KR20200125957A - 성형품, 및 이것을 제조하기 위한 혼합물 및 방법 - Google Patents

성형품, 및 이것을 제조하기 위한 혼합물 및 방법 Download PDF

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Abstract

매트릭스 성분, 및 매트릭스 성분에 매립된 별개의 발포된 폴리스티렌 입자 및 1종 이상의 고체 첨가제를 포함하는 성형품, 예를 들어 플레이트 또는 블록에 대해 기술한다. 또한, 성형품을 제조하기 위한 혼합물 및 방법에 대해 기술한다. 본 발명에 따른 성형품의 바람직하게는 건물용 단열 재료로서의 용도를 또한 기술한다.

Description

성형품, 및 이것을 제조하기 위한 혼합물 및 방법
본 발명은 매트릭스 성분 및 매트릭스 성분에 매립된 별개의 발포된 폴리스티렌 입자 및 1종 이상의 고체 첨가제를 포함하는 성형품, 예를 들어 플레이트 또는 블록에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 성형품을 제조하기 위한 혼합물 및 방법에 관한 것이다. 본 발명은 또한 바람직하게는 본 발명에 따른 성형품의 건물용 절연 재료로서의 용도에 관한 것이다.
건물 벽이나 천장의 방음 및/또는 단열에서, 특히 경질 EPS 폼으로 제조된 경질 폼 플레이트는 절연 요소로 자주 사용된다. 약어 EPS(expanded polystyrene)는 팽창된(즉, 발포된) 폴리스티렌을 나타낸다. 경질 EPS 폼으로 제조된 경질 폼 플레이트는 첫째로 우수한 단열 특성이 있고 둘째로 제조 비용이 상대적으로 저렴하다. 또한, 치수가 안정적이고 수분에 민감하지 않기 때문에 건축 현장에서 다루기 쉽다.
경질 EPS 폼은 유기 물질이므로 쉽게 연소한다. 경질 EPS 폼으로 만든 폼은 일반적으로 100℃ 초과의 온도에서 약간 부드러워지기 시작하고 동시에 수축하기 시작한다. 이들은 더 가열 시 용융된다. 장시간 열의 작용 시 350℃ 초과의 온도의 화재 조건하에서 인화성 가스를 형성하는 가연성 가스 분해 산물이 용융물로부터 유해하게 방출된다.
경질 EPS 폼의 유해한 연소 거동으로 인해, 난연성 경질 EPS 폼이 자주 사용되며 예를 들어 독일에서는 독점적으로 사용된다. 점화 불꽃, 예를 들어 성냥에 잠깐 노출되었을 때, 난연성 경질 EPS 폼은 발화하지 않고 수축하여 발화원에서 멀어진다. 그러나 화재 안전의 관점에서 유해한 거동을 보이는 다른 가연성 물질의 직접적인 영향을 받거나 극도로 높은 열을 방출하는 완전 화재에서, 지금까지 실제로 사용된 난연성 EPS는 완전히 연소한다.
발포된 폴리스티렌 입자를 기반으로 한 방음 및/또는 단열 플레이트의 화재 안전성은 사용된 폴리스티렌 입자를 폴리스티렌 입자에 이외에 추가 첨가제로서 충전제 및/또는 난연제를 포함하는 결합제에 도입함으로써 더욱 증가될 수 있다는 것이 선행 기술(예를 들어, WO 2011/113795 A2)로부터 공지되어 있다. 결합제로서, 예를 들어, 포름산과 같은 경화제의 첨가 및 후속 열처리로 인해 고체 멜라민-포름알데히드 축합물을 생성하도록 반응하는 수성 멜라민-포름알데히드 초기 축합물 용액을 사용할 수 있다.
수성 멜라민-포름알데히드 초기 축합물 용액은 산업적으로 대량으로 생산되며 일반적으로 칩보드 생산에 널리 사용된다. 이러한 용액의 통상적인 제조 방법은 구성 요소를 가열 가능한 교반 오토클레이브에 도입한 다음 장기간에 걸쳐 고온에서 축합하는 것이다. 멜라민-포름알데히드 초기 축합물 용액은 또한 멜라민, 포름알데히드 및 경우에 따라 개질제 및/또는 첨가제를 연속 작동 믹서에 도입하는 단계, 균질한 혼합물을 단일 또는 이축 압출기에 공급하는 단계, 이를 고온에서 축합하는 단계, 및 이를 냉각 및 방출하는 단계에 의해 연속적으로 제조될 수 있다.
WO 2012/113740은 멜라민-포름알데히드 축합 생성물을 사용한 입자상 유기 또는 무기 충전재의 발포를 개시한다. 충전되지 않은 폼의 우수한 기계적 특성을 크게 유지하는 충전된 멜라민-포름알데히드 축합물이 이러한 방식으로 제공될 수 있다.
문서 WO 2017/136878 A1은 폴리스티렌-페놀 폼 복합체의 제조 방법으로서, a) 열가소성 미소 구체, 페놀 레졸 수지, 폴리스티렌 입자 및 1종 이상의 산 촉매의 혼합물의 형성 단계, 및 b) 40℃ 초과의 온도에서 a)에서 형성된 혼합물의 경화 단계를 포함하는 방법에 관한 것이다.
문서 CN103711211 (A)는 "개질된 멜라민 포름알데히드 수지계 EPS 난연 단열 보드 및 이의 제조 방법"(Espacenet의 번역에 따른 명칭의 영어 번역)을 개시한다.
문서 EP 2 735 584 A1은 0.1 내지 50 중량%의 1종 이상의 입자상 충전제를 포함하는 열성형성 멜라민/포름알데히드 폼을 개시한다.
문서 EP 3 184 709 A1은 난연성 절연 요소의 제조 방법을 개시하며, 여기에서 예비 발포된 폴리스티렌 입자가 사용되고 이들 중 적어도 일부는 성형품에 도입되고 소결되기 전에 코팅된다.
문서 EP 3 208 299 A1은 결합제, 바람직하게는 유기 결합제로 코팅된 후, 중합체 입자가 서로 접착 결합 및/또는 소결되는 성형 공정을 거친 발포성 및/또는 예비 발포된 중합체 입자를 사용한 방음 및/또는 단열 요소의 제조 방법을 개시한다.
WO 2008/145599 A1은 (i) 팽창된 또는 팽창 가능한 폴리스티렌 구체 또는 입자, (ii) 팽창성 물질 및 (iii) 내화성 결합제를 포함하는 조성물을 개시한다.
문서 WO 2011/113795 A2는 A1) 25 내지 95 중량%의 스티렌 중합체(들), A2) 경우에 따라 발포제, A3) 경우에 따라 1종 이상의 첨가제를 포함하는 A) 발포된 입자, B1) 1 내지 65 중량%의 경화된, 경우에 따라 개질된 및 경우에 따라 발포된 아미노 플라스틱 수지, B2) 5 내지 80 중량%(각 화합물 기준)의 인 함량 및/또는 팽창성 그래파이트를 갖는 0.1 내지 20 중량%의 1종 이상의 난연성 유기 인 화합물, B3) 경우에 따라 성분 B2)에 대한 1종 이상의 난연 상승제, B4) 경우에 따라 발포제 및 B5) 경우에 따라 1종 이상의 첨가제를 포함하는 B) 아미노 플라스틱 성분을 포함하는 복합 재료 폼을 개시한다.
문서 DE 23 52 969 A1은 높은 내화 시간 및 낮은 열전도도를 갖는 경질 폼의 제조 방법으로서, a) 열가소성 스티렌 중합체의 발포된 원형 입자, b) 100 중량부의 스티렌 중합체를 기준으로 50 내지 300 중량부의 멜라민/포름알데히드 축합 생성물을 기반으로 한 경화성 수지의 수용액 혼합물, 및 c) 100 부피부의 수지를 기준으로 25 내지 200 부피부의 양의 미분된 무기 충전제의 혼합물은 그 부피의 적어도 10%로 압축되고 수지는 수용액의 비점 미만의 온도에서 경화되는 것인 방법을 개시한다. 문서 DE 23 52 969 A1은 높은 내화 시간과 낮은 열전도도를 갖는 경질 폼으로서, a) 열가소성 스티렌 중합체의 발포된 원형 입자, b) 100 중량부의 스티렌 중합체를 기준으로 50 내지 300 중량부의 멜라민/포름알데히드 축합 생성물을 기반으로 한 경화된 수지, 및 c) 100 부피부의 수지를 기준으로 25 내지 200 부피부의 양의 미분된 무기 충전제의 혼합물을 포함하는 경질 폼을 추가로 개시한다.
공지된 재료는 이미 우수한 특성을 가지고 있고, 특히 절연 재료로 적합하지만, 방화 거동, 절연 능력 및 가공성 측면을 포함하여 지속적으로 개선이 요구된다. 따라서 공지된 재료는 고유한 난연성 특성에도 불구하고 충분히 높은 온도가 생성될 때 여전히 가연성이므로 일반적으로 DIN 4102-1에 따라 건축 자재 B 등급(가연성 건축 자재)에 지정되어야 한다.
절연 요소를 제조하기 위한 혼합물 내 폴리스티렌 입자의 비율이 급격히 감소하면 화재 안전성이 개선될 수 있지만, 이는 누락된 폴리스티렌 입자를 동등한 절연 재료로 대체하지 않는 경우, 동시에 불가피하게 그로부터 제조되는 절연 요소의 단열 특성에 불리한 변화를 초래할 수 있다. 절연 요소의 기계적 안정성을 또한 계속 보장하기 위해서는, 결합제의 비율을 증가시켜야 한다. 결합제의 비율이 증가하면 결국 불연성 결합제 사용이 필수적이다. 그러나 불연성의 일반적으로 무기 결합제의 결합력은 유기 결합제에 비해 감소하여, 이러한 방식으로 제조된 절연 요소의 품질을 저하하는, 성형품에서 출발 물질의 탈혼합화는 염려되어야 하는 것으로 일반적으로 알려져 있다. 또한, 결합제의 비율이 증가하면 생성되는 성형품의 밀도가 불가피하게 증가하여, 이들의 예를 들어, 건물 벽을 위한 절연 재료로서의 사용은 문제가 된다. 60 kg/m3를 초과하는 건물용 절연 재료로서의 성형품의 밀도는 종종 당업자에게 허용되지 않는 것으로 간주된다.
본 발명의 주요 목적은 상기한 단점의 일부 또는 전부를 제거하거나 적어도 완화시키는 것이다.
상기 개략된 종래 기술로부터 진행하여, 본 발명의 구체적인 목적은 첫째로 종래의 경질 폴리스티렌 폼 플레이트에 비해 개선된 방염 효과를 갖고 둘째로 뛰어난 단열 특성을 갖는 폴리스티렌 입자를 포함하는 난연성 성형품(특히 플레이트 또는 블록 형태)을 제공하는 것이다. 동시에, 성형품은 높은 기계적 안정성과 또한 절연 재료로 사용하기에 적합한 밀도를 가져야 한다.
이 목적은 상응하는 성형품을 제조하기 위한 혼합물을 제공하는 보완적 목적과 성형품의 제조 방법과 밀접하게 관련되어 있다.
바람직하게는, 본 발명은, 바람직하게는 건물, 특히 건물의 일부를 위한 절연 재료로서 표시되는 성형품을 사용하는 것을 가능하게 해야 한다.
추가 목적은 하기의 설명 및 청구범위로부터 유도될 수 있다.
본 발명의 주제는 첨부된 청구범위 및 본 설명에서 정의된다.
