 특허2004-42032호에 기재된 분쇄기를 이용하는 것이 바람직하다. 상기 분쇄기는 종이를 지분으로 분쇄하는 과정에서 일어날 수 있는 분진폭발, 화재의 위험이 없는 특허제품이며, 지분을 일정한 미크론 단위로 분쇄할 수 있는 검증된 분쇄기이다. 이를 이용하여, 지분 뿐만 아니라 다른 원료도 비슷한 크기로 분쇄할 수 있다.
특별히, 본 발명은 상기 난연제를 지분, 전분, 난연제 및 폴리올레핀계 수지가 혼합된 혼합물에 대하여 10~30중량% 범위 내로 포함하는 것을 특징으로 한다. 즉, 효과적인 난연제의 중량%는 혼합물 전체 중량의 30%이하인 것이 바람직하다. 이는 후술하는 실험예를 통해 얻어진 효과적인 원료의 중량%이며, 발포를 저해하지 않고 제품을 상용화시킬 수 있는 중량%이다. 난연제가 30중량%를 넘게 되면 제품이 가지는 고유물성이 저하되어 품질이 균일하지 않고 불량률이 높아지므로 30중량%이하로 구성하는 것이 바람직하다. 또한, 난연제의 최저 중량%는 10중량%인 것이 바람직한데 10 중량% 미만이면 효과적인 난연 성능을 얻을 수 없다. 이와 같이, 혼합 난연제의 조성비율이 일정하지 않은 이유는, 상기 난연제의 함량은 다른 주성분인 지분과 전분 및 폴리올레핀계 수지의 혼합 비율에 따라 다르게 설정하는 것이 바람직하기 때문이며, 이는 보드형태 및 시트형태 등의 완성제품의 특성과 종류에 따라 원부재료의 혼합 중량비가 달라지기 때문이다. 그래서, 최종제품인 단열재의 크기(두께 30T이상), 또는 시트지(두께 30T 미만) 등의 폭과 두께, 즉 전체적인 사이즈에 따라서 원부재료의 각 성분 중량%를 다르게 할 수 있다.
상기와 같은 원재료를 혼합하는 방법 역시 특별히 제한되지 않는다. 즉, 상기 지분, 전분, 난연제 및 폴리올레핀계 수지 각각을 압출기의 선단부 또는 호퍼에 투입한 후 혼합하는 것이 가능하다. 그리고, 상기 지분, 전분, 난연제 및 폴리올레핀계 수지를 교반하여 펠릿화한 다음 압출기에 투입하는 것이 가능한데, 이 경우에는 한가지 제품만을 생산할 시에 원부재료의 조성성분을 일정하게 할 수 있어서, 공정을 간소화시킬 수 있다는 장점이 있다.
또한, 상기 혼합물을 준비하는 단계(S10)는, 상기 지분, 전분 및 난연제를 혼합하여 펠릿화하는 단계(S11); 및 상기 펠릿화한 난연펠릿을 폴리올레핀계 수지와 혼합하는 단계(S12);를 포함하여 이루어질 수 있다. 예를 들어, 종이와 전분과 난연제를 혼합하여 난연 펠릿을 만들고, 상기 만든 난연 펠릿과 폴리프로필렌 등의 합성수지를 압출기의 호퍼에 각각 투입하는 것이다. 발포단열재 제품의 형태 및/또는 용도에 따라 합성수지의 배합비율이 중요한데, 이와 같이 난연 펠릿과 합성수지로 구분한 후 압출기 내부에서 혼련하는 과정을 거치는 경우에는 하나의 압출기에서 여러가지 다양한 제품을 생산할 수 있어서 현실적으로 활용도가 우수하다는 장점이 있다.
이와 함께, 상기 난연펠릿은 10~30% 범위 내의 함수율을 가지는 것이 더욱 바람직하다. 즉, 원재료 중 종이, 전분과 혼합 난연제를 교반하여 펠릿화시키며, 상기 필렛화시킨 난연 펠릿의 함수율을 10~30% 이하로 만드는 것이다. 예를 들어, 종이, 전분과 혼합 난연제를 믹서기에서 교반하면서 함수율이 10%이상 30%이하가 되도록 건조하여 난연 펠릿화 과정을 수행하는 것이 가능하다. 난연 펠릿의 함수율이 10%미만이면 각 원재료가 단단히 뭉쳐져 있기 때문에 압출기내에서 붕괴 되지않고, 펠릿이 발포되지 않은 채 덩어리져서 압출기 밖으로 밀려나오는 불량률이 높아지는 단점이 있다. 이는 전분이 수분을 머금은 상태에서 열가공을 했을 시 나타나는 호화 현상으로서, 열 가공 후 고체화되면 재가공이 어려워지기 때문이다. 따라서, 상기 난연 펠렛에 대하여 수분은 10 중량%이상 충분히 머금은 상태로 제조하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 난연 펠릿의 함수율이 30%를 초과하면 압출기에서 공급하는 수분량으로 원재료를 컨트롤하는 것이 힘들어져서 압출이 불가능해지거나 불량율이 현격히 높아진다. 이러한 본 발명은 지분, 전분 및 난연제가 혼합되어 10~30% 범위 내의 함수율을 가지는 난연펠릿을 이용함으로서, 압출과정에서 발생하는 불량율을 최소화할 수 있는 효과가 있다.
