KR20220057678A - 다공성 폼 단열보드의 제조방법 및 그에 의해 제조된 다공성 폼 단열보드 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 다공성 폼 단열보드의 제조방법 및 그에 의해 제조된 다공성 폼 단열보드에 관한 것으로, 본 발명은 다공성 폼 보드의 표면에 단열과 차열, 방수, 난연 및 불연기능을 갖는 도료가 도포되어 다공성 폼 단열보드가 제조됨으로써 도료가 도포된 측으로부터 폼 보드 측으로 복사에너지(열기, 냉기)가 공기의 흐름을 통해 전달되는 것을 방지함과 동시에 건축용이나 산업용으로 적용시 단열과 차열, 방수, 난연 및 불연기능을 극대화시킬 수 있도록 하는 한편, 단열과 차열, 방수, 난연 및 불연기능을 갖는 도료 제조단계의 유화혼합물 제조과정에서 유화제인 폴리옥시에틸렌노닐페닐에테르를 녹여서 사용함으로써 도료에 대한 분산 상태의 효율을 높이면서 경화된 후의 균열을 안정적으로 방지할 수 있으며, 이에 따라 도료가 다공성 폼 보드의 표면에 도포된 다공성 폼 단열보드에 대한 표면 부분에 대한 내구성을 향상시킬 수 있으며, 아울러 도료 제조단계의 최종도료제품 제조과정에서 수분산 폴리우레탄이 적용되는 등에 따라 제품의 친환경성을 구현할 수 있는 것이다.
Description
본 발명은 다공성 폼 단열보드의 제조방법 및 그에 의해 제조된 다공성 폼 단열보드에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 다공성 폼 보드의 표면에 단열과 차열, 방수, 난연 및 불연기능을 갖는 도료가 도포되어 다공성 폼 단열보드가 제조됨으로써 도료가 도포된 측으로부터 폼 보드 측으로 복사에너지(열기, 냉기)가 공기의 흐름을 통해 전달되는 것을 방지함과 동시에 건축용이나 산업용으로 적용시 단열과 차열, 방수, 난연 및 불연기능을 극대화시킬 수 있도록 하는 한편, 단열과 차열, 방수, 난연 및 불연기능을 갖는 도료 제조단계의 유화혼합물 제조과정에서 유화제인 폴리옥시에틸렌노닐페닐에테르를 녹여서 사용함으로써 도료에 대한 분산 상태의 효율을 높이면서 경화된 후의 균열을 안정적으로 방지할 수 있으며, 이에 따라 도료가 다공성 폼 보드의 표면에 도포된 다공성 폼 단열보드에 대한 표면 부분에 대한 내구성을 향상시킬 수 있으며, 아울러 도료 제조단계의 최종도료제품 제조과정에서 수분산 폴리우레탄이 적용되는 등에 따라 제품의 친환경성을 구현할 수 있도록 한 다공성 폼 단열보드의 제조방법 및 그에 의해 제조된 다공성 폼 단열보드에 관한 것이다.
일반적으로 대표적인 단열재 소재로는 유리섬유, 암면, 미네랄 울, 펄라이트, 규산질, 알루미나, 마그네시아 등이 있고, 금속질 단열재인 알루미나인 마그네시아는 고온용 내화 단열재로 사용되고 있으며, 유리질 재료 및 탄소질 재료로부터 성형된 단열재는 건축재료 및 산업용 단열재로 사용되고 있다.
이들 중 건축용 재료로 사용되는 무기질 단열재로는 유리면, 암면 등이 대표적이다. 그러나 상기의 무기질 단열재는 일반적으로 열에 강하고, 접합부 시공이 우수하나, 흡습성이 크고 성형된 상태에서 기계적인 성질이 우수하지 못해 벽체 등을 시공하는데 어려움이 있었다.
또한, 유기질 단열재는 화학적으로 합성한 물질을 이용하여 단열재로 사용하는 것으로 흔히, 스티로폼으로 불리는 단열재가 널리 사용되고 있다.
이때, 상기의 스티로폼은 가볍고, 시공이 용이하며 난연성이 뛰어난 장점이 있으나, 높은 온도 등에서는 쉽게 연소되어 매연이나 인체에 유해한 유독 물질을 배출하는 단점이 있다.
따라서, 최근에는 건축 및 산업용 단열재의 재료로 보온 단열성이 우수하고, 전기 절연성, 난연성, 흡음성, 내식성, 내수성 등이 뛰어난 세라믹 화이바, 규산칼슘, 펄라이트, 질석 등을 이용한 단열재가 개발되고 있으며, 또한 전기 절연성이 높고, 방사성이 뛰어나며 내풍화성 및 내열성이 높으며, 높은 공극율로 경량화가 가능한 유리장섬유(E-Glass Fiber)를 이용한 건축 및 산업용 UV 경화형 코팅 단열재가 개발되고 있는 실정이다.
이러한 종래의 건축 및 산업용 UV 경화형 코팅 단열재는 국내등록실용신안 제0366032호에서 보는 바와 같이, 흡음성을 높이고, 다양한 UV 인쇄를 통해 제품 디자인을 향상시켜 심미감을 부여함으로써 별도의 마감처리가 필요없는 폴리에스터 흡음 마감재에 관한 것으로서, 상기의 흡음보드는 폴리에스터 단섬유를 니들펀칭하여 부직포로 가공한 후 열융착시킨 흡음보드로 도료 및 페인트 등의 후처리 작업시 발생하는 휘발성 유기용제가 없는 환경 친화적이며, UV 인쇄를 통해 내마찰성, 내열성, 내용제성, 내약품성이 강한 흡음보드에 관한 기술이 개시되어 있다.