발포된 폴리스티렌 입자 및 멜라민-포름알데히드 축합물을 기반으로 하는 성형품(특히 플레이트 및 블록)은, 별개의 발포된 폴리스티렌 입자의 총 질량에 대한 멜라민-포름알데히드 축합물의 총 질량의 비가 2.2 초과, 바람직하게는 2.3 이상이고, 성형품의 밀도가 19 내지 50 kg/m3 범위일 때 (i) 무기 충전제 및 (ii) 난연제로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 고체 첨가제를 첨가한 결과, 난연제가 없는 동일한 제품에 비해 불리하게 영향을 받는 단열 특성 또는 기계적 특성 없이, 뛰어난 방염 특성을 갖는 것으로 밝혀졌다.
본 발명의 제1 측면에서, 상기 언급된 목적은
- 멜라민-포름알데히드 축합물을 포함하는 매트릭스 성분, 및
- 상기 매트릭스 성분에 매립된,
별개의 발포된 폴리스티렌 입자, 및
(i) 무기 충전제 및 (ii) 난연제로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 고체 첨가제
를 포함하며,
- 별개의 발포된 폴리스티렌 입자의 총 질량에 대한 멜라민-포름알데히드 축합물의 총 질량의 비가 2.2 초과, 바람직하게는 2.3 이상이고,
- 성형품의 밀도는 19 내지 50 kg/m3 범위인
성형품에 의해 달성된다.
제2의 상응하는 측면에서, 본 발명은 또한 하기를 포함하는 성형품을 제조하기 위한 혼합물을 제공한다.
- 혼합물의 총량을 기준으로 33 내지 65 중량%의 멜라민-포름알데히드 초기 축합물,
- 혼합물의 총량을 기준으로 1 내지 3.5 중량%, 바람직하게는 1.5 내지 2.8 중량%의, 포름산, 시트르산 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 유기산,
- 혼합물의 총량을 기준으로 총량 6 내지 12 중량%, 바람직하게는 8 내지 10 중량%의, (i) 무기 충전제 및 (ii) 난연제로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 고체 첨가제,
- 펜탄 함량이 4 중량% 이하, 바람직하게는 0.1 내지 4 중량%, 더 바람직하게는 0.1 내지 0.4 중량% 또는 2 내지 4 중량% 범위인, 혼합물의 총량을 기준으로 25 내지 35 중량%, 바람직하게는 27 내지 33 중량%의 예비 발포된 폴리스티렌 입자,
- 혼합물의 총량을 기준으로 총 30 중량% 이하의, 물 및 다른 불활성 액체로 이루어진 군으로부터 선택되는 불활성 액체, 바람직하게는 30 중량% 이하의 물.
제3의 상응하는 측면에서, 본 발명은 성형품, 바람직하게는 본 발명에 따른 성형품(상기에 정의된 바와 같음, 바람직하게는 하기에 바람직한 바와 같이 기술된 바와 같음)의 제조 방법으로서, 하기 단계를 포함하는 방법을 제공한다:
- 본 발명에 따른 혼합물(상기에 정의된 바와 같음, 바람직하게는 하기에 바람직한 바와 같이 기술된 바와 같음)을 제조 또는 제공하는 단계,
- 제조 또는 제공된 혼합물을 성형 도구에 도입하는 단계,
- 혼합물에 포함된 멜라민-포름알데히드 초기 축합물을 경화시켜 성형품을 형성하는 단계.
추가의 관련된 측면에서, 본 발명은 바람직하게는 건물, 특히 건물의 벽을 위한 절연 재료로서 본 발명에 따른 성형품(상기에 정의된 바와 같음, 바람직하게는 하기에 바람직한 바와 같이 기술된 바와 같음)의 용도를 제공한다.
본 발명의 바람직한 실시양태는 종속항에 의해 나타낸다.
본 발명은
- 멜라민-포름알데히드 축합물을 포함하는 매트릭스 성분, 및
- 상기 매트릭스 성분에 매립된,
별개의 발포된 폴리스티렌 입자, 및
(i) 무기 충전제 및 (ii) 난연제로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 고체 첨가제
를 포함하는 성형품이
- 별개의 발포된 폴리스티렌 입자의 총 질량에 대한 멜라민-포름알데히드 축합물의 총 질량의 비가 2.2 초과, 바람직하게는 2.3 이상이고; 본 발명에 따른 성형품의 밀도가, 본 발명에 따르면, 19 내지 50 kg/m3 범위일 때,
특수하고 예기치 않게 높은 방염 효과를 가지며 동시에 낮은 열전도도 및 또한 우수한 기계적 강도를 가지며, 따라서, 특히 블록 또는 플레이트 형태의 본 발명에 따른 성형품은 또한 절연 재료로 적합하다는 놀라운 실험적 발견에 기초한다.
본 발명에 따른 성형품은 다양한 방식으로 제조될 수 있으며, 예를 들어 자동 성형기를 사용하는 (예를 들어, 블록 또는 플레이트의) 제조는 여러 옵션 중 하나일 뿐이다; 본 발명의 제조 공정과 관련하여 언급된 내용을 참조한다.
본 발명의 성형품은 그 자체가 멜라민-포름알데히드 축합물, 즉 수분을 제거하고 멜라민과 포름알데히드를 반응시켜 얻어지는 중축합 생성물을 포함하는 매트릭스 성분을 포함한다. 중축합 동안 발생하는 축합반응은 메틸렌기를 통해 멜라민 단량체를 연결시킨다. 여기서, 수 불용성 및 불용성 생성물, 즉 축합물은 실제로, 초기에 형성되고 멜라민-포름알데히드 초기 축합물로 지칭되는 (일반적으로 수성 또는 분말형) 중간체로부터 종종 형성된다. 따라서 멜라민-포름알데히드 초기 축합물은 멜라민-포름알데히드 축합물의 전구체이다. 이러한 초기 축합물은 바람직하게는 수용액 또는 분산액에 또는 분말로 존재하고, 경화제(하기 참조)의 첨가 및 후속 열처리는 결과적으로 멜라민-포름알데히드 축합물에서 경화를 일으킨다.
일부 경우에 본 발명에 따른 성형품의 멜라민-포름알데히드 축합물은 알코올, 바람직하게는 C1- 내지 C4-알코올, 특히 메탄올 또는 에탄올로 부분적으로 또는 완전히 에테르화되는 것이 유리하다. 포름알데히드 이외에 추가 카르보닐 화합물로서, 본 발명에 따른 성형품의 멜라민-포름알데히드 축합물을 제조하기 위해 예를 들어, 아세트알데히드, 트리메틸올아세트알데히드, 아크롤레인, 푸르푸랄, 글리옥살, 프탈산 디알데히드 및/또는 테레프탈산 디알데히드를 사용할 수 있다. 제조와 관련하여 상기에서 언급한 내용은 이에 따라 적용된다.
본 발명에 사용하기 위한 멜라민-포름알데히드 초기 축합물은 예를 들어 독일 루트비히스하펜 소재의 BASF SE로부터 Kauramin 및 Kaurit 상표로 시판된다.
경화성 멜라민-포름알데히드 초기 축합물은 일반적으로 바람직하게는 본 발명의 성형품의 제조에서 경화되는 수용액 또는 분산액으로서 사용된다. 멜라민-포름알데히드 초기 축합물은 일반적으로 용액 또는 분산액의 총 질량을 기준으로 20 내지 70 중량%, 특히 30 내지 60 중량%의 양으로 용액 또는 분산액에 존재한다.
멜라민-포름알데히드 초기 축합물의 제조는 일반적으로 알려져 있으며, 예를 들어 문헌[Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, VCH Verlagsgesellschaft 1985, Vol. A2, pages 115-141], 및 그 안에 인용된 문헌에 설명되어 있다.
멜라민-포름알데히드 축합물 및 해당 초기 축합물은 개질되지 않을 수 있지만 개질될 수도 있다. 여기서, "개질된"은 단량체로서 사용되는 물질의 30 mol% 이하, 그러나 바람직하게는 20 mol% 이하만, 특히 바람직하게는 10 mol% 이하만, 특히 5 mol% 이하만이 그 자체로 알려진 다른 열경화성 형성제, 바람직하게는 우레아, 페놀 및 페놀 유도체임을 의미한다.
멜라민은 바람직하게는 단독으로 사용되며, 즉 페놀, 페놀 유도체 및 우레아와 같은 다른 열경화성 형성제는 사용되지 않는다. 그리고 또 멜라민-포름알데히드 축합물은 개질되지 않은 형태로 존재한다. 단량체로서 기능을 하지 않는 다른 첨가제의 첨가 또는 존재는 이에 의해 배제되지는 않는다. 그러나 첨가제의 총 비율은 바람직하게는 멜라민-포름알데히드 축합물의 총 질량을 기준으로 10 중량% 이하이다. 일반적인 첨가제에 대해서는 하기를 참조한다.
본 발명의 성형품의 매트릭스 성분에는 별개의 발포된 폴리스티렌 입자가 매립된다. 이와 관련하여, "별개의"는 매트릭스 성분에 매립된 개별 폴리스티렌 입자가 서로 분리된다는 것, 즉, 발포된 폴리스티렌 입자는 일반적으로 서로 직접 접촉하지 않는다는 것을 의미한다. 2개의 폴리스티렌 입자 사이의 거리는 바람직하게는 0.5 내지 5 mm 범위이다. 이 정의는 매트릭스 성분에 매립된 개별 폴리스티렌 입자가 예외적인 경우에 접촉할 가능성을 배제하지는 않는다. 매트릭스 성분은 바람직하게는 연속 매트릭스이고; 그리고 또 매트릭스 성분은 별개의 폴리스티렌 입자가 분산된 분산 매질로 보일 수도 있다.
본 발명에 따르면, 용어 "폴리스티렌"은 스티렌, 알파-메틸스티렌 또는 스티렌과 알파-메틸스티렌의 혼합물을 기반으로 하는 중합체를 포함하고; 이는 SAN, AMSAN, ABS, ASA, MBS 및 MABS의 스티렌 성분에 유사하게 적용된다(하기 참조). 본 발명에 따라 사용되는 폴리스티렌은 적어도 50 중량부의 스티렌 및/또는 알파-메틸스티렌 단량체를 기반으로 한다.
폴리스티렌으로서, 하기 중합체: 투명한 무색 폴리스티렌(GPPS), 내충격성 폴리스티렌(HIPS), 음이온 중합 폴리스티렌 또는 내충격성 폴리스티렌(A-IPS), 스티렌-알파-메틸스티렌 공중합체, 아크릴로니트릴, 부타디엔, 스티렌 중합체(ABS), 스티렌-아크릴로니트릴 공중합체(SAN), 아크릴로니트릴-알파-메틸스티렌 공중합체(AMSAN), 아크릴로니트릴-스티렌-아크릴산 에스테르(ASA), 메틸아크릴레이트-부타디엔-스티렌(MBS), 메틸메타크릴레이트-부타디엔-스티렌(MABS) 중합체 중 1종 이상 또는 이들의 혼합물을 사용하거나 폴리페닐렌 에테르(PBE)와 함께 사용하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따라 사용되는 폴리스티렌 입자의 폴리스티렌은 각각의 경우에 기계적 특성 또는 내열성을 개선하기 위해, 경우에 따라 상용화제를 사용하여, 열가소성 중합체, 예컨대 폴리아미드(PA), 폴리프로필렌(PP) 또는 폴리에틸렌(PE)과 같은 폴리올레핀, 폴리메틸 메타크릴레이트(PMMA)와 같은 폴리아크릴레이트, 폴리카보네이트(PC), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 또는 폴리부틸렌 테레프탈레이트(PBT)와 같은 폴리에스테르, 폴리에테르 설폰(PES), 폴리에테르 케톤, 폴리에테르 설파이드(PES) 또는 이들의 혼합물과 중합체 용융물 100 중량부를 기준으로 최대 30 중량부 이하, 바람직하게는 1 내지 10 중량부 범위의 총 비율로 혼합될 수 있다. 또한, 예를 들어 소수성으로 개질되거나 작용화된 중합체 또는 올리고머, 폴리아크릴레이트 또는 폴리디엔과 같은 고무, 예를 들어 스티렌-부타디엔 블록 공중합체, 또는 생분해성 지방족 또는 지방족/방향족 코폴리에스테르와의 상기 언급된 범위의 양의 혼합물은 각각의 경우에 유리하다.