그런 다음, 본 발명은 상기 준비한 혼합물에 물을 가하고 압출기로 압출 발포하는 단계(S20);를 거친다. 이와 같이 압출기로 압출 발포하는 방법은 특별히 제한되지 않는다. 상기 압출기는 2축이든 단축이든 어떠한 형태의 압출기를 이용할 수 있고, 물 첨가 모듈을 구비하는 것도 가능하며, 압출기의 선단부에는 다이 및/또는 사이징(sizing)이 장착되어 있을 수도 있다. 예를 들어, 난연 펠릿에 대비하여 폴리올레핀계 수지와 물을 적절한 비율로 투입하고, 압출기의 수증기압을 컨트롤하여 발포 컨트롤을 용이하게 하면서 불량율을 줄일 수 있다.
한편, 본 발명의 다른 실시형태는, 지분(紙粉, 종이가루), 전분, 난연제 및 폴리올레핀계 수지를 포함하는 혼합물을 압출 발포하여 성형한 것으로서, 상기 난연제는 상기 혼합물에 대하여 10~30중량% 범위 내로 포함되는 것을 특징으로 하는 난연성 발포단열재이다.
이러한 본 발명은 지분(紙粉, 종이가루), 전분, 난연제 및 폴리올레핀계 수지를 포함하는 발포단열재에 있어서, 상기 난연제가 상기 혼합물에 대하여 10~30중량% 범위 내로 포함되는 것을 특징으로 하여, 우수한 난연 성능을 가지는 난연성 발포단열재를 제공할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 난연성 발포단열재에 형성된 발포체의 구성을 설명하기 위한 모식도이고, 여기에 도시된 바와 같이 본 발명에 다른 난연성 발포단열재는 발포체(13)를 형성하는 다수의 셀을 포함하여 이루어진다. 상기 셀은 그보다 작은 다수의 서브 셀을 포함하여, 이렇게 수없이 많은 셀이 존재한다. 상기 셀과 셀 사이는 폴리올레핀계 수지로 이루어진 셀 막(11)으로 막혀 있어서 클로즈 셀(closed cell)을 형성한다(도 1의 (a)). 일부 오픈 셀(opened cell)도 존재하지만, 이는 과발포로 인한 셀의 폭발에 기인한다. 따라서, 압출 발포시 과발포를 억제하여 클로즈 셀의 비율을 높이는 것이 바람직하다. 도 1의 (b)는 압축된 상태이며 스트렌드와 셀이 타원형으로 형성된다. 이는 도 1의 (a) 상태보다 약 20%~50%까지 압축된 상태이고, (a) 상태보다 높은 비중과 밀도를 가지며, 단열성능과 휘어짐 강도 탄력 등에 있어서 (a) 상태보다 더 나은 물성을 가진다. 도 1의 (c)는 지분이 셀 핵(12)을 구성하고, 여기에 셀 막(11)이 형성되어서, 공기 발포체(13)를 형성하는 것을 나타내고 있다.
도 2는 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른 난연성 발포단열재의 형상을 설명하기 위한 사시도로서, 종방향으로 길게 스트렌드(14)가 형성된 발포단열재의 발포 단면(15) 또는 횡면을 보여주고 있다. 상기 스트렌드(14)는 압출 후 냉각 되기 전에 자연스럽게 밀착 및/또는 접착되어 판 형상을 이룰 수 있다. 상기 각 스트렌드(14)와 단면(15) 형상은 제품 금형의 형상에 따라 다르게 형성되며, 상기 금형으로는 일본특허 2003-145604에 기재된 것을 이용할 수 있다.
이와 함께, 본 발명의 또 다른 실시형태는, 규소와 흑연을 포함하는 제1난연제 및 수산화알루미늄과 수산화마그네슘을 포함하는 제2난연제를 2:8~8:2 중량부 범위 내로 포함하는 발포단열재용 난연제 조성물일 수 있다.
상기한 바와 같이, 본 발명에 따른 난연제 조성물은 우수한 난연성을 가지는 난연성 발포단열재를 제조하기에 적합하다.
또한, 후술하는 실시예 및 실험예에 나타난 바와 같이, 본 발명에 따른 난연제 조성물은 기존의 단열재에 난연액으로 도포하는 경우에도 우수한 난연성을 가지는 것으로 확인되었다.
본 발명은 하기의 실시예에 의하여 보다 더 잘 이해 될 수 있으며, 하기의 실시예는 본 발명의 예시 목적을 위한 것이며, 첨부된 특허청구범위에 의하여 한정되는 보호범위를 제한하고자 하는 것은 아니다.