또한, 국내등록특허 제1850248호에는 파이프 또는 도관이나 선박 구조물 및 산업기계 등의 산업 설비물 표면을 보호하기 위해 사용되는 산업용 마감재로서, 외부 가스나 수분 및 이물질 등을 효과적으로 차단하여 부식 방지, 내연, 난연 및 내화 성능이 우수하고 외부 충격에 의한 표면 스크래치나 마모, 뚫림 등을 효과적으로 방지할 수 있으며, 특히 선박의 벽면이나 고압의 파이프 배관에 사용되어 증기 차단 및 비산누출방지를 위한 단열 및 난연을 위한 산업용 마감재로 "제1 프라이머 증착 필름과 제2 프라이머 증착 필름을 라미네이팅하는 제1 라미네이팅 단계와 상기 제1 라미네이팅된 필름층 상단에 제3 프라이머 증착 필름을 적층한 후 라미네이팅하는 제2 라미네이팅 단계 및 코팅필름은 UV 경화형 우레탄 아크릴레이트계인 하드코팅제로 코팅시키는 단열 및 난연을 위한 산업용 마감재에 관한 발명이 개시되어 있다.
그리고 국내공개특허 제2015-0136845호에는 공정이 간단하여 가격이 저렴하고 부피가 적으면서 단열의 효과가 뛰어난 단열재를 제공하는 것을 목적으로 베이스필름(10)의 일면에 흄드실리카를 3-25 중량비 혼합한 코팅액으로 uv코팅한 uv코팅층(20)을 형성하고 베이스필름(10)의 타면에는 흄드실리카 2-10 중량비가 혼합된 점착액을 점착재층(30)을 만들고 상기 점착층에는 이형지를 부착한 이형지층(40)로 구성되는 흄드실리카를 혼합한 코팅액으로 코팅한 필름단열재에 관한 발명이 개시되어 있다.
또한, 국내등록특허 제1589908호에는 건축용 충진재를 이용한 광폭형 외장단열 패널로, 패널 외측면에 UV 코팅층을 형성함으로써 내부식성과 단열성이 향상되고, 단열재와 패널이 서로 고정되도록 고정부를 사용함으로써, 외부 충격에 의해 단열재와 전면 패널이 분리되는 것을 방지하며, 단열재의 두께를 작업자가 선택하여 패널이 광폭형으로 제작 가능하도록 한 광폭형 외장단열 패널에 관한 발명이 개시되어 있다.
그리고 국내공개특허 제2013-13332호에는 복수 개의 통공(28)이 형성된 제1 합성수지 중공패널(24); 상기 합성수지 중공패널(24)의 상면에 접착된 단열재(22); 및 상기 단열재(22)의 상면에 접착되되, 복수 개의 통공이 형성된 제2 합성수지 중공패널로 이루어진 복합단열 패널에 관한 발명이 개시되어 있다.
그러나 건축용 및 산업용 단열재 보드로 적용되는 다공성 폼 보드의 표면에 단열과 차열, 방수, 난연 및 불연기능을 갖는 도료를 도포함으로써 친환경성이 향상되도록 함과 동시에 표면에 단열과 차열, 방수, 난연 및 불연기능이 구현되는 단열보드에 대한 기술은 개발된 바가 없는 실정이다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 다공성 폼 보드의 표면에 단열과 차열, 방수, 난연 및 불연기능을 갖는 도료가 도포되어 다공성 폼 단열보드가 제조됨으로써 도료가 도포된 측으로부터 폼 보드 측으로 복사에너지(열기, 냉기)가 공기의 흐름을 통해 전달되는 것을 방지함과 동시에 건축용이나 산업용으로 적용시 단열과 차열, 방수, 난연 및 불연기능을 극대화시킬 수 있도록 한 다공성 폼 단열보드의 제조방법 및 그에 의해 제조된 다공성 폼 단열보드를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 따른 기술의 다른 목적은 단열과 차열, 방수, 난연 및 불연기능을 갖는 도료 제조단계의 유화혼합물 제조과정에서 유화제인 폴리옥시에틸렌노닐페닐에테르를 녹여서 사용함으로써 도료에 대한 분산 상태의 효율을 높이면서 경화된 후의 균열을 안정적으로 방지할 수 있으며, 이에 따라 도료가 다공성 폼 보드의 표면에 도포된 다공성 폼 단열보드에 대한 표면 부분에 대한 내구성을 향상시킬 수 있도록 함에 있다.