적합한 상용화제는 예를 들어 말레산 무수물, 개질된 스티렌 공중합체, 에폭시드 기를 포함하는 중합체 또는 유기 실란이다.
Neopor, Styropor 및 Peripor(모두 BASF SE, 독일 루트비히스하펜 소재)로 이루어진 군으로부터 선택되는 상용 등급을 폴리스티렌 입자로서 포함하는 본 발명에 따른 성형품이 바람직하며, Neopor가 특히 바람직하다.
본 발명에 따른 성형품을 위한 또는 본 발명에 따른 성형품에서 폴리스티렌 입자 내 폴리스티렌은 바람직하게는 120,000 내지 400,000 g/mol 범위, 특히 바람직하게는 180,000 내지 300,000 g/mol 범위의, 폴리스티렌 표준에 대한 굴절계 검출(RI)을 이용한 DIN 55672-1에 따른 겔 투과 크로마토그래피에 의해 측정된 분자량 MW를 갖는다.
제조 공정에서, 중합은 예를 들어 벌크 중합, 용액 중합에 의해 또는 유화, 현탁 또는 분산 중합에 의해 수행된다. 현탁 중합이 바람직하다.
현탁 중합에서는, 단량체로서 스티렌만을 사용하는 것이 바람직하다. 그러나 그 중량의 20% 이하 정도까지는 알킬스티렌, 디비닐벤젠, 아크릴로니트릴, 1,1-디페닐에테르 또는 알파-메틸스티렌과 같은 다른 에틸렌계 불포화 단량체로 대체될 수 있다. 그렇지 않으면, 여기서 바람직한 중합체를 얻을 수 있는 단량체가 바람직하다.
본 발명에 따라 사용되는 폴리스티렌 입자의 제조는 일반적으로 중합체 용융물, 즉 사용된 중합체 용융물로부터 수행된다.
또한 중합체 용융물에 언급된 열가소성 중합체, 특히 폴리스티렌 중에서 재생된 중합체가 중합체 용융물의 특성을 현저하게 손상시키지 않는 양, 일반적으로 폴리스티렌 성분의 100 중량부를 기준으로, 50 중량부 이하의 양으로, 특히 1 내지 20 중량부의 양으로 첨가될 수 있다.
또한, 통상적인 첨가제, 예컨대 난연제(또한, 하기를 추가로 참조), 핵형성제, 충전제, 가소제, 가용성 및 불용성 무기 및/또는 유기 염료 및 안료, 예를 들어 카본 블랙, 플록 그래파이트 또는 알루미늄 분말과 같은 IR 흡수제는 함께 또는 물리적으로 별도로, 예를 들어 믹서 또는 측면 압출기를 통해 중합체 용융물에 첨가될 수 있다. 일반적으로, 염료 및 안료는 폴리스티렌 성분의 100 중량부를 기준으로 0.01 내지 30% 범위, 바람직하게는 1 내지 5 중량부 범위의 양으로 첨가된다. 본 발명에 따라 사용되는 폴리스티렌 입자에서 안료의 균질하고 미세 분산된 분포를 제공하기 위해, 특히 극성 안료의 경우, 분산제, 예를 들어 유기 실란, 에폭시기를 포함하는 중합체 또는 말레산 무수물로 그래프팅된 폴리스티렌을 사용하는 것이 종종 유리하다. 바람직한 가소제는 광유, 프탈레이트이며, 이는 바람직하게는 중합체 성분의 100 중량부를 기준으로 0.05 내지 10 중량부의 양으로 사용된다.
본 발명에 따른 성형품에 존재하는 바람직한 스티렌 중합체로 구성된 발포된 폴리스티렌 입자는 바람직하게는 발포제를 중합체 용융물에 혼합하고, 가압하에 압출 및 펠릿화하여 팽창성 폴리스티렌 입자를 제공하는 단계 및 이들 폴리스티렌 입자의 후속적인 예비 발포 단계 및 경우에 따라 이후의 추가 발포 단계에 의해 제조된다.
발포제를 포함하는 중합체 용융물은 일반적으로 중합체 용융물의 100 중량부를 기준으로 2 내지 10 중량부, 바람직하게는 3 내지 7 중량부의 총 비율로 균질하게 분포된 1종 이상의 발포제를 포함한다. 적합한 발포제는 2 내지 7개의 탄소 원자를 갖는 지방족 탄화수소, 알코올, 케톤, 에테르 또는 할로겐화 탄화수소와 같은 통상적인 물리적 발포제이다. 이소부탄, n-부탄, 이소펜탄, n-펜탄 또는 이성질체 혼합물, 예를 들어 n-펜탄과 이소펜탄의 혼합물을 사용하는 것이 바람직하다. n-펜탄을 사용하는 것이 특히 바람직하다.
본 발명에 따르면, (i) 무기 충전제 및 (ii) 난연제로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 고체 첨가제가 또한 본 발명의 성형품의 매트릭스 성분에 매립된다.
본 발명의 성형품의 매트릭스 성분에 포함된 난연제는 더 우수한 방염을 제공하기 위해 가연성 재료에 첨가되는 화학적 화합물이다. 난연성 재료 또는 인접한 재료가 점화되면 난연제는 연소 과정을 늦추어 종종 다른 부분으로의 화재 확산을 방지한다. 따라서 난연제라는 용어는 화학 화합물의 한 부류가 아닌 기능을 설명한다. 따라서 난연제는 본 발명의 성형품의 높은 수준의 화재 안전성을 보장하고 본 발명의 성형품의 놀랍도록 높은 방염 효과를 달성하는 데 기여하기 위해 필요하다. 난연제는 화학적 또는 물리적 작용에 의해 연소 과정을 지연시키거나 방지한다. 이들은 이 과정의 특정 단계 중에, 예를 들어 가열, 분해, 점화 및/또는 화염 전파 중에 연소 과정에 관여한다,
추가로 또는 대안으로서, 방염 효과를 증가시키기 위해 1종 이상의 고체 무기, 바람직하게는 광물성 충전제가 본 발명의 성형품의 매트릭스 성분에 매립된다. 본 발명의 성형품에서 추가로 또는 대안으로 사용되는 무기 충전제는 바람직하게는 첨가시 희석 효과를 제공하여 가연성 및 화재 하중을 감소시키는 불연성 물질이다. 모든 무기 충전제가 난연제로서 역할을 할 수 있는 것은 아니라는 점을 주목할 수 있다. 반면에 난연제는 고체 무기 충전제(예를 들어, 수산화알루미늄 및 수산화마그네슘)의 형태로도 매우 잘 사용될 수 있다.
첨부된 청구범위에 정의된 본 발명의 성형품은 특히 별개의 발포된 폴리스티렌 입자의 총 질량에 대한 멜라민-포름알데히드 축합물의 총 질량의 비가 2.2보다 크다는 점에 의해 구별된다. 별개의 발포된 폴리스티렌 입자의 총 질량에 대한 멜라민-포름알데히드 축합물의 총 질량의 비는 바람직하게는 2.3 이상이다. 본 발명자들의 연구는 멜라민-포름알데히드 축합물의 총 질량과 별개의 발포된 폴리스티렌 입자의 총 질량 사이에 이렇게 높은 비율을 선택하면 본 발명의 성형품에서 놀랍도록 높은 방염 효과가 나타난다는 것을 보였다. 높은 방염 효과가 달성된 이유는 아마도 발포된 폴리스티렌 입자에 비해 멜라민-포름알데히드 축합물을 2배 초과량으로 사용하면, 발포된 폴리스티렌 입자가 멜라민-포름알데히드 축합물 내에 균일하게 분포될 때, 개별 폴리스티렌 입자 사이의 화재 억제 거리 또는 화재 감소 거리가 생긴다는 것이다. 축합물과 입자 사이에서 본 발명에 따른 질량비가 설정되면, 쉽게 연소하는 발포된 폴리스티렌 입자의 양과 농도가 감소되고 발포된 폴리스티렌 입자가 서로 접촉하는 것이 방지되고, 이는 발포된 폴리스티렌 입자가 서로 접촉하지 않고 대신 서로 분리되기 때문에 본 발명에 따른 성형품의 발화 또는 연소를 어렵게 만들다.
멜라민-포름알데히드 축합물의 본 발명에 따라 다량이 사용됨에도, 본 발명의 성형품의 밀도는 19 내지 50 kg/cm3 범위이고 따라서 본 발명의 성형품을 예를 들어 건물용 절연 또는 댐핑 재료로서의 사용을 가능하게 하는 범위이다.
본 발명에 따른 성형품(바람직하게는 상기에 바람직한 바와 같이 기술된 바와 같음)으로서,
- 10℃에서 플레이트 기기(Poensgen)를 사용하여 DIN EN 12667:2001에 따라 측정된 성형품의 열전도도는 바람직하게는 34 mW/m K 미만, 바람직하게는 32 mW/m K 미만, 특히 바람직하게는 31 mW/m K 이하인
성형품이 바람직하다.
열전도도는 건축 자재가 열전도에 의하여 열 에너지를 전달하는 능력이다. 따라서, 재료의 열전도도가 더 작아질수록, 즉, 재료의 단열성이 좋을수록, 재료의 열전도도 값은 낮아진다. 단열에 사용되는 종래의 재료, 예를 들어 미네랄 울 및 EPS(팽창 폴리스티렌) 및 XPS(압출 폴리스티렌)와 같은 중합체 폼은 열전도도가 30 내지 40 mW/m K 범위이다.
열전도도가 34 mW/m K 미만, 바람직하게는 32 mW/m K 미만, 특히 바람직하게는 31 mW/m K 이하인 본 발명에 따른 상응하는 성형품은 본 발명의 성형품의 그 열전도도, 및 이에 따른 단열 특성이 종래의 단열 재료보다 우수하거나 적어도 비슷하기 때문에 특히 유리하다. 동시에, 본 발명에 따라 바람직한 성형품은 종래의 단열 재료보다 매우 높은 방염 효과를 갖는다.
바람직한 실시양태에서, 본 발명의 성형품의 매립된 별개의 발포된 폴리스티렌 입자는 난연제를 포함한다.
본 발명자들의 연구에서 본 발명의 성형품의 방염 효과는 추가 난연제가 매립된 별개의 발포된 폴리스티렌 입자에 첨가제로서 첨가될 때 특정 정도까지 증가한다는 것이 밝혀졌다. 본 발명의 성형품 내에 난연제를 포함하는 폴리스티렌 입자의 사용은 본 발명의 재료의 뛰어난 절연 특성을 유지하는 동시에 본 발명의 성형품의 난연 효과를 증가시킨다. 균일하게 분포된 중합체 난연제를 포함하는 Neopor F5300 기반 폴리스티렌 입자를 사용하는 것이 바람직하다. Neopor F5300은 기술 데이터 시트에 따르면 절연 재료로서 사용될 때 DIN 4102-B1(쉽게 발화하지 않음) 및 EN-ISO 13501-1-E에 해당하는 연소 거동을 나타내고, (발포성) 렌틸콩 모양의 과립 형태로 존재하며, Neopor F 5300의 입자 크기 등급은 일반적으로 0.9 내지 1.4 mm이고 일반적인 부피 밀도는 15 내지 27 kg/m3 범위이다.
