KR20220123157A - 페놀폼 제조용 조성물 및 이로부터 제조된 페놀폼 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 금속을 포함하는 무기산을 포함하는 페놀폼 제조용 첨가제 조성물 및 상기 조성물을 이용하여 제조된 페놀폼에 관한 것이다. 구체적으로, 본 발명에 따른 페놀폼 제조용 첨가제 조성물은 저점도의 페놀계 수지를 낮은 온도에서 경화시켜도 경화가 빠르며, 상기 조성물로 제조된 페놀폼은 열전도율, 압축강도, 굴곡파괴하중, 밀도 등의 물성이 우수하고, 온전한 형태의 셀을 형성하며, 잔류 포름알데하이드의 수준이 매우 낮음으로써, 단열성이 우수하면서도 유해물질을 거의 포함하지 않아 인체에 안전한 친환경 건축소재로서 유용하게 사용될 수 있다.

Description

페놀폼 제조용 조성물 및 이로부터 제조된 페놀폼{COMPOSITION FOR MANUFACTURING OF PHENOLIC FOAM AND PHENOLIC FOAM MANUFACTURED THEREFROM}
본 발명은 금속을 함유하는 무기산을 포함하는 페놀폼 제조용 조성물 및 상기 조성물을 이용하여 제조된 페놀폼에 관한 것이다.
건축 내외장용 단열재, 실내 인테리어, 철도차량의 내부 단열, 발전소, 원자력 등 산업분야에서 보온 및 보냉에 사용되고 있는 유기단열재는 난연성이나 내열성이 떨어지고 특히 화재발생 시 유독가스와 매연발생으로 화재진압이 어려워진다는 문제가 있다. 반면, 무기단열재인 석고보드나 유리섬유 등은 인체에 유해하고 열전도율이 떨어지며 물 흡수시 성능이 저하된다는 문제가 있다.
이에, 상기와 같은 문제를 해결하기 위해 페놀폼을 많이 사용하는데, 페놀폼은 열화학적으로 안정된 성질을 갖는 페놀수지를 경화시킨 열경화성 플라스틱 발포체(foam)로 난연성, 내열성 및 저발연성이 우수하고, 각국의 난연자재에 대한 기준을 만족시켜 각광받고 있다. 또한, 페놀폼은 화재발생시 연기나 유해가스의 발생이 적어 화염에 가장 안전한 유기플라스틱 재료로 알려져있다.
또한, 페놀폼의 원료인 페놀수지는 고온에서 내열성이 뛰어나 장시간 고온에 노출되어도 높은 잔류 탄소화율을 보여 다른 발포 플라스틱에 비해 강도 열화가 적을 뿐만 아니라 금속재와 비교하여도 경량성, 방청성, 내식성 등이 뛰어나다.
이러한 페놀수지를 이용한 페놀폼은 통상적으로 일정비율의 페놀수지에 가소제, 경화제, 난연제, 정포제, 핵제 등의 성분을 혼합 후, 경화시켜 제조된다. 이때, 제조된 페놀폼의 단열성을 높이려면 경화온도를 낮게 유지하여 페놀폼 내 셀(cell) 구조를 유지해야 하는데, 저온에서 경화시키는 경우 제조된 페놀폼의 기계적 물성이 저하되거나, 잔류 포름알데히드의 수치가 높아 인체에 유해한 문제가 있다. 이에, 이와 같은 문제를 해결하고자 80,000 내지 600,000 cps의 고점도 페놀수지를 사용하고, 페놀수지 내 고리치환된 페놀 함량이 10% 이내가 되도록 제조하는 방법이 제안되었으나, 고점도의 페놀수지를 사용하기 때문에 고온에서 경화시켜 제조공정의 제어가 어렵고 비경제적이다.
이와 관련하여, 대한민국 특허공개 제10-2015-0134939호는 우수한 강도와 밀도를 가져 실제 건축현장 및 다양한 응용분야에 안정적으로 적용될 수 있고, 포름알데히드 방출이 거의 없는 친환경 건축소재인 발포 페놀수지 조성물 및 이로부터 제조된 페놀폼을 개시하고 있다.
대한민국 특허공개 제10-2015-0134939호
본 발명의 목적은 금속을 포함하는 무기산 수용액을 포함하는 페놀폼 제조용 조성물 및 상기 조성물을 이용하여 제조된 페놀폼을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 페놀계 수지; 금속을 포함하는 무기산 수용액; 및 발포제, 가소제, 경화제, 계면활성제, 난연제 및 핵제로 구성된 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상의 첨가제를 포함하는 페놀폼 제조용 조성물을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 페놀폼 제조용 조성물로 제조된 페놀폼을 제공한다.