본 발명에 따른 기술의 또 다른 목적은 도료 제조단계의 최종도료제품 제조과정에서 수분산 폴리우레탄이 적용되는 등에 따라 제품의 친환경성을 구현할 수 있도록 함에 있다.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 다음과 같다. 즉, 본 발명에 따른 다공성 폼 단열보드의 제조방법은 다공성 폼 단열보드의 제조방법에 있어서, 단열과 차열, 방수, 난연 및 불연기능을 갖는 도료를 제조하는 도료 제조단계; DI water 70 중량부에 유화제 29중량부, 방부제로 구연산(CAS NO. 5949-29-1) 1중량부를 일정온도 조건에서 혼합 교반하면서 녹여서 개질 유화제를 제조하는 개질 유화제 제조단계; 규산소다 95중량부, 개질용 유화제 5중량부를 혼합 교반하여 규산소다에 대해 유화제를 함유하는 물질로 개질하여 접착용 바인더를 제조하는 접착용 바인더 제조단계; 플라이 애쉬 시멘트 (Fly ash cement) 87중량부, 과산화탄산나트륨(sodium peroxodicarbonate) 1중량부, 소석회 10중량부, 산화아연 2중량부를 각각 미분말 성상의 상태에서 혼합하여 세라믹파우더 혼합물을 제조하는 세라믹파우더 혼합물 제조단계; Di water 30중량부, 분산제 1중량부, 발수제 2중량부를 순차적으로 투입 혼합하여 놓은 상태에서 세라믹파우더 혼합물 제조단계를 거쳐 제조된 세라믹파우더 혼합물 67중량부를 넣고 세라믹파우더 혼합물을 개질하여 세라믹졸을 제조하는 세라믹졸 제조단계; 접착용 바인더 제조단계를 거쳐 제조된 접착용 바인더 48중량부, 세라믹졸 제조단계를 거쳐 제조된 졸 상태의 세라믹졸 49중량부, 과산화나트륨(sodium peroxide) 2중량부를 혼합하여 온도 20~30℃로 승온시키면서 과산화나트륨(sodium peroxide)에서 이산화탄소 가스가 발생하게 하고, 추가로 5% 농도의 과산화수소수 2중량부를 더 투입하여 기포 발생을 증가시키면서 혼합한 후, 점증제 1중량부를 투입하여 온도가 30-40℃로 유지하면서 세라믹졸이 침전이 안 되면서 기포가 유지되도록 하여 크림상태의 폼 보드용 혼합물을 제조하는 폼 보드용 혼합물 제조단계; 상기 폼 보드용 혼합물 제조단계를 거쳐 제조된 크림상태의 폼 보드용 혼합물을 10~100mm두께를 갖는 판 상으로 성형하기 위해 성형 틀에 일정량 투입하여 다공성 기포가 형성됨과 동시에 입자가 균일하게 유지된 상태가 되도록 함과 동시에 선행 경화가 진행되도록 적외선 파장으로 온도를 60~80℃로 상승시킨 후, 마이크로 파장의 조사를 통해 후행 경화를 진행시켜 경화물로서의 다공성 폼 보드가 성형되도록 하는 다공성 폼 보드 성형단계; 및 상기 다공성 폼 보드 성형단계를 거쳐 만들어진 다공성 폼 보드 표면에 상기 도료 제조단계를 거쳐 제조된 단열과 차열, 방수, 난연 및 불연기능을 갖는 도료를 일정온도 조건으로 가열하여 크림상태로 만들어 일정두께로 도포시켜 다공성 폼 단열 보드를 제조하는 다공성 폼 단열보드 제조단계를 포함한다.
여기서, 개질 유화제 제조단계에서의, DI water 70 중량부에 유화제 29중량부, 방부제로 구연산(CAS NO. 5949-29-1) 1중량부를 일정온도 조건에서 혼합 교반하면서 녹여서 개질 유화제를 제조하기 위한 일정온도 조건은 섭씨 40~70도의 온도조건으로 적용되는 것이 바람직하다.
또한, 개질 유화제 제조단계에서의, 유화제는 폴리옥시에틸렌노닐페닐에테르(polyoxyethylene nonylphenyl ether)로 제공되는 것이 양호하다.
더욱이, 다공성 폼 단열보드 제조단계에서의, 도료를 가열하는 일정온도 조건은 섭씨 20~40도의 온도조건으로 제공되는 한편, 다공성 폼 단열보드 제조단계에서의, 도료를 도포하는 일정두께는 1~100㎛ 범위의 두께로 적용되는 것이 바람직하다.
한편, 상기 도료 제조단계는 Di water 70중량부에 유화제 28중량부, 흐름성개선제 1중량부, 방부제로 구연산(CAS NO:5949-29-1) 1중량부를 섭씨 40~70도의 온도조건에서 혼합 교반하면서 녹여서 유화혼합물을 제조하는 과정과, 무기단열물질로 함수 알루미늄 실리케이트(Hydrous Aluminium Silicates) 35중량부와 은박 페이스트 10중량부, 항균제로 산화아연 3중량부와 산화티타늄 3중량부, 색소로 지당 3중량부를 혼합하여 세라믹혼합물을 제조하는 과정과, 상기 세라믹혼합물을 제조하는 과정을 거쳐 제조된 세라믹혼합물 90중량부와, 유화혼합물을 제조하는 과정을 거쳐 제조된 유화혼합물 10중량부를 혼합하여 크림상태의 유화세라믹혼합물을 제조하는 과정 및 상기 유화 세라믹혼합물을 제조하는 과정 거쳐 제조된 유화 세라믹혼합물 59중량부에, 우레탄바인더로 수분산폴리우레탄 34중량부, 소포제 1중량부, 경화지연제로 에틸렌클리콜 1중량부, 실란 2중량부, pH조절제로 25%농도의 암모니아수 0.5중량부, 조막 조제 부유선광의 첨가제로 텍사놀(texanol) 2중량부를 혼합하여 교반한 후에, 점증제 0.5중량부를 첨가하여 최종도료제품을 제조하는 과정을 포함한다.
이때, 상기 최종도료제품을 제조하는 과정에서의, 점증제는 20%농도의 폴리아크릴산나트륨(sodium polyacrylate)으로 제공되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 최종도료제품을 제조하는 과정에서의, 실란은 Potassium methylsilantriolate (CAS NO:31795-24-1)로 제공되는 것이 양호하다.
더욱이, 상기 세라믹혼합물을 제조하는 과정에서의, 항균제로 제공되는 산화아연 및 산화티타늄은 평균입도 30nm인 것으로 적용되는 것이 바람직하다.
아울러, 상기 유화혼합물을 제조하는 과정에서의, 유화제는 폴리옥시에틸렌노닐페닐에테르(polyoxyethylene nonylphenyl ether)로 제공되는 것이 양호하다.