성형품의 추가 구성 성분을 제거한 후 측정된 매립된 별개의 발포된 폴리스티렌 입자의 밀도는 바람직하게는 21 kg/m3 미만이다. 성형품의 추가 구성 성분을 제거한 후 측정된, 여기에 나타낸 매립된 별개의 발포된 폴리스티렌 입자의 밀도는 겉보기 밀도, 즉 기공 공극을 포함하는 부피를 기준으로 한 다공성 고체의 밀도로 이해되어야 한다. 따라서 겉보기 밀도는 겉보기 밀도를 측정할 때(예를 들어, 분쇄되지 않은 재료에 대한 피크노메트리 측정에 의해) 고려되는 기공 부피를 특징으로 한다. 건축 자재의 경우, 낮은 겉보기 밀도는 일반적으로 단열에 긍정적인 영향을 미친다. 따라서, 21 kg/m3 미만의 겉보기 밀도를 갖는 별개의 발포된 폴리스티렌 입자의 사용은 사용된 발포된 폴리스티렌 입자의 낮은 겉보기 밀도가 본 발명의 성형품의 전체 밀도에 유리한 영향을 미치기 때문에 유리하고, 예를 들어 건물용 절연 재료로서 사용이 특히 바람직한 것으로 보인다.
본 발명의 성형품의 매립된 별개의 발포된 폴리스티렌 입자는 바람직하게는 불투열성 입자를 포함한다. 불투열성 입자는 일반적으로 적외선 또는 열 복사를 부분적으로 또는 완전히 흡수할 수 있는 입자로 간주된다. 불투열성 입자의 사용은 매립된 별개의 발포된 폴리스티렌 입자의 열전도도가 이로써 감소되어 본 발명의 성형품의 단열 특성이 더욱 증가하기 때문에 유리하다.
적합한 불투열성 입자는 알루미늄 분말과 같은 금속 분말, 산화철 및 산화알루미늄과 같은 금속 산화물, 착색 안료, 또한 특히 카본 블랙 입자 및 그래파이트 입자와 같은 탄소 입자이다. 모든 통상적인 유형의 카본 블랙이 적합하며, 입자 크기가 80 내지 120 nm인 플레임 블랙이 바람직하다. 카본 블랙은 바람직하게는 2 내지 10 중량%의 양으로 사용된다. 그래파이트 입자가 특히 적합하며, 1 내지 50 ㎛, 특히 2.5 내지 12 ㎛의 평균 입자 크기, 100 내지 500 g/l 범위의 부피 밀도 및 5 내지 20 m2/g의 비표면적이 바람직하다. 천연 그래파이트 또는 분쇄된 합성 그래파이트를 사용할 수 있다. 그래파이트 입자는 전형적으로 매립된 별개의 발포된 폴리스티렌 입자에 0.05 내지 25 중량%, 특히 0.5 내지 8 중량%의 양으로 포함된다.
성형품 중 별개의 발포된 폴리스티렌 입자의 부피 비율이 90 내지 99% 범위, 바람직하게는 95 내지 99% 범위인 본 발명에 따른 성형품이 바람직하다(바람직하게는 상기에 바람직한 바와 같이 기재된 바와 같음). 상대적으로 바람직한 성형품은 본 발명의 성형품의 뛰어난 절연 효과가 별개의 발포된 폴리스티렌 입자의 높은 공간 충전에 의해 얻어지기 때문에 특히 유리하다. 이것은 본 발명의 성형품의 뛰어난 절연 특성이 발포된 폴리스티렌 입자의 부피 비율에 의해 결정적으로 달라진다는 것을 의미한다. 따라서, 높은 방염 효과를 달성하기 위해 높은 질량비의 멜라민-포름알데히드 축합물을 사용하여 발포된 폴리스티렌 입자를 분리하는 것이 중요하지만, 그럼에도 불구하고 동시에 특히 우수한 절연 특성을 얻기 위해 매트릭스 성분의 부피 비율을 가능한 한 작게 유지하는 것이 유리하다. 본 발명에 따른 바람직한 성형품은 이 점에 있어서 또한 종래 기술의 종래 성형품과 상당히 상이하다.
DIN EN 826:2013에 따라 측정된 22 내지 350 kPa 범위의 성형품의 압축 강도를 갖는 본 발명에 따른 성형품(바람직하게는 상기에 바람직한 바와 같이 기술된 바와 같음)이 바람직하다.
압축력의 작용 하에서 재료의 내성은 압축 강도의 값에 의해 정량화될 수 있고 건축 재료로서의 해당 재료의 적합성은 이로써 평가될 수 있다.
절연 재료로 사용하기 위해, 22 내지 350 kPa 범위의 본 발명의 성형품의 압축 강도는 이러한 압축 강도 값이 예를 들어 건물의 절연에 사용하기 위한 본 발명의 성형품의 충분히 높은 내성을 보장하기 때문에 특히 유리하다.
DIN EN 12089:2013에 따라 측정된 본 발명의 성형품의 굽힘 강도는 바람직하게는 22 내지 450 kPa 범위이다. 압축 강도에 추가하여 굽힘 강도는 정량적으로 나타낼 수 있는 추가의 강도 값이다.
22 내지 450 kPa 범위인 본 발명의 성형품의 상대적으로 바람직한 굽힘 강도는 본 발명의 성형품이 이러한 굽힘 강도 값을 가질 때, 본 발명의 성형품을 예를 들어 건물의 절연에서 절연 재료로 사용하기에 특히 적합하게 만드는 유리한 기계적 강도를 갖기 때문에 특히 유리하다.
플레이트 또는 블록의 형태를 갖는 본 발명에 따른 성형품(바람직하게는 상기에 바람직한 바와 같이 기술된 바와 같음)이 바람직하다.
플레이트는 모든 위치에서 동일한 두께를 갖는 비교적 얇고 평평하며 고르고 단단한 부재를 의미하는 것으로 이해되어야 한다. 이러한 바람직한 형태의 본 발명의 성형품은 특히 건물 또는 건물 벽의 절연을 위한 절연 재료로서 본 발명의 성형품의 용도의 관점에서 특히 유리하다.
블록은 상기 정의된 플레이트보다 적어도 대략 입방형이고 더 두꺼운 고르고 단단한 부재를 의미하는 것으로 이해되어야 한다. 블록 형태의 본 발명에 따른 성형품의 사용은, 예를 들어 특히 높은 단열을 달성하기 위해 특정 요건을 충족시켜야만 하는 절연 효과의 경우에 특히 유리하다.
상기한 많은 목적은 (각각의 경우의 요건에 따라) 하기를 포함하는, 성형품을 제조하기 위한, 바람직하게는 본 발명에 따른 성형품을 제조하기 위한 혼합물에 의해 달성된다:
- 혼합물의 총량을 기준으로 33 내지 65 중량%의 멜라민-포름알데히드 초기 축합물(초기 축합물과 관련하여, 본 발명의 성형품과 관련하여 상기에서 언급한 내용을 참조하며, 이는 여기서 유사하게 적용됨), 또는
혼합물의 총량을 기준으로 25 중량% 이상 33 중량% 미만, 바람직하게는 25 내지 31 중량%의 멜라민-포름알데히드 초기 축합물,
- 혼합물의 총량을 기준으로 1 내지 3.5 중량%, 바람직하게는 1.5 내지 2.8 중량%의, 포름산, 시트르산 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 유기산, 또는
혼합물의 총량을 기준으로 0.2 중량% 이상 1 중량% 미만, 바람직하게는 0.2 내지 0.5 중량%의, 포름산, 시트르산 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 유기산,
- 혼합물의 총량을 기준으로 총량 6 내지 12 중량%, 바람직하게는 8 내지 10 중량%의, (i) 무기 충전제 및 (ii) 난연제로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 고체 첨가제(충전제 및 난연제와 관련하여, 본 발명의 성형품과 관련하여 상기에서 언급한 내용을 참조하며, 이는 여기서 유사하게 적용됨), 또는
혼합물의 총량을 기준으로 총량 12 중량% 초과, 바람직하게는 12 중량% 초과 35 중량% 이하, 특히 바람직하게는 12 중량% 초과 30 중량% 이하, 매우 특히 바람직하게는 12 중량% 초과 25 중량% 이하, 가장 바람직하게는 12 중량% 초과 22 중량% 이하의, (i) 무기 충전제 및 (ii) 난연제로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 고체 첨가제로서,
각각의 경우에 바람직하게는(즉, 사용된 (i) 무기 충전제 및 (ii) 난연제의 총량에 관계없이) 1종 이상의 고체 첨가제의 총량의 50 중량% 이상이 난연제인 고체 첨가제(따라서 난연제의 사용이 무기 충전제의 사용보다 바람직함),
- 펜탄 함량이 4 중량% 이하, 바람직하게는 0.1 내지 4 중량%, 더 바람직하게는 0.1 내지 0.4 중량% 또는 2 내지 4 중량% 범위인, 혼합물의 총량을 기준으로 25 내지 35 중량%, 바람직하게는 27 내지 33 중량%의 예비 발포된 폴리스티렌 입자(폴리스티렌 입자와 관련하여, 본 발명의 성형품에 대해 상기에서 언급한 내용을 참조하고, 여기서 유사하게 적용됨),
- 혼합물의 총량을 기준으로 총 30 중량% 이하의, 물 및 다른 불활성 액체로 이루어진 군으로부터 선택되는 불활성 액체, 바람직하게는 30 중량% 이하의 물.
본 발명에 따른 혼합물은 (각각의 경우의 요건에 따라) 혼합물의 총량을 기준으로 33 내지 65 중량% 또는 25 중량% 이상 33 중량% 미만, 바람직하게는 25 내지 31 중량%의 멜라민-포름알데히드 초기 축합물을 포함한다. 멜라민-포름알데히드 초기 축합물의 정의 및 본 발명에 따른 혼합물에서 33 내지 65 중량% 또는 25 중량% 이상 33 중량% 미만의 멜라민-포름알데히드 초기 축합물의 사용과 관련된 이점과 관련하여, 멜라민-포름알데히드 초기 축합물에 대한 상기 논의 및 또한 본 발명의 성형품에서 별개의 발포된 폴리스티렌 입자의 총 질량에 대한 멜라민-포름알데히드 축합물의 총 질량의 비와 관련한 논의를 참조하며, 이는 필수적인 개조 및 제한과 함께 여기서 유사하게 적용된다. 이 주제에 대해, 멜라민-포름알데히드 초기 축합물은 본 발명의 성형품에 포함된 멜라민-포름알데히드 축합물의 전구체라는 것을 다시 한 번 언급할 수 있다. 일반 상품명 Kauramin을 갖는 시판되는 멜라민-포름알데히드 초기 축합물은 본 발명에 따른 혼합물에서의 용도에 특히 바람직하게 활용된다.
본 발명에 따른 혼합물은 (각각의 경우의 요건에 따라) 혼합물의 총량을 기준으로 1 내지 3.5 중량% 또는 0.2 중량% 이상 1 중량% 미만, 바람직하게는 1.5 내지 2.8 중량% 또는 0.2 내지 0.5 중량%의, 포름산, 시트르산 및 포름산으로 이루어진 군으로부터 선택되는 유기산을 포함한다. 본 발명의 혼합물에서 유기산은 경화제 역할을 하며, 이에 의해 본 발명의 혼합물에 또한 포함된 멜라민-포름알데히드 초기 축합물이 열의 동시 작용하에서 경화되어 멜라민-포름알데히드 축합물을 제공한다. 그 후 이는 성형품, 바람직하게는 본 발명에 따른 성형품을 생성한다.