실시예 : 난연성 발포단열재의 제조
실시예 1
먼저, 규소와 흑연을 5:5의 중량부로 포함하는 제1난연제와 수산화알루미늄과 수산화마그네슘을 5:5의 중량부로 포함하는 제2난연제를 동량으로 혼합하여 혼합 난연제를 준비하였다. 그리고, 종이가루와 옥수수 전분은 입자 직경이 0.1~0.3mm 이하가 되도록 분쇄하였다.
그런 다음, 상기 종이가루 분말 20중량부, 상기 옥수수 전분 분말 30중량부, 상기 준비한 혼합 난연제 15중량부를 교반시켜서 펠릿화함으로서 함수율이 20%인 난연 펠릿을 만들었다.
이 후, 상기 난연 펠릿과 폴리프로필렌 수지 35중량부를 압출기 호퍼에 각각 투입하고, 물을 가하여 압출기로 압출 발포시켜서, 발포단열재를 제조하였다.
실시예 2
상기 실시예 1-1에서, 혼합 난연제 20중량부, 종이가루 분말 18중량부, 옥수수 전분 분말 27중량부를 사용한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1-1에서와 같은 방법으로 발포단열재를 제조하였다.
실시예 3
상기 실시예 1-1에서, 혼합 난연제 25중량부, 종이가루 분말 15중량부, 옥수수 전분 분말 25중량부, 폴리프로필렌 수지 30중량부를 사용한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1-1에서와 같은 방법으로 발포단열재를 제조하였다.
실시예 4
상기 실시예 1-1의 혼합 난연제를 단열재의 발포과정에서 혼합 발포하지 않고, 발포의 최종과정에서 표면에 도포하는 방식으로 발포단열재를 제조하였다.
실험예 : 난연성 테스트
상기 실시예 1~4에 따라 제조된 발포단열재의 난연 및 방염 테스트를, KS M ISO 3880:2011에 기재된 KS M ISO 9772에 의거하여 수행하였다.
그 결과, 상기 실시예 1~4의 발포단열재는 모두 방염, 난연 3급에 준하는 불연성을 가지는 것을 확인하였다.
이러한 발포단열재는 KS M 3880:2011의 조건을 충족하는 KS제품이다.
한편, 상기에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 마련되는 본 발명의 기술적 특징이나 분야를 이탈하지 않는 한도 내에서 본 발명이 다양하게 개조 및 변화될 수 있다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백한 것이다.
11 : 셀(cell) 막
12 : 셀 핵
13 : 발포체
14 : 스트렌드
15 : 발포 단면

Claims (9)

  1. 지분(紙粉, 종이가루), 전분, 난연제 및 폴리올레핀계 수지를 포함하는 혼합물을 준비하는 단계; 및
    상기 준비한 혼합물에 물을 가하고 압출기로 압출 발포하는 단계;를 포함하고,
    상기 난연제는 상기 혼합물에 대하여 10~30중량% 범위 내로 포함되는 것을 특징으로 하는 난연성 발포단열재의 제조방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 지분과 전분은 상기 혼합물에 대하여 20~80중량% 범위 내로 포함되고,
    상기 폴리올레핀수지는 상기 혼합물에 대하여 80~20중량% 범위 내로 포함되는 것을 특징으로 하는 난연성 발포단열재의 제조방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 난연제는 규소와 흑연을 포함하는 제1난연제 및 수산화알루미늄과 수산화마그네슘을 포함하는 제2난연제를 2:8~8:2 중량부 범위 내로 포함하는 것을 특징으로 하는 난연성 발포단열재의 제조방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1난연제는 규소와 흑연을 1:9~9:1중량부 범위 내로 포함하고,
    상기 제2난연제는 수산화알루미늄과 수산화마그네슘을 1:9~9:1중량부 범위 내로 포함하는 것을 특징으로 하는 난연성 발포단열재의 제조방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 혼합물은 난연보조제로서 삼산화안티몬 및 붕산아연 중에서 선택된 하나 이상을 상기 난연제에 대하여 1~10중량% 범위 내로 더 포함하는 것을 특징으로 하는 난연성 발포단열재의 제조방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 혼합물을 준비하는 단계는,
    상기 지분, 전분 및 난연제를 혼합하여 펠릿화하는 단계; 및
    상기 펠릿화한 난연펠릿을 폴리올레핀계 수지와 혼합하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 난연성 발포단열재의 제조방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 난연펠릿은 10~30% 범위 내의 함수율을 가지는 것을 특징으로 하는 난연성 발포단열재의 제조방법.
  8. 지분(紙粉, 종이가루), 전분, 난연제 및 폴리올레핀계 수지를 포함하는 혼합물을 압출 발포하여 성형한 것으로서,
    상기 난연제는 상기 혼합물에 대하여 10~30중량% 범위 내로 포함되는 것을 특징으로 하는 난연성 발포단열재.
  9. 규소와 흑연을 포함하는 제1난연제 및 수산화알루미늄과 수산화마그네슘을 포함하는 제2난연제를 2:8~8:2 중량부 범위 내로 포함하는 발포단열재용 난연제 조성물.
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