또한, 상기 폼 보드용 혼합물 제조단계는 접착용 바인더 제조단계를 거쳐 제조된 접착용 바인더 48중량부와, 세라믹졸 제조단계를 거쳐 제조된 졸 상태의 세라믹졸 42중량부에 생석회 7중량부를 혼합하면서 수화반응을 통한 반응열로 온도가 승온되면서 이산화탄소 가스가 발생하게 한 후에, 과산화나트륨(sodium peroxide) 2중량부를 혼합하여 온도 20~30℃로 승온시키면서 과산화나트륨(sodium peroxide)에서 이산화탄소 가스가 발생하게 하고, 추가로 5% 농도의 과산화수소수 2중량부를 더 투입하여 기포 발생을 증가시키면서 혼합한 후, 점증제 1중량부를 투입하여 온도가 30-40℃로 유지하면서 세라믹졸이 침전이 안 되면서 기포가 유지되도록 하여 크림상태의 폼 보드용 혼합물을 제조하는 과정으로 이루어질 수도 있다.
그리고 상기 세라믹파우더 혼합물 제조단계는 소석회 10중량부에 대하여 반수석고 10중량부로 대체 적용될 수도 있는 것이다.
본 발명에 따른 다공성 폼 단열보드의 제조방법 및 그에 의해 제조된 다공성 폼 단열보드의 효과를 설명하면 다음과 같다.
첫째, 다공성 폼 보드의 표면에 단열과 차열, 방수, 난연 및 불연기능을 갖는 도료가 도포되어 다공성 폼 단열보드가 제조됨으로써 도료가 도포된 측으로부터 폼 보드 측으로 복사에너지(열기, 냉기)가 공기의 흐름을 통해 전달되는 것을 방지함과 동시에 건축용이나 산업용으로 적용시 단열과 차열, 방수, 난연 및 불연기능을 극대화시킬 수 있다.
둘째, 단열과 차열, 방수, 난연 및 불연기능을 갖는 도료 제조단계의 유화혼합물 제조과정에서 유화제인 폴리옥시에틸렌노닐페닐에테르를 녹여서 사용함으로써 도료에 대한 분산 상태의 효율을 높이면서 경화된 후의 균열을 안정적으로 방지할 수 있으며, 이에 따라 도료가 다공성 폼 보드의 표면에 도포된 다공성 폼 단열보드에 대한 표면 부분에 대한 내구성을 향상시킬 수 있다.
셋째, 도료 제조단계의 최종도료제품 제조과정에서 수분산 폴리우레탄이 적용되는 등에 따라 제품의 친환경성을 구현할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 다공성 폼 단열보드의 제조방법을 단계별로 나타낸 블록도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 다공성 폼 단열보드의 제조방법 및 그에 의해 제조된 다공성 폼 단열보드의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 다공성 폼 단열보드의 제조방법을 단계별로 나타낸 블록도이다.
도 1을 참고하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 다공성 폼 단열보드의 제조방법은 건축용이나 산업용 단열보드로 시공될 다공성 폼 단열보드를 제조하는 방법으로서, 크게 분류하면 도료 제조단계(S110), 개질 유화제 제조단계(S120), 접착용 바인더 제조단계(S130), 세라믹파우더 혼합물 제조단계(S140), 세라믹졸 제조단계(S150), 폼 보드용 혼합물 제조단계(S160), 다공성 폼 보드 성형단계(S170) 및 다공성 폼 단열보드 제조단계(S180)를 포함한다.
여기서, 상기 도료 제조단계(S110)는 단열과 차열, 방수, 난연 및 불연기능을 갖는 도료를 제조하는 것이다.
이러한 도료 제조단계(S110)는 유화혼합물을 제조하는 과정과, 세라믹혼합물을 제조하는 과정과, 유화세라믹혼합물을 제조하는 과정 및 최종도료제품을 제조하는 과정을 포함한다.
상세히, 상기 유화혼합물을 제조하는 과정은 Di water 70중량부에 유화제 28중량부, 흐름성개선제 1중량부, 방부제로 구연산(CAS NO:5949-29-1) 1중량부를 섭씨 40~70도의 온도조건에서 혼합 교반하면서 녹여서 유화혼합물을 제조하는 과정으로 이루어진다.
또한, 상기 세라믹혼합물을 제조하는 과정은 무기단열물질로 함수 알루미늄 실리케이트(Hydrous Aluminium Silicates) 35중량부와 은박 페이스트 10중량부, 항균제로 산화아연 3중량부와 산화티타늄 3중량부, 색소로 지당 3중량부를 혼합하여 세라믹혼합물을 제조하는 과정으로 이루어진다.
상기와 같은 세라믹혼합물을 제조하는 과정에서의, 항균제로 제공되는 산화아연 및 산화티타늄은 특히, 평균입도 30nm인 것으로 적용되는 것이 바람직하며, 파우더 성상으로 제공됨이 바람직한 것이다.
전술한 바와 같은 항균제로서 나노 사이즈의 산화아연과 산화티타늄 성분이 조성됨에 따라 도료 제조단계를 통해 제조된 도료를 다공성 폼 보드의 표면에 도포한 후, 다공성 폼 보드의 도료가 도포된 면에 대한 곰팡이, 세균, 박테리아, 바이러스가 달라붙어서 오염되는 것을 방지하는 살생물질 역할이 구현될 수 있게 된다.
그리고 상기 유화세라믹혼합물을 제조하는 과정은 상기 세라믹혼합물을 제조하는 과정을 거쳐 제조된 세라믹혼합물 90중량부와, 유화혼합물을 제조하는 과정을 거쳐 제조된 유화혼합물 10중량부를 혼합하여 크림상태의 유화세라믹혼합물을 제조하는 과정으로 이루어진다.