본 발명에 따른 혼합물은 혼합물의 총량을 기준으로 총량이 6 내지 12 중량%, 바람직하게는 8 내지 10 중량%의, (i) 무기 충전제 및 (ii) 난연제로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 고체 첨가제를 포함한다. 본 발명에 따른 혼합물에 사용할 수 있는 첨가제의 설명 및 이의 장점과 관련하여, 본 발명의 성형품에서 첨가제와 관련한 상기 논의를 참조할 수 있으며, 이는 여기서 유사하게 적용된다.
대안으로서 (각각의 경우의 요건에 따라), 본 발명에 따른 혼합물은 혼합물의 총량을 기준으로 총량 12 중량% 초과, 바람직하게는 12 중량% 초과 35 중량% 이하, 특히 바람직하게는 12 중량% 초과 30 중량% 이하, 매우 특히 바람직하게는 12 중량% 초과 25 중량% 이하, 가장 바람직하게는 12 중량% 초과 22 중량% 이하의, (i) 무기 충전제 및 (ii) 난연제로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 고체 첨가제를 포함한다. 여기서, 각각의 경우에 바람직하게는 1종 이상의 고체 첨가제의 총량의 50 중량% 이상이 난연제이다. 혼합물에서 (i) 무기 충전제 및 (ii) 난연제로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 고체 첨가제의 양이 증가하면 혼합물로부터 생성되는 성형품의 방염 효과가 유리하게 개선된다. (i) 무기 충전제 및 (ii) 난연제로 이루어진 군에서 선택된 더 많은 양의 고체 첨가제를 사용하는 경우(즉, 혼합물의 총량을 기준으로 12 중량% 초과를 사용하는 경우), 난연제인 고체 첨가제의 총량의 50 중량% 이상인 것이 특히 유리하다. 무기 충전제의 (적어도 부분적인) 생략은 본 발명에 따른 상응하는 혼합물로부터 생성되는 성형품이 (1종 이상의 고체 첨가제의 높은 함량에도 불구하고) 유리하게 낮은 밀도와 동시에 뛰어난 방염을 나타내도록 보장한다.
본 발명에 따른 혼합물은 펜탄 함량이 4 중량% 이하이고 혼합물의 총량을 기준으로 25 내지 35 중량%, 바람직하게는 27 내지 33 중량%의 예비 발포된 폴리스티렌 입자를 추가로 포함한다. 펜탄은 입자에 존재할 필요는 없지만, 펜탄 함량은 바람직하게는 0.1 내지 4 중량%, 더 바람직하게는 0.1 내지 0.4 중량% 또는 2 내지 4 중량% 범위이다. 본 발명에 따른 혼합물에 포함된 예비 발포된 폴리스티렌 입자는 본 발명의 성형품에 포함된 발포된 폴리스티렌 입자와 상이하다. 예비 발포된 폴리스티렌 입자는 첫 번째 발포 단계에서 팽창 능력이 완전히 소진되지 않은 폴리스티렌 입자이다. 아직 발포되지 않은 폴리스티렌 입자의 원래 팽창 능력은 아직 발포되지 않은 원래 폴리스티렌 입자에 포함된 발포제(예를 들어, 펜탄)의 양에 따라 결정적으로 달라진다. 예비 발포된 폴리스티렌 입자는 부분적으로 발포된 폴리스티렌 입자이며, 첫 번째 (및 단지 부분적인) 발포 단계 또는 팽창 직후에 일정량의 발포제를 여전히 포함하며, 이는 첫 번째 직후에 두 번째 발포 단계에서 추가 팽창이 발생할 수 있게 한다. 상기한 바와 같이 예비 발포된 폴리스티렌 입자는 첫 번째 발포 단계 중에 원래의 팽창 능력을 완전히 소모하지 않았다. 그러나 여전히 존재하는 남아있는 발포제의 지속적인 증발의 결과로, 예비 발포된 폴리스티렌 입자는 제조된 후, 즉 첫 번째 단지 부분적인 발포 단계 후에 원래 여전히 존재하는 남아있는 팽창 능력을 점차로 상실하여 장시간의 저장 기간 후에 발포제 함량이 전혀 없거나 단지 소량인 예비 발포된 폴리스티렌 입자가 될 수 있어 더 이상 팽창할 수 없다.
펜탄, 바람직하게는 n-펜탄이 본 발명의 혼합물을 위한 발포제로서 포함되는 예비 발포된 폴리스티렌 입자를 사용하는 것이 특히 바람직하다. 예비 발포된 폴리스티렌 입자의 펜탄 함량은 바람직하게는 0.1 내지 4 중량% 범위이지만 더 낮을 수도 있다. 본 발명의 혼합물로부터 성형품을 제조하기 위해 사용되는 제조 방법의 유형에 따라, 사용되는 예비 발포된 폴리스티렌 입자에서 0.4 중량% 이하, 바람직하게는 0.1 내지 0.4 중량% 범위의 더 낮은 펜탄 함량, 또는 바람직하게는 2 내지 4 중량%의 더 높은 펜탄 함량이 특히 바람직하다. 0 내지 0.4 중량% 범위의 펜탄 함량은 이와 관련하여 예비 발포된 폴리스티렌 입자가 팽창 능력을 완전히 또는 적어도 사실상 완전히 상실했음을 의미한다. 반면에 2 내지 4 중량% 범위의 펜탄 함량은 예비 발포된 폴리스티렌 입자가 어떤 경우에도 여전히 적절한 팽창 능력을 갖는다는 것을 의미한다. 사용된 예비 발포된 폴리스티렌 입자의 상이한 바람직한 펜탄 함량을 제공하는 상이한 제조 방법은 하기에 더 상세히 설명된다.
본 발명에 따른 혼합물은 혼합물의 총량을 기준으로 총 30 중량% 이하의, 물 및 다른 불활성 액체로 이루어진 군으로부터 선택되는 불활성 액체, 바람직하게는 30 중량% 이하의 물을 포함한다. 바람직한 실시양태에서, 물과 같은 불활성 액체(예를 들어 용매 및/또는 분산 매질로서 기능을 함)가 존재한다. 이와 관련하여, 표현 "불활성 액체"는 본 발명의 혼합물에 바람직하게 포함되는 상응하는 액체가 본 발명의 혼합물에 또한 포함된 멜라민-포름알데히드 초기 축합물에 대해 불활성임, 즉, 멜라민-포름알데히드 초기 축합물과 반응하지 않음을 의미한다.
본 발명의 혼합물의 추가 바람직한 실시양태에서, 불활성 액체는 존재하지 않는다.
하기를 포함하는 성형품(바람직하게는 상기에 바람직한 바와 같이 기술된 바와 같음)을 제조하기 위한 본 발명에 따른 혼합물이 바람직하다:
- 혼합물의 총량을 기준으로 33 내지 37 중량%의 멜라민-포름알데히드 초기 축합물, 또는 (각각의 경우의 요건에 따라)
혼합물의 총량을 기준으로 25 중량% 이상 33 중량% 미만, 바람직하게는 25 내지 31 중량%의 멜라민-포름알데히드 초기 축합물,
- 혼합물의 총량을 기준으로 1 내지 3 중량%, 바람직하게는 1.5 내지 2.5 중량%의 포름산, 또는 (각각의 경우의 요건에 따라)
혼합물의 총량을 기준으로 0.2 중량% 이상 1 중량% 미만, 바람직하게는 0.2 내지 0.5 중량%의 포름산,
- 혼합물의 총량을 기준으로 총량 6 내지 12 중량%, 바람직하게는 8 내지 10 중량%의, (i) 무기 충전제 및 (ii) 난연제로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 고체 첨가제, 또는 (각각의 경우의 요건에 따라)
혼합물의 총량을 기준으로 총량 12 중량% 초과, 바람직하게는 12 중량% 초과 35 중량% 이하, 특히 바람직하게는 12 중량% 초과 30 중량% 이하, 매우 특히 바람직하게는 12 중량% 초과 25 중량% 이하, 가장 바람직하게는 12 중량% 초과 22 중량% 이하의, (i) 무기 충전제 및 (ii) 난연제로 이루어진 군으로부터 선택되되는 1종 이상의 고체 첨가제로서,
각각의 경우에 바람직하게는(즉, 사용된 (i) 무기 충전제 및 (ii) 난연제의 총량에 관계없이) 1종 이상의 고체 첨가제의 총량의 50 중량% 이상이 난연제인 고체 첨가제,
- 펜탄 함량이 4 중량% 이하, 바람직하게는 0.1 내지 4 중량%, 더 바람직하게는 0.1 내지 0.4 중량% 또는 2 내지 4 중량% 범위인, 혼합물의 총량을 기준으로 25 내지 35 중량%, 바람직하게는 27 내지 33 중량%의 예비 발포된 폴리스티렌 입자,
- 혼합물의 총량을 기준으로 총 20 내지 30 중량%의, 물 및 다른 불활성 액체로 이루어진 군으로부터 선택되는 불활성 액체, 바람직하게는 20 내지 30 중량%의 물.
상대적으로 바람직한 혼합물은 수성 혼합물이다. 본 발명자들의 연구에서, 본 발명에 따른 다른 성형품에 비해 다소 증가된 방염 효과를 나타내는 본 발명에 따른 성형품은 (분산액으로서) 수성 형태로 존재하는 본 발명에 따른 혼합물로부터 생성됨이 밝혀졌다.
시판되는 Kauramin 함침 수지 791 액체는 수성 형태로 존재하는 본 발명에 따른 혼합물(청구범위에 정의됨)을 위한 멜라민-포름알데히드 초기 축합물로서 특히 바람직하게 사용된다. Kauramin 함침 수지 791 액체는 59 내지 61 중량%의 건조 물질 함량 및 20℃에서 1.25 내지 1.26 g/cm3 범위의 밀도를 갖는 개질된 멜라민-포름알데히드 초기 축합물의 수용액이다.
성형품(바람직하게는 상기에 바람직한 바와 같이 기술된 바와 같음)을 제조하기 위한 본 발명에 따른 혼합물로서,
- 혼합물의 총량을 기준으로 55 내지 65 중량%의 분말형 멜라민-포름알데히드 초기 축합물,
- 혼합물의 총량을 기준으로 1 내지 3.5 중량%, 바람직하게는 1.5 내지 2.8 중량%의 시트르산(경화제로서, 바람직하게는 분말 형태),
- 혼합물의 총량을 기준으로 총량 6 내지 12 중량%, 바람직하게는 8 내지 10 중량%의, (i) 무기 충전제 및 (ii) 난연제로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 고체 첨가제,
- 펜탄 함량이 4 중량% 이하, 바람직하게는 0.1 내지 4 중량%, 더 바람직하게는 0.1 내지 0.4 중량% 또는 2 내지 4 중량% 범위인, 혼합물의 총량을 기준으로 25 내지 35 중량%, 바람직하게는 27 내지 33 중량%의 예비 발포된 폴리스티렌 입자
를 포함하며, 자유 유동성인 혼합물이 바람직하다.
이러한 바람직한 혼합물에서, 액체 성분은 자유 유동성을 보장하기 위해 완전히 또는 적어도 대부분 생략된다.
상기 정의된 바와 같은 본 발명에 따른 바람직한 혼합물에서, 고체(분말형 초기 축합물; 시트르산)는 멜라민-포름알데히드 초기 축합물에 및 또한 경화제로서 둘 모두에 유리하게 사용된다. 상대적으로 바람직한 혼합물은 본 발명에 따른 성형품의 취급의 관점에서 및 또한 제조에 있어 특히 유리한 것으로 밝혀졌다.
분말형 멜라민-포름알데히드 초기 축합물로서 시판되는 Kauramin 함침 수지 773 분말을 사용하는 것이 특히 바람직하다. 수분 함량은 바람직하게는 2.0 중량% 미만이다. Kauramin 함침 수지 773 분말은 백색 분말로서 존재하는 개질된 멜라민-포름알데히드 초기 축합물이다.
또한, 본 발명에 따른 혼합물(바람직하게는 상기에 바람직한 바와 같이 기술된 바와 같음)로서, 예비 발포된 폴리스티렌 입자는 7 내지 20 kg/m3, 바람직하게는 7 내지 15 kg/m3 범위의 부피 밀도를 갖는 것인 혼합물이 바람직하다.
본 발명의 혼합물에서 7 내지 20 kg/m3 범위, 바람직하게는 7 내지 15 kg/m3 범위의 부피 밀도를 갖는 이러한 예비 발포된 폴리스티렌 입자의 사용은 나중에 본 발명의 혼합물로부터 제조되는 본 발명에 따른 성형품의 전체 밀도에 유리한 효과를 보이기 때문에 유리하고, 예를 들어 건물용 절연 재료로서의 이의 사용은 특히 바람직한 것으로 보인다.
본 발명에 따른 혼합물(바람직하게는 상기에 바람직한 바와 같이 기술된 바와 같음)로서, 예비 발포된 폴리스티렌 입자는 난연제 포함성이며, 즉 난연제를 포함하는 것인 혼합물이 바람직하다. 난연제를 포함하는 예비 발포된 폴리스티렌 입자에 포함된 난연제는 바람직하게는 하기로 이루어진 군으로부터 선택된다.
- 브롬화 중합체, 바람직하게는 브롬화 스티렌-부타디엔 공중합체,
- 무기 난연제.
상기에서 명시한 바와 같이, 본 발명자들의 연구는 본 발명의 혼합물로부터 제조되는 본 발명에 따른 성형품의 난연 효과가 본 발명에 따른 성형품이 절연 재료로서의 적합성을 상실하지 않으면서 폴리스티렌 입자에 난연제를 또한 첨가함으로써 추가로 증가될 수 있음을 보였다. 적합한 난연제를 선택할 때, 이전에 폴리스티렌 폼에 일반적으로 사용된 첨가 난연제 헥사브로모시클로도데칸의 사용이 이제 더 이상 바람직하지 않기 때문에 특정 난관을 극복하는 것이 중요하였다. 브롬화 중합체 및 특히 브롬화 스티렌-부타디엔 공중합체는 난연제 헥사브로모시클로도데칸에 대한 적합한 대안으로 밝혀졌다.
브롬화 스티렌-부타디엔 공중합체는 부타디엔에 남아있는 이중 결합의 후속적인 브롬화로 인해 난연성을 갖는 스티렌-부타디엔 고무이다. 또한, 스티렌-부타디엔 공중합체는 폴리스티렌과의 혼화성이 우수하여 안정적인 폼의 제조를 가능하게 한다. 안정적이고 사실상 수불용성 중합체인 브롬화 스티렌-부타디엔 공중합체는 극심한 독성이 없으며 물리 화학적 및 생물학적 분해에 내성이 있다.
본 발명자들의 연구에서, 예비 발포된 폴리스티렌 입자에서 무기 난연제, 바람직하게는 광물성 난연제를 사용하는 것이 또한 헥사브로모시클로도데칸의 대체물로 적합하다는 것이 추가로 밝혀졌다. 무기 난연제, 바람직하게는 광물성 난연제의 난연 기전은 일부 경우에 화염 구역을 냉각하고 희석시키는 수분의 방출을 기반으로 한다.
바람직하게는 추가 구성 성분으로서(본 발명에 따른 혼합물의 상기 정의된 구성 성분에 추가하여), 바람직하게는 활석 및 석고로 이루어진 군으로부터 선택된, 1종 이상의 무기 광물성 충전제를 포함하는 본 발명에 따른 혼합물(바람직하게는 상기에 바람직한 바와 같이 기술된 바와 같음)이 바람직하다. 이러한 바람직한 무기 광물성 충전제는 우수한 가공성을 나타내고 또한 생태학적으로 지속 가능하기 때문에 특히 유리하다. 무기 광물성 충전제의 정의 및 기능 모드에 대하여, 이 점에 있어서 상기에서 언급된 내용을 참조할 수 있다. 실제로 FDP 석고, 즉 연도 가스 탈황 플랜트("FDP(flue gas desulfurization plant)"라는 용어로 약칭됨)의 배출 가스에서 얻은 석고가 바람직하다.
본 발명에 따른 혼합물은 바람직하게는 추가 구성 성분으로서(본 발명에 따른 혼합물의 상기 정의된 구성 성분에 추가하여), 즉 예비 발포된 폴리스티렌 입자의 구성 성분으로서가 아닌, 황산알루미늄 헥사데카하이드레이트, 수산화알루미늄, 붕산아연 및 팽창성 그래파이트로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 난연제를 포함한다.
수산화알루미늄은 전 세계적으로 가장 널리 사용되는 난연제이다. 수분 제거로 인해 냉각 및 가스 희석 효과가 있다.
황산알루미늄 헥사데카하이드레이트도 수분 제거로 인해 냉각 및 가스 희석 효과가 있다.
붕산아연은 일반적으로 결정수를 포함한다. 이 형태로 사용되면 붕산염에서 수분이 방출되어 마찬가지로 냉각 및 가스 희석 효과가 있다. 또한, 보호용 용융층을 형성한다.
본 발명의 혼합물에서 더 바람직한 난연제는 팽창성 그래파이트이다. 층 격자 구조로 인해, 그래파이트는 특정 형태의 층간 화합물을 형성할 수 있다. 이러한 틈새형 화합물에서, 외부 원자 또는 분자는 때로는 화학양론적 척도로 탄소 원자 사이의 공간으로 흡수되었다. 예를 들어 외래 분자로서 황산을 포함하는 이러한 그래파이트 화합물은 산업 규모로도 제조되며 팽창성 그래파이트라 지칭된다. 팽창성 그래파이트는 팽창된다. 팽창성 그래파이트의 밀도는 바람직하게는 1.5 내지 2.1 g/cm3 범위이고, 입자 크기는 바람직하게는 100 내지 1,000 ㎛ 범위이다.
열의 작용 하에, 팽창성 그래파이트 층이 열분해에 의해 하모니카와 같은 방식으로 밀려서 그래파이트 플록이 팽창한다. 팽창성 그래파이트의 유형에 따라, 팽창은 약 150℃에서 시작되어 매우 갑자기 발생할 수 있다. 자유로운 팽창의 경우, 최종 부피가 초기 부피의 수백 배에 이를 수 있다. 화재의 경우, 팽창된 팽창성 그래파이트는 표면에 팽창 층을 형성하여 화재 확산을 늦춘다.
상기 언급된 바람직한 난연제는 종종 단독으로 사용되지만 조합될 수도 있다. 일부 경우에, 언급된 1종 이상의 난연제의 혼합물을 사용하는 것이 유리하다.
또한, 본 발명에 따른 혼합물(바람직하게는 상기에 바람직한 바와 같이 기술된 바와 같음)로서,
난연제를 포함하는 예비 발포된 폴리스티렌 입자가 사용되며, 여기서 난연제를 포함하는 예비 발포된 폴리스티렌 입자에 포함된 난연제는
- 브롬화 중합체(상기 참조), 바람직하게는 브롬화 스티렌-부타디엔 공중합체,
- 무기 난연제(상기 참조)
로 이루어진 군으로부터 선택된 군으로부터 선택되고, 추가로
상기 혼합물은 구성 추가 구성 성분으로서
바람직하게는 활석 및 석고(각 경우에 상기 참조)로 이루어진 군으로부터 선택된, 1종 이상의 무기 광물성 충전제, 및/또는
황산알루미늄 헥사데카하이드레이트, 수산화알루미늄, 붕산아연 및 팽창성 그래파이트(각 경우에 상기 참조)로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 난연제
를 포함하는 혼합물이 바람직하다.
본 발명에 따른 이러한 바람직한 혼합물은 상기에서 논의된 장점을 결합하고, 따라서 특히 높은 방염 효과를 갖고 밀도 및 기계적 강도와 관련하여 예를 들어 건물용, 절연 재료로서 사용하기에 적합한 본 발명에 따른 성형품 제조에 특히 적합하다.
상기한 많은 목적은 또한 하기 단계를 포함하는 성형품, 바람직하게는 본 발명에 따른 성형품의 제조 방법에 의해 달성된다:
- 본 발명에 따른 혼합물(상기 및/또는 청구범위에 정의된 바와 같음, 바람직하게는 하기에 바람직한 바와 같이 기술된 바와 같음)을 제조 또는 제공하는 단계,
- 제조 또는 제공된 혼합물을 성형 도구에 도입하는 단계(제조할 성형품이 가져야 하는 모양은 혼합물의 도입 중 또는 후에 도구에서 생성됨),
- 혼합물에 포함된 멜라민-포름알데히드 초기 축합물을 경화시켜 성형품을 형성하는 단계.
성형품, 바람직하게는 본 발명에 따른 성형품의 제조는 다양한 공정에 의해 수행될 수 있다. 제조 또는 제공되는 본 발명에 따른 혼합물이 먼저 성형 도구에 도입되는 것은 모든 공정에 공통적이다. 제조되는 성형품의 형태는 성형 도구에 의해 정해진다. 성형 도구 및 경우에 따라 별도의 성형 단계에 제조 또는 제공된 본 발명에 따른 혼합물을 도입한 후, 본 발명의 성형품은 혼합물에 포함된 멜라민-포름알데히드 초기 축합물의 열 유도 경화에 의해 형성된다. 경화 중에, 멜라민-포름알데히드 초기 축합물(본 발명에 따른 혼합물에 포함된 바와 같음)은 반응하여 멜라민-포름알데히드 축합물(본 발명의 성형품에 포함된 바와 같음)을 제공한다.
혼합물에 포함된 예비 발포된 폴리스티렌 입자가 밀도를 감소시키기 위해 멜라민-포름알데히드 초기 축합물의 경화 전 및/또는 중에 성형 도구에서 추가로 발포되는 본 발명에 따른 방법이 바람직하다.
이 바람직한 실시양태의 전제 조건은 이러한 목적에 사용되는 예비 발포된 폴리스티렌 입자가 남아있는 팽창 능력을 여전히 갖는 것인데, 이는 이들이 충분히 많은 양의 발포제 펜탄, 바람직하게는 2 내지 4% 범위의 펜탄 함량을 여전히 포함한다는 것을 의미하며, 이는 예비 발포된 폴리스티렌 입자가 본 발명의 성형품의 제조 중에 추가로 발포하거나 추가로 팽창하는 것을 가능하게 한다. 이 바람직한 실시양태에서, 본 발명에 따른 혼합물은 바람직하게는 수증기로의 처리 또는 뜨거운 공기의 도입에 의해 성형 도구에서 가열되어, 결과적으로 예비 발포된 폴리스티렌 입자에 포함된 나머지 펜탄이 기체 상에서 기화 또는 팽창하여 폴리스티렌 입자가 추가로 발포하거나 팽창한다. 폴리스티렌 입자의 추가 팽창은 성형 도구에서 내부 압력을 생성하고, 이 압력은 멜라민-포름알데히드 축합물을 제공하는 멜라민-포름알데히드 초기 축합물의 경화 중에 본 발명에 따른 콤팩트한 성형품의 형성을 보장한다.
본 발명에 따른 추가의 바람직한 방법에서, 혼합물에 포함된 예비 발포된 폴리스티렌 입자는 밀도를 증가시키기 위해 멜라민-포름알데히드 초기 축합물의 경화 전 및/또는 중에 성형 도구에서 압축된다.