이때, 상기 유화혼합물을 제조하는 과정에서의, 유화제는 폴리옥시에틸렌노닐페닐에테르(polyoxyethylene nonylphenyl ether)로 제공되는 것이 바람직하다.
더욱이, 유화혼합물을 제조하는 과정에서의, 흐름성개선제는 Sodium salt of Polyacrylate로 제공되는 것이 바람직한 것이다.
또한, 상기 최종도료제품을 제조하는 과정은 상기 유화 세라믹혼합물을 제조하는 과정 거쳐 제조된 유화 세라믹혼합물 59중량부에, 우레탄바인더로 수분산폴리우레탄 34중량부, 소포제 1중량부, 경화지연제로 에틸렌클리콜 1중량부, 실란 2중량부, pH조절제로 25%농도의 암모니아수 0.5중량부, 조막 조제 부유선광의 첨가제로 텍사놀(texanol) 2중량부를 혼합하여 교반한 후에, 점증제 0.5중량부를 첨가하여 최종도료제품을 제조하는 과정으로 이루어진다.
이때, 상기 최종도료제품을 제조하는 과정에서의, 점증제는 20%농도의 폴리아크릴산나트륨(sodium polyacrylate)으로 제공되는 것이 바람직한 것이다.
또한, 상기 최종도료제품을 제조하는 과정에서의, 실란은 Potassium methylsilantriolate (CAS NO:31795-24-1)로 제공되는 것이 바람직하다.
더욱이, 상기와 같은 최종도료제품을 제조하는 과정은 최종도료제품에 대하여 난연기능이 구현될 수 있도록 할 수도 있는 것이다.
이를 위하여, 상기 최종도료제품을 제조하는 과정은 상기 유화 세라믹혼합물을 제조하는 과정 거쳐 제조된 유화 세라믹혼합물 59중량부에, 우레탄바인더로 수분산폴리우레탄 34중량부, 소포제 1중량부, 경화지연제로 에틸렌클리콜 1중량부, 난연제로 술폰산 계 난연제인 Potasium diphenyl sulfone sulfonate 0.5 중량부, 실란 1.5중량부, pH조절제로 25%농도의 암모니아수 0.5중량부, 조막 조제 부유선광의 첨가제로 텍사놀(texanol) 2중량부를 혼합하여 교반한 후에, 점증제 0.5중량부를 첨가하여 최종도료제품을 제조하는 과정으로 제공될 수도 있다.
즉, 최종도료제품을 제조하는 과정에서, 상기와 같은 난연제로 술폰산 계 난연제인 Potasium diphenyl sulfone sulfonate가 적용됨에 따라 최종도료제품 및 이러한 최종도료제품이 다공성 폼 보드의 표면에 도포되는 다공성 폼 단열보드에 대하여, 난연과 불연의 기능이 추가로 구현될 수 있게 되는 것이다.
한편, 상기 개질 유화제 제조단계(S120)는 DI water 70 중량부에 유화제 29중량부, 방부제로 구연산(CAS NO. 5949-29-1) 1중량부를 일정온도 조건에서 혼합 교반하면서 녹여서 개질 유화제를 제조하는 과정으로 이루어진다.
또한, 상기 접착용 바인더 제조단계(S130)는 규산소다 95중량부, 개질용 유화제 5중량부를 혼합 교반하여 규산소다에 대해 유화제를 함유하는 물질로 개질하여 접착용 바인더를 제조하는 과정으로 이루어진다.
그리고 상기 세라믹파우더 혼합물 제조단계(S140)는 플라이 애쉬 시멘트 (Fly ash cement) 87중량부, 과산화탄산나트륨(sodium peroxodicarbonate) 1중량부, 소석회 10중량부, 산화아연 2중량부를 각각 미분말 성상의 상태에서 혼합하여 세라믹파우더 혼합물을 제조하는 과정으로 이루어진다.
상기와 같은 과정으로 이루어진 세라믹파우더 혼합물 제조단계(S140)는 특히, 소석회 10중량부에 대하여 반수석고 10중량부로 대체 적용될 수도 있는 것이다.
또한, 상기 세라믹졸 제조단계(S150)는 Di water 30중량부, 분산제 1중량부, 발수제 2중량부를 순차적으로 투입 혼합하여 놓은 상태에서 세라믹파우더 혼합물 제조단계(S140)를 거쳐 제조된 세라믹파우더 혼합물 67중량부를 넣고 세라믹파우더 혼합물을 개질하여 세라믹졸을 제조하는 과정으로 이루어진다.
그리고 상기 폼 보드용 혼합물 제조단계(S160)는 접착용 바인더 제조단계(S150)를 거쳐 제조된 접착용 바인더 48중량부, 세라믹졸 제조단계(S150)를 거쳐 제조된 졸 상태의 세라믹졸 49중량부, 과산화나트륨(sodium peroxide) 2중량부를 혼합하여 온도 20~30℃로 승온시키면서 과산화나트륨(sodium peroxide)에서 이산화탄소 가스가 발생하게 하고, 추가로 5% 농도의 과산화수소수 2중량부를 더 투입하여 기포 발생을 증가시키면서 혼합한 후, 점증제 1중량부를 투입하여 온도가 30-40℃로 유지하면서 세라믹졸이 침전이 안 되면서 기포가 유지되도록 하여 크림상태의 폼 보드용 혼합물을 제조하는 과정으로 이루어진다.
상기와 같은 폼 보드용 혼합물 제조단계(S160)는 특히, 생석회가 적용되는 과정으로 이루어질 수도 있는 것이다.
상세히, 상기 폼 보드용 혼합물 제조단계(S160)는 접착용 바인더 제조단계(S130)를 거쳐 제조된 접착용 바인더 48중량부와, 세라믹졸 제조단계를 거쳐 제조된 졸 상태의 세라믹졸 42중량부에 생석회 7중량부를 혼합하면서 수화반응을 통한 반응열로 온도가 승온되면서 이산화탄소 가스가 발생하게 한 후에, 과산화나트륨(sodium peroxide) 2중량부를 혼합하여 온도 20~30℃로 승온시키면서 과산화나트륨(sodium peroxide)에서 이산화탄소 가스가 발생하게 하고, 추가로 5% 농도의 과산화수소수 2중량부를 더 투입하여 기포 발생을 증가시키면서 혼합한 후, 점증제 1중량부를 투입하여 온도가 30-40℃로 유지하면서 세라믹졸이 침전이 안 되면서 기포가 유지되도록 하여 크림상태의 폼 보드용 혼합물을 제조하는 과정으로 이루어질 수도 있다.
다시 말해서, 상기와 같은 폼 보드용 혼합물 제조단계(S160)에 의하면, 생석회가 적용됨으로써 생석회를 넣어서 접착용 바인더와 세라믹졸과의 혼합시 수화반응을 통한 방응열로 온도를 승온시킬 수 있으며, 이때 발생하는 이산화탄소 가스를 발포용으로 활용시킬 수 있는 것이다.
한편, 상기 다공성 폼 보드 성형단계(S170)는 상기 폼 보드용 혼합물 제조단계(S160)를 거쳐 제조된 크림상태의 폼 보드용 혼합물을 10~100mm두께를 갖는 판 상으로 성형하기 위해 성형 틀에 일정량 투입하여 다공성 기포가 형성됨과 동시에 입자가 균일하게 유지된 상태가 되도록 함과 동시에 선행 경화가 진행되도록 적외선 파장으로 온도를 60~80℃로 상승시킨 후, 마이크로 파장의 조사를 통해 후행 경화를 진행시켜 경화물로서의 다공성 폼 보드가 성형되도록 하는 과정으로 이루어진다.
상기와 같은 상기 다공성 폼 보드 성형단계(S170)에서, 적외선 파장으로 온도를 60~80℃로 상승시킴에 따라 진행되는 선행 경화라 함은 일부분이 경화 처리되는 것을 의미하며, 마이크로 파장의 조사를 통해 진행되는 후행 경화는 경화물로서의 다공성 폼 보드가 성형되도록 하는 전체적인 부분이 경화 처리되는 것을 의미하는 것이다.
그리고 상기 다공성 폼 단열보드 제조단계(S180)는 상기 다공성 폼 보드 성형단계(S170)를 거쳐 만들어진 다공성 폼 보드 표면에 상기 도료 제조단계(S110)를 거쳐 제조된 단열과 차열, 방수, 난연 및 불연기능을 갖는 도료를 일정온도 조건으로 가열하여 크림상태로 만들어 일정두께로 도포시켜 다공성 폼 단열 보드를 제조하는 과정으로 이루어진다.
이때, 다공성 폼 단열보드 제조단계(S180)에서의, 도료를 가열하는 일정온도 조건은 섭씨 20~40도의 온도조건으로 제공되는 한편, 다공성 폼 단열보드 제조단계(S180)에서의, 도료를 도포하는 일정두께는 1~100㎛ 범위의 두께로 적용되는 것이 바람직한 것이다.
또한, 전술한 바와 같은 과정으로 이루어진 다공성 폼 단열보드의 제조방법 중, 특히 개질 유화제 제조단계(S120)에서의, DI water 70 중량부에 유화제 29중량부, 방부제로 구연산(CAS NO. 5949-29-1) 1중량부를 일정온도 조건에서 혼합 교반하면서 녹여서 개질 유화제를 제조하기 위한 일정온도 조건은 섭씨 40~70도의 온도조건으로 적용되는 것이 바람직하다.
상기와 같은 섭씨 40~70도의 온도조건은 유화제에 대하여 DI water과 혼합 교반하면서 녹이기 위한 온도조건이며, 이와 같이 녹여서 혼합교반된 상태로 제조된 개질 유화제는 접착용 바인더 제조단계(S130)에 적용하기 위하여 추가로 냉각시켜 놓는 것이 바람직한 것이다.
이때, 상기 개질 유화제에 대한 접착용 바인더 제조단계(S130)에 적용하기 위하여 추가로 냉각시켜 놓는 상태는 섭씨 25도의 온도로 냉각된 상태로 적용되는 것이 바람직하다.
더욱이, 상기 개질 유화제 제조단계(S120)에서의, 유화제는 폴리옥시에틸렌노닐페닐에테르(polyoxyethylene nonylphenyl ether)로 제공되는 것이 바람직하다.
전술한 바와 같은 과정으로 이루어진 다공성 폼 단열보드의 제조방법에 의해 제조된 다공성 폼 단열보드는 다공성 폼 보드의 표면에 단열과 차열, 방수, 난연 및 불연기능을 갖는 도료가 도포되어 다공성 폼 단열보드가 제조됨에 따라, 도료가 도포된 측으로부터 폼 보드 측으로 복사에너지(열기, 냉기)가 공기의 흐름을 통해 전달되는 것을 방지함과 동시에 건축용이나 산업용으로 적용시 단열과 차열, 방수, 난연 및 불연기능을 극대화시킬 수 있는 것이다.