여기서 바람직하게는 폴리스티렌 입자의 압축을 일으켜서 멜라민-포름알데히드 초기 축합물의 경화 중에 본 발명에 따른 콤팩트한 성형품을 생성하는 외부 압력의 작용에 의해 압축이 수행된다. 혼합물의 필요한 압력 또는 필요한 압축은 본 발명에 따른 방법의 이 바람직한 실시양태에서 외력의 작용에 의해 발생하기 때문에, 잔류 팽창 능력을 갖는 예비 발포된 폴리스티렌 입자의 사용은 이 경우에 필요하지 않다. 펜탄 함량이 0.4 중량% 이하, 바람직하게는 0.1 내지 0.4 중량% 범위인 예비 발포된 폴리스티렌 입자가 제조 방법의 이러한 바람직한 실시양태에서 바람직하게 사용된다. 그러나 펜탄 함량이 더 높은 예비 발포된 폴리스티렌 입자도 적합하다.
본 발명에 따른 방법에서, 성형 도구는, 예비 발포된 폴리스티렌 입자를 도구에 도입하기 위한 노즐 및 충전 장치가 제공된 도구 벽을 갖는 입자 발포 도구로서, 바람직하게는 상기 혼합물에 포함된 예비 발포된 폴리스티렌 입자가 이의 밀도를 감소시키기 위해 멜라민-포름알데히드 초기 축합물의 경화 전 및/또는 중에 성형 도구에서 추가로 발포되는 입자 발포 도구인 것이 추가로 바람직하다.
상기 언급된 입자 발포 도구는 노즐이 제공되는 도구 벽을 구비하며, 바람직하게는 충전 중에 도구 공동으로부터 충전 공기가 빠져나가고 증기 처리 중에 공동을 통해 증기가 흐르게 한다. 상기에서 명시한 바와 같이, 본 발명에 따른 성형품을 제조하기 위한 이 바람직한 실시양태에서 증기 또는 가열된 공기는 가열을 수행하기 위해 본 발명에 따른 혼합물에 도입되고, 바람직하게는 예비 발포된 폴리스티렌 입자의 팽창이 발생하여 입자 발포 도구에서 내부 압력을 발생시키고, 멜라민-포름알데히드 축합물을 형성하는 멜라민-포름알데히드 초기 축합물의 경화는 동시에 또는 후속적으로 발생한다.
추가의 바람직한 실시양태에서, 노즐이 제공된 도구 벽을 구비한 입자 발포 도구는 내부에 존재하는 본 발명에 따른 혼합물에 외부 압력을 가하기 위해 장착되어, 제조 공정 중에 예비 발포된 폴리스티렌 입자의 관련 팽창이 절대적으로 필요하지는 않고 사용된 예비 발포된 폴리스티렌 입자가 반드시 관련 잔류 팽창 능력을 가져야 할 필요가 없도록 한다. 그러나 이러한 도구를 사용할 때 예비 발포된 폴리스티렌 입자의 팽창과 외부 압력의 조합이 유리하다.
추가의 바람직한 실시양태에서, 본 발명의 성형품은 본 발명에 따른 방법으로서, 성형 도구는 상기 성형 도구에 도입된 압축성 재료를 압축하기 위한 가압 요소를 갖는 성형 도구로서, 바람직하게는 상기 혼합물에 포함된 예비 발포된 폴리스티렌 입자가 이의 밀도를 증가시키기 위해 멜라민-포름알데히드 초기 축합물의 경화 전 및/또는 중에 성형 도구에서 압축되는 것인 성형 도구로 이루어진 군으로부터 선택되는 것인 방법에 의해 제조된다.
실험실 제조에서, 나사 클램프에 의해 더 좁게 만들 수 있는 목재 프레임이 예를 들어 가압 요소가 있는 성형 도구로서 사용될 수 있다. 상기에 명시된 바와 같이, 바람직한 실시양태에서, 본 발명에 따른 콤팩트한 성형품을 얻기 위한 압축 또는 압력은 성형 도구에 외부 압력을 가함으로써 보장된다. 여기서, 200×200 mm의 기준 면적을 기준으로 0.4 bar보다 큰 압력이 본 발명에 따른 성형품을 제조하는데 바람직하게 사용된다. 이 점에 있어서 바람직한 본 발명의 방법의 실시양태에서, 바람직하게는 펜탄 함량이 0.4 중량% 이하, 바람직하게는 0.1 내지 0.4 중량% 범위이고 따라서 관련 잔류 팽창 능력을 더 이상 갖지 않는 예비 발포된 폴리스티렌이 추가로 사용된다. 그러나 펜탄 함량이 더 높은 예비 발포된 폴리스티렌 입자도 사용될 수 있다.
상기한 바와 같은 목적은 또한 본 발명에 따른 성형품(상기 및 청구범위에 정의됨)을 바람직하게는 건물(특히 건물의 벽)을 위한 절연 재료로서 사용함으로써 달성된다. 본 발명에 따른 성형품은 특히 매우 우수한 방염 효과와 동시에 우수한 기계적 강도 및 적당한 밀도로 인해 예를 들어 단열을 위한 건축 산업, 즉 건물의 건축, 개조 및 수리에 사용하기에 적합하다.
본 발명은 실시예의 도움으로 아래에 더 상세히 설명될 것이다.
실시예 1: 수성 멜라민-포름알데히드 초기 축합물을 사용한 본 발명에 따른 혼합물의 제조:
80 g의 액체 멜라민-포름알데히드 초기 축합물 Kauramin 함침 수지 791 액체를 폴리프로필렌으로 만들어진 5 l 용량을 갖는 용기에 넣고 시판되는 수동 교반 장치를 사용하여 높은 설정에서 1분 동안 교반하였다. 12 g의 활석을 첨가한 후, 추가로 5분 동안 계속 교반하였고, 그 시간 동안 형성된 혼합물은 백색을 얻었다. 완전한 균질화 후, 85 중량% 강도의 포름산 수용액 3 g을 혼합물에 교반하였다.
이어서 생성된 혼합물(매트릭스 성분의 경화되지 않은 구성 성분을 포함함)을 2.3:1의 멜라민-포름알데히드 초기 축합물과 폴리스티렌 입자 사이의 질량비를 선택하여 Neopor F 5300 상표의 예비 발포된 폴리스티렌 입자와 혼합하였다.
실시예 2: 수성 멜라민-포름알데히드 초기 축합물을 사용한 난연제(고체 첨가제)의 함량이 높은 본 발명에 따른 혼합물의 제조:
80 g의 액체 멜라민-포름알데히드 초기 축합물(Kauramin 함침 수지 791 액체, BASF의 시판 제품)을 폴리프로필렌으로 만들어진 5 l 용량을 갖는 용기에 넣고 시판되는 수동 교반 장치를 사용하여 높은 설정에서 1분 동안 교반하였다. 36 g의 팽창성 그래파이트(고체 첨가제로서의 난연제)를 첨가한 후, 추가로 5분 동안 계속 교반하였고, 형성된 혼합물은 회색이 되었다. 완전한 균질화 후, 0.6 g의 85 중량% 강도의 포름산 수용액을 혼합물에 교반하였다.
이어서 생성된 혼합물(매트릭스 성분의 경화되지 않은 구성 성분을 포함함)을 약 39 g의 예비 발포된 폴리스티렌 입자(Neopor F 5300, BASF의 시판 제품)와 혼합하였으며, 이는 혼합물의 총량을 기준으로 약 25 중량%의 비율에 해당한다.
실시예 3: 분말형 멜라민-포름알데히드 초기 축합물을 사용한 본 발명에 따른 혼합물의 제조:
80 g의 건조 멜라민-포름알데히드 초기 축합물 Kauramin 함침 수지 773 분말을 폴리프로필렌으로 만들어진 5 l 용량을 갖는 용기에 넣고 12 g의 활석을 첨가하고 혼합물을 5분 동안 교반하였다. 완전한 균질화 후, 3 g의 분말형 시트르산을 혼합물에 교반하였다.
이어서 생성된 혼합물(매트릭스 성분의 경화되지 않은 구성 성분을 포함함)을 2.3:1의 멜라민-포름알데히드 초기 축합물과 폴리스티렌 입자 사이의 질량비를 선택하여 Neopor F 5300 상표의 예비 발포된 폴리스티렌 입자와 혼합하였다.
실시예 4: 가압 요소를 구비한 성형 도구에서 본 발명에 따른 성형품의 제조:
본 발명에 따른 성형품은 각각의 경우에 실시예 1 내지 3에서 제조된 본 발명의 혼합물로부터 제조하였다. 이러한 목적을 위해, 본 발명에 따른 혼합물을 각각 성형 도구로 사용되는 목재 프레임 구조에 도입하였다. 그런 후 목재 프레임 구조를 각각의 경우에 가압 요소로 사용되는 나사 클램프로 압축하여 세 가지 모든 경우에 약 50%의 부피 감소를 얻었다. 이어서 충전되고 압축된 목재 프레임 구조를 각각의 경우에 건조 오븐에서 80℃에서 1시간 동안 가열하여 본 발명에 따른 혼합물에 포함된 멜라민-포름알데히드 초기 축합물을 경화시켜 멜라민-포름알데히드 축합물을 생성하였다.
이러한 방식으로 제조된 본 발명에 따른 성형품은 각각의 경우 DIN EN ISO 11925-2:2010에 따른 단일 화염 테스트를 통과하였다.
[도 1]은 실시예 4에 기술된 바와 같이 실시예 1로부터의 혼합물을 기초로 하여 제조된 본 발명에 따른 성형품의 사진을 예로서 보여준다. [도 1a]는 도시된 성형품의 길이(왼쪽에서 오른쪽까지)가 16 cm인 정면도를 보여준다. [도 1b]는 도시된 성형품의 두께(성형품의 왼쪽 가장자리에서 오른쪽 가장자리까지)가 1.4 cm인 측면도를 보여준다.
실시예 5: 자동 성형기에서 본 발명에 따른 성형품의 제조:
본 발명에 따른 성형품은 각각의 경우에 자동 성형기를 사용하여, 즉 노즐이 제공된 도구 벽을 구비한 입자 발포 도구를 사용하여 실시예 1 내지 3에서 제조된 본 발명의 혼합물로부터 제조하였다. 이를 위해, 본 발명에 따른 혼합물을 먼저 증기 투과성인 체형 금속 바스켓에 각각 넣었다. 사용된 금속 바스켓은 메쉬 구멍이 40 ㎛인 중합체 메쉬로 라이닝되어 있었다.
충전 후, 금속 바스켓을 자동 성형기에 넣고 이어서 표시된 매개 변수를 사용하여 다음 단계를 포함하는 제조 프로그램을 시작하였다.
- 1초 동안 헹군다.
- 고정 면에서 시작하여 각 경우에 고정 면에 이어서 가동 면에 2초 동안 0.5 bar의 압력을 사용하여 횡방향 스팀 처리.
- 각 경우에 먼저 고정 면에 이어서 가동 면에 2초 동안 0.5 bar의 압력을 사용하여 오토클레이브 스팀 처리.
- 간격을 두고 냉각:
o 각 경우에 1.5초 동안 가동 면에서 3회 냉각, 각각 2초의 기간을 두고 냉각 일시 중지로 중단. 따라서 가동 면의 총 냉각 시간은 4.5초이다.
o 각 경우에 2초 동안 고정 면에서 3회 냉각, 각각 2초의 기간을 두고 냉각 일시 중지로 중단. 따라서 고정 면의 총 냉각 시간은 6초이다.
- 0.01 bar의 발포 압력으로 몰드로부터 제거.
[도 2]는 실시예 5에 기술된 바와 같이 제조된 본 발명에 따른 성형품의 정면도를 예로서 보여준다. 도시된 성형품의 길이(왼쪽에서 오른쪽으로)는 18.6 cm이다.