다시 말해서, 전술한 바와 같은 본 발명에 따른 다공성 폼 단열보드의 제조방법 및 그에 의해 제조된 다공성 폼 단열보드에 의하면, 다공성 폼 보드의 표면에 단열과 차열, 방수, 난연 및 불연기능을 갖는 도료가 도포되어 다공성 폼 단열보드가 제조됨으로써 도료가 도포된 측으로부터 폼 보드 측으로 복사에너지(열기, 냉기)가 공기의 흐름을 통해 전달되는 것을 방지함과 동시에 건축용이나 산업용으로 적용시 단열과 차열, 방수, 난연 및 불연기능을 극대화시킬 수 있다.
더욱이, 단열과 차열, 방수, 난연 및 불연기능을 갖는 도료 제조단계의 유화혼합물 제조과정에서 유화제인 폴리옥시에틸렌노닐페닐에테르를 녹여서 사용함으로써 도료에 대한 분산 상태의 효율을 높이면서 경화된 후의 균열을 안정적으로 방지할 수 있으며, 이에 따라 도료가 다공성 폼 보드의 표면에 도포된 다공성 폼 단열보드에 대한 표면 부분에 대한 내구성을 향상시킬 수 있게 된다.
아울러, 도료 제조단계의 최종도료제품 제조과정에서 수분산 폴리우레탄이 적용되는 등에 따라 제품의 친환경성을 구현할 수 있다.
이상에서 본 발명의 구체적인 실시예를 상세히 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명은 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형의 실시가 가능하며, 이러한 변형은 본 발명의 범위에 포함된다.
Claims (13)
- 다공성 폼 단열보드의 제조방법에 있어서,
단열과 차열, 방수, 난연 및 불연기능을 갖는 도료를 제조하는 도료 제조단계(S110);
DI water 70 중량부에 유화제 29중량부, 방부제로 구연산(CAS NO. 5949-29-1) 1중량부를 일정온도 조건에서 혼합 교반하면서 녹여서 개질 유화제를 제조하는 개질 유화제 제조단계(S120);
규산소다 95중량부, 개질용 유화제 5중량부를 혼합 교반하여 규산소다에 대해 유화제를 함유하는 물질로 개질하여 접착용 바인더를 제조하는 접착용 바인더 제조단계(S130);
플라이 애쉬 시멘트 (Fly ash cement) 87중량부, 과산화탄산나트륨(sodium peroxodicarbonate) 1중량부, 소석회 10중량부, 산화아연 2중량부를 각각 미분말 성상의 상태에서 혼합하여 세라믹파우더 혼합물을 제조하는 세라믹파우더 혼합물 제조단계(S140);
Di water 30중량부, 분산제 1중량부, 발수제 2중량부를 순차적으로 투입 혼합하여 놓은 상태에서 세라믹파우더 혼합물 제조단계(S140)를 거쳐 제조된 세라믹파우더 혼합물 67중량부를 넣고 세라믹파우더 혼합물을 개질하여 세라믹졸을 제조하는 세라믹졸 제조단계(S150);
접착용 바인더 제조단계(S150)를 거쳐 제조된 접착용 바인더 48중량부, 세라믹졸 제조단계(S150)를 거쳐 제조된 졸 상태의 세라믹졸 49중량부, 과산화나트륨(sodium peroxide) 2중량부를 혼합하여 온도 20~30℃로 승온시키면서 과산화나트륨(sodium peroxide)에서 이산화탄소 가스가 발생하게 하고, 추가로 5% 농도의 과산화수소수 2중량부를 더 투입하여 기포 발생을 증가시키면서 혼합한 후, 점증제 1중량부를 투입하여 온도가 30-40℃로 유지하면서 세라믹졸이 침전이 안 되면서 기포가 유지되도록 하여 크림상태의 폼 보드용 혼합물을 제조하는 폼 보드용 혼합물 제조단계(S160);
상기 폼 보드용 혼합물 제조단계(S160)를 거쳐 제조된 크림상태의 폼 보드용 혼합물을 10~100mm두께를 갖는 판 상으로 성형하기 위해 성형 틀에 일정량 투입하여 다공성 기포가 형성됨과 동시에 입자가 균일하게 유지된 상태가 되도록 함과 동시에 선행 경화가 진행되도록 적외선 파장으로 온도를 60~80℃로 상승시킨 후, 마이크로 파장의 조사를 통해 후행 경화를 진행시켜 경화물로서의 다공성 폼 보드가 성형되도록 하는 다공성 폼 보드 성형단계(S170); 및
상기 다공성 폼 보드 성형단계(S170)를 거쳐 만들어진 다공성 폼 보드 표면에 상기 도료 제조단계(S110)를 거쳐 제조된 단열과 차열, 방수, 난연 및 불연기능을 갖는 도료를 일정온도 조건으로 가열하여 크림상태로 만들어 일정두께로 도포시켜 다공성 폼 단열 보드를 제조하는 다공성 폼 단열보드 제조단계(S180)를 포함하여 이루어진 다공성 폼 단열보드의 제조방법.
- 제1항에 있어서,
개질 유화제 제조단계(S120)에서의, DI water 70 중량부에 유화제 29중량부, 방부제로 구연산(CAS NO. 5949-29-1) 1중량부를 일정온도 조건에서 혼합 교반하면서 녹여서 개질 유화제를 제조하기 위한 일정온도 조건은 섭씨 40~70도의 온도조건으로 적용되는 것을 특징으로 하는 다공성 폼 단열보드의 제조방법.
- 제1항에 있어서,
개질 유화제 제조단계(S120)에서의, 유화제는 폴리옥시에틸렌노닐페닐에테르(polyoxyethylene nonylphenyl ether)로 제공되는 것을 특징으로 하는 다공성 폼 단열보드의 제조방법.