Claims (15)

  1. - 멜라민-포름알데히드 축합물을 포함하는 매트릭스 성분, 및
    - 상기 매트릭스 성분에 매립된,
    별개의 발포된 폴리스티렌 입자, 및
    (i) 무기 충전제 및 (ii) 난연제로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 고체 첨가제
    를 포함하는 성형품으로서,
    - 별개의 발포된 폴리스티렌 입자의 총 질량에 대한 멜라민-포름알데히드 축합물의 총 질량의 비는 2.2 초과이고,
    - 성형품의 밀도는 19 내지 50 kg/m3 범위인 성형품.
  2. 제1항에 있어서,
    - 성형품의 열전도도는 34 mW/m K 미만, 바람직하게는 32 mW/m K 미만, 특히 바람직하게는 31 mW/m K 이하인 성형품.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    매립된 별개의 발포된 폴리스티렌 입자는 난연제를 포함하고/거나,
    성형품의 추가 구성 성분을 제거한 후 측정된, 매립된 별개의 발포된 폴리스티렌 입자의 밀도는 21 kg/m3 미만이고/거나,
    매립된 별개의 발포된 폴리스티렌 입자는 불투열성 입자, 바람직하게는 그래파이트 입자를 포함하는 것인 성형품.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 성형품 중 별개의 발포된 폴리스티렌 입자의 부피 비율은 90 내지 99% 범위, 바람직하게는 95 내지 99% 범위인 성형품.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    - DIN EN 826:2013에 따라 측정된 성형품의 압축 강도는 22 내지 350 kPa 범위이고/거나,
    - DIN EN 12089:2013에 따라 측정된 성형품의 굽힘 강도는 22 내지 450 kPa 범위이고/거나,
    상기 성형품이 플레이트 또는 블록의 형상을 갖는 성형품.
  6. 성형품을 제조하기 위한, 바람직하게는 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 따른 성형품을 제조하기 위한 혼합물로서,
    - 혼합물의 총량을 기준으로 33 내지 65 중량%의 멜라민-포름알데히드 초기 축합물, 또는
    혼합물의 총량을 기준으로 25 중량% 이상 33 중량% 미만의 멜라민-포름알데히드 초기 축합물,
    - 혼합물의 총량을 기준으로 1 내지 3.5 중량%의, 포름산, 시트르산 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 유기산, 또는
    혼합물의 총량을 기준으로 0.2 중량% 이상 1 중량% 미만의, 포름산, 시트르산 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 유기산,
    - 혼합물의 총량을 기준으로 총량 6 내지 12 중량%의, (i) 무기 충전제 및 (ii) 난연제로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 고체 첨가제, 또는
    혼합물의 총량을 기준으로 총량 12 중량% 초과의, (i) 무기 충전제 및 (ii) 난연제로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 고체 첨가제로서,
    각각의 경우에 바람직하게는 1종 이상의 고체 첨가제의 총량의 50 중량% 이상이 난연제인 고체 첨가제,
    - 펜탄 함량이 4 중량% 이하인, 혼합물의 총량을 기준으로 25 내지 35 중량%의 예비 발포된 폴리스티렌 입자,
    - 혼합물의 총량을 기준으로 총 30 중량% 이하의, 물 및 다른 불활성 액체로 이루어진 군으로부터 선택되는 불활성 액체
    를 포함하는 혼합물.
  7. 제6항에 있어서,
    - 혼합물의 총량을 기준으로 33 내지 37 중량%의 멜라민-포름알데히드 초기 축합물, 또는
    혼합물의 총량을 기준으로 25 중량% 이상 33 중량% 미만, 바람직하게는 25 내지 31 중량%의 멜라민-포름알데히드 초기 축합물,
    - 혼합물의 총량을 기준으로 1 내지 3 중량%, 바람직하게는 1.5 내지 2.5 중량%의 포름산, 또는
    혼합물의 총량을 기준으로 0.2 중량% 이상 1 중량% 미만, 바람직하게는 0.2 내지 0.5 중량%의 포름산,
    - 혼합물의 총량을 기준으로 총량 6 내지 12 중량%, 바람직하게는 8 내지 10 중량%의, (i) 무기 충전제 및 (ii) 난연제로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 고체 첨가제, 또는
    혼합물의 총량을 기준으로 총량 12 중량% 초과, 바람직하게는 12 중량% 초과 35 중량% 이하, 특히 바람직하게는 12 중량% 초과 30 중량% 이하, 매우 특히 바람직하게는 12 중량% 초과 25 중량% 이하, 가장 바람직하게는 12 중량% 초과 22 중량% 이하의, (i) 무기 충전제 및 (ii) 난연제로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 고체 첨가제로서,
    각각의 경우에 바람직하게는 1종 이상의 고체 첨가제의 총량의 50 중량% 이상이 난연제인 고체 첨가제,
    - 펜탄 함량이 4 중량% 이하, 바람직하게는 0.1 내지 4 중량%, 바람직하게는 0.1 내지 0.4 중량% 또는 2 내지 4 중량% 범위인, 혼합물의 총량을 기준으로 25 내지 35 중량%, 바람직하게는 27 내지 33 중량%의 예비 발포된 폴리스티렌 입자,
    - 혼합물의 총량을 기준으로 총 20 내지 30 중량%의, 물 및 다른 불활성 액체로 이루어진 군으로부터 선택되는 불활성 액체, 바람직하게는 20 내지 30 중량%의 물
    을 포함하는 혼합물.
  8. 제6항에 있어서,
    - 혼합물의 총량을 기준으로 55 내지 65 중량%의 분말형 멜라민-포름알데히드 초기 축합물,
    - 혼합물의 총량을 기준으로 1 내지 3.5 중량%, 바람직하게는 1.5 내지 2.8 중량%의 시트르산,
    - 혼합물의 총량을 기준으로 총량 6 내지 12 중량%, 바람직하게는 8 내지 10 중량%의, (i) 무기 충전제 및 (ii) 난연제로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 고체 첨가제,
    - 펜탄 함량이 4 중량% 이하, 바람직하게는 0.1 내지 4 중량%, 더 바람직하게는 0.1 내지 0.4 중량% 또는 2 내지 4 중량% 범위인, 혼합물의 총량을 기준으로 25 내지 35 중량%, 바람직하게는 27 내지 33 중량%의 예비 발포된 폴리스티렌 입자
    를 포함하며, 자유 유동성인 혼합물.
  9. 제6항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    예비 발포된 폴리스티렌 입자는 7 내지 20 kg/m3, 바람직하게는 7 내지 15 kg/m3 범위의 부피 밀도를 갖고/거나,
    예비 발포된 폴리스티렌 입자는 난연제를 포함하며, 여기서
    상기 난연제를 포함하는 예비 발포된 폴리스티렌 입자에 포함된 난연제는 바람직하게는
    - 브롬화 중합체, 바람직하게는 브롬화 스티렌-부타디엔 공중합체,
    - 무기 난연제
    로 이루어진 군으로부터 선택되는 것인 혼합물.
  10. 제6항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 추가 구성 성분으로서
    바람직하게는 활석 및 석고로 이루어진 군으로부터 선택된, 1종 이상의 무기 광물성 충전제, 및/또는
    황산알루미늄 헥사데카하이드레이트, 수산화알루미늄, 붕산아연 및 팽창성 그래파이트로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 난연제
    를 포함하는 혼합물.
  11. 제6항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 난연제를 포함하는 예비 발포된 폴리스티렌 입자가 사용되며, 여기서 상기 난연제를 포함하는 예비 발포된 폴리스티렌 입자에 포함된 난연제는
    - 브롬화 중합체, 바람직하게는 브롬화 스티렌-부타디엔 공중합체,
    - 무기 난연제
    로 이루어진 군으로부터 선택되고, 추가로
    상기 혼합물은 추가 구성 성분으로서
    바람직하게는 활석 및 석고로 이루어진 군으로부터 선택된, 1종 이상의 무기 광물성 충전제, 및/또는
    황산알루미늄 헥사데카하이드레이트, 수산화알루미늄, 붕산아연 및 팽창성 그래파이트로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 난연제
    를 포함하는 혼합물.
  12. 성형품, 바람직하게는 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 따른 성형품의 제조 방법으로서, 하기 단계:
    - 제6항 내지 제11항 중 어느 한 항에 따른 혼합물을 제조 또는 제공하는 단계,
    - 제조 또는 제공된 혼합물을 성형 도구에 도입하는 단계,
    - 혼합물에 포함된 멜라민-포름알데히드 초기 축합물을 경화시켜 성형품을 형성하는 단계
    를 포함하는 성형품의 제조 방법.
  13. 제12항에 있어서, 상기 혼합물에 포함된 예비 발포된 폴리스티렌 입자를, 멜라민-포름알데히드 초기 축합물의 경화 전 및/또는 중에 성형 도구에서,
    밀도를 감소시키기 위해 추가로 발포시키거나,
    밀도를 증가시키기 위해 압축시키는 것인 제조 방법.
  14. 제12항 또는 제13항에 있어서, 상기 성형 도구는
    - 예비 발포된 폴리스티렌 입자를 상기 도구에 도입하기 위한 노즐 및 충전 장치가 구비된 도구 벽을 갖는 입자 발포 도구로서, 바람직하게는 상기 혼합물에 포함된 예비 발포된 폴리스티렌 입자가 이의 밀도를 감소시키기 위해 멜라민-포름알데히드 초기 축합물의 경화 전 및/또는 중에 상기 성형 도구에서 추가로 발포되는 입자 발포 도구, 또는
    - 상기 성형 도구에 도입된 압축성 재료를 압축하기 위한 가압 요소를 갖는 성형 도구로서, 바람직하게는 상기 혼합물에 포함된 예비 발포된 폴리스티렌 입자가 이의 밀도를 증가시키기 위해 멜라민-포름알데히드 초기 축합물의 경화 전 및/또는 중에 성형 도구에서 압축되는 성형 도구
    로 이루어진 군으로부터 선택되는 것인 제조 방법.
  15. 절연 재료로서, 바람직하게는 건물용 절연 재료로서의 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 따른 성형품의 용도.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2352969A1 (de) * 1973-10-23 1975-04-30 Basf Ag Verfahren zur herstellung von harten schaumstoffen mit hoher feuerwiderstandsdauer
CA2687014C (en) 2007-05-30 2015-10-06 Ineos Nova International Sa Fire retardant polystyrene
WO2011113795A2 (de) 2010-03-17 2011-09-22 Basf Se Flammgeschützter verbundschaumstoff
ES2583104T3 (es) 2011-02-24 2016-09-19 Basf Se Espuma de resina de melamina que tiene material de carga en forma de partículas
EP3184709B1 (de) 2012-09-13 2019-11-06 STO SE & Co. KGaA Verfahren zur herstellung eines flammgeschützten dämmelementes, dämmelement sowie verwendung eines dämmelementes
EP2735584A1 (de) 2012-11-26 2014-05-28 Basf Se Thermoverformbarer Melaminharzschaumstoff mit partikelförmigem Füllmaterial
CN103711211B (zh) 2013-12-02 2016-03-23 苏州市建筑科学研究院集团股份有限公司 改性三聚氰胺甲醛树脂基eps阻燃保温板及其制备方法
KR20180109073A (ko) 2016-02-12 2018-10-05 엑스플람 피티와이 리미티드 폼 복합재
EP3208299B1 (de) 2016-02-19 2018-04-11 STO SE & Co. KGaA Verfahren zur herstellung eines schall- und/oder wärmedämmelements sowie schall- und/oder wärmedämmelement
EP3333216B1 (de) * 2016-12-08 2020-05-06 JOMA-Dämmstoffwerk GmbH Flammgeschützte kunststoffschaumstoffe

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