- 제1항에 있어서,
다공성 폼 단열보드 제조단계(S180)에서의, 도료를 가열하는 일정온도 조건은 섭씨 20~40도의 온도조건으로 제공되는 한편,
다공성 폼 단열보드 제조단계(S180)에서의, 도료를 도포하는 일정두께는 1~100㎛ 범위의 두께로 적용되는 것을 특징으로 하는 다공성 폼 단열보드의 제조방법.
- 제1항에 있어서,
상기 도료 제조단계(S110)는 Di water 70중량부에 유화제 28중량부, 흐름성개선제 1중량부, 방부제로 구연산(CAS NO:5949-29-1) 1중량부를 섭씨 40~70도의 온도조건에서 혼합 교반하면서 녹여서 유화혼합물을 제조하는 과정과,
무기단열물질로 함수 알루미늄 실리케이트(Hydrous Aluminium Silicates) 35중량부와 은박 페이스트 10중량부, 항균제로 산화아연 3중량부와 산화티타늄 3중량부, 색소로 지당 3중량부를 혼합하여 세라믹혼합물을 제조하는 과정과,
상기 세라믹혼합물을 제조하는 과정을 거쳐 제조된 세라믹혼합물 90중량부와, 유화혼합물을 제조하는 과정을 거쳐 제조된 유화혼합물 10중량부를 혼합하여 크림상태의 유화세라믹혼합물을 제조하는 과정 및
상기 유화 세라믹혼합물을 제조하는 과정 거쳐 제조된 유화 세라믹혼합물 59중량부에, 우레탄바인더로 수분산폴리우레탄 34중량부, 소포제 1중량부, 경화지연제로 에틸렌클리콜 1중량부, 실란 2중량부, pH조절제로 25%농도의 암모니아수 0.5중량부, 조막 조제 부유선광의 첨가제로 텍사놀(texanol) 2중량부를 혼합하여 교반한 후에, 점증제 0.5중량부를 첨가하여 최종도료제품을 제조하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 다공성 폼 단열보드의 제조방법.
- 제5항에 있어서,
상기 최종도료제품을 제조하는 과정에서의, 점증제는 20%농도의 폴리아크릴산나트륨(sodium polyacrylate)으로 제공되는 것을 특징으로 하는 다공성 폼 단열보드의 제조방법.
- 제5항에 있어서,
상기 최종도료제품을 제조하는 과정에서의, 실란은 Potassium methylsilantriolate (CAS NO:31795-24-1)로 제공되는 것을 특징으로 하는 다공성 폼 단열보드의 제조방법.
- 제5항에 있어서,
상기 세라믹혼합물을 제조하는 과정에서의, 항균제로 제공되는 산화아연 및 산화티타늄은 평균입도 30nm인 것으로 적용되는 것을 특징으로 하는 다공성 폼 단열보드의 제조방법.
- 제5항에 있어서,
상기 유화혼합물을 제조하는 과정에서의, 유화제는 폴리옥시에틸렌노닐페닐에테르(polyoxyethylene nonylphenyl ether)로 제공되는 것을 특징으로 하는 다공성 폼 단열보드의 제조방법.
- 제1항에 있어서,
상기 폼 보드용 혼합물 제조단계(S160)는 접착용 바인더 제조단계(S130)를 거쳐 제조된 접착용 바인더 48중량부와, 세라믹졸 제조단계를 거쳐 제조된 졸 상태의 세라믹졸 42중량부에 생석회 7중량부를 혼합하면서 수화반응을 통한 반응열로 온도가 승온되면서 이산화탄소 가스가 발생하게 한 후에, 과산화나트륨(sodium peroxide) 2중량부를 혼합하여 온도 20~30℃로 승온시키면서 과산화나트륨(sodium peroxide)에서 이산화탄소 가스가 발생하게 하고, 추가로 5% 농도의 과산화수소수 2중량부를 더 투입하여 기포 발생을 증가시키면서 혼합한 후, 점증제 1중량부를 투입하여 온도가 30-40℃로 유지하면서 세라믹졸이 침전이 안 되면서 기포가 유지되도록 하여 크림상태의 폼 보드용 혼합물을 제조하는 과정으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 다공성 폼 단열보드의 제조방법.
- 제1항에 있어서,
상기 세라믹파우더 혼합물 제조단계(S140)는 소석회 10중량부에 대하여 반수석고 10중량부로 대체 적용되는 것을 특징으로 하는 다공성 폼 단열보드의 제조방법.
- 제5항에 있어서,
상기 최종도료제품을 제조하는 과정은 최종도료제품에 대하여 난연기능이 구현될 수 있도록,
상기 유화 세라믹혼합물을 제조하는 과정 거쳐 제조된 유화 세라믹혼합물 59중량부에, 우레탄바인더로 수분산폴리우레탄 34중량부, 소포제 1중량부, 경화지연제로 에틸렌클리콜 1중량부, 난연제로 술폰산 계 난연제인 Potasium diphenyl sulfone sulfonate 0.5 중량부, 실란 1.5중량부, pH조절제로 25%농도의 암모니아수 0.5중량부, 조막 조제 부유선광의 첨가제로 텍사놀(texanol) 2중량부를 혼합하여 교반한 후에, 점증제 0.5중량부를 첨가하여 최종도료제품을 제조하는 과정으로 제공되는 것을 특징으로 하는 다공성 폼 단열보드의 제조방법.
- 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 따른 다공성 폼 단열보드의 제조방법에 의해 제조되는 것을 특징으로 하는 다공성 폼 단열보드.
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