본 발명에 따른 페놀폼 제조용 조성물은 저점도의 페놀계 수지를 낮은 온도에서 경화시켜도 경화가 빠르며, 상기 조성물로 제조된 페놀폼은 열전도율, 압축강도, 굴곡파괴하중, 밀도 등의 물성이 우수하고, 온전한 형태의 셀을 형성하며, 잔류 포름알데하이드의 수준이 매우 낮음으로써, 단열성이 우수하면서도 유해물질을 거의 포함하지 않아 인체에 안전한 친환경 건축소재로서 유용하게 사용될 수 있다.
이하, 본 발명을 상세히 설명한다.
본 발명은 페놀계 수지; 금속을 포함하는 무기산 수용액; 및 발포제, 가소제, 경화제, 계면활성제, 난연제 및 핵제로 구성된 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상의 첨가제를 포함하는 페놀폼 제조용 조성물을 제공한다.
상기 페놀폼 제조용 조성물은 금속을 포함하는 무기산 수용액을 첨가제로서 포함할 수 있다. 상기 금속은 전이금속일 수 있다. 상기 용어, '전이금속'은 주기율표에서 4 내지 7주기의 3 내지 11족까지의 원소들을 의미하는 것으로, 착화합물을 만들 수 있다. 상기 전이 금속은 통상의 기술분야에 알려진 모든 종류의 전이금속을 포함할 수 있고, 일례로 망간, 몰리브덴, 바나듐, 크롬 및 텅스텐으로 구성된 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상일 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서, 상기 전이금속은 망간, 몰리브덴 또는 바나듐일 수 있다.
더욱 구체적으로, 상기 전이금속은 물에 대한 용해도가 우수한 전이금속일 수 있다. 물에 대한 용해도가 낮은 전이금속을 사용하는 경우 첨가제의 첨가에 따른 효과가 저하되거나, 과량의 물 첨가로 인해 제조된 페놀폼의 물성이 저하될 수 있다. 예를 들면, 상기 전이금속은 망간일 수 있다.
본 명세서에서 사용된 용어, '무기산'은 무기 화합물의 화학반응으로 생성된 산을 의미한다. 상기 무기산은 통상의 기술분야에 알려진 모든 종류의 무기산을 포함할 수 있고, 일례로, 염산(HCl), 질산(HNO3), 인산(H2PO4), 황산(H2SO4), 붕산(H3BO3) 및 탄산(H2CO3)으로 구성된 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상일 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서, 상기 무기산은 황산일 수 있다.
상기 금속을 포함하는 무기산 수용액은 염의 형태인 전이금속을 무기산과 혼합하여 반응시킴으로써 제조될 수 있다. 상기 제조에 사용되는 전이금속 및 무기산의 양은 통상의 기술자에 의해 적절히 선택될 수 있으며, 필요에 따라 변형될 수 있다. 상기 제조는 반응이 끝난 혼합물을 여과하는 단계를 더 포함할 수 있다. 상기 여과는 반응에 따라 생성되는 침전물을 제거하기 위한 단계로서, 통상적으로 사용되는 방법으로 수행될 수 있다. 여과된 혼합물을 수용액 상태로 수득될 수 있다.
상기 금속을 포함하는 무기산 수용액은 무기산 수용액 100 중량부를 기준으로 8 내지 15 중량부의 함량으로 금속을 포함할 수 있다. 상기 범위 내로 금속이 무기산 수용액에 포함되는 경우 페놀폼의 제조시에 경화 속도를 높여 페놀폼 생산 효율을 향상시킬 수 있다.
상기 금속을 포함하는 무기산 수용액은 통상의 기술자에 의해 적절한 농도로 사용될 수 있다. 구체적으로, 상기 첨가제 조성물은 10%(w/w) 이상, 10 내지 50%(w/w), 10 내지 40%(w/w), 10 내지 30%(w/w), 10 내지 25%(w/w), 15 내지 50%(w/w), 15 내지 40%(w/w), 15 내지 30%(w/w) 또는 15 내지 25%(w/w)의 농도로 사용될 수 있다. 첨가제 조성물의 농도가 50%(w/w)을 초과하면 금속을 포함하는 무기산 수용액을 농축하는 시간이 길어지며 비경제적이고, 첨가제 조성물의 농도가 10%(w/w) 미만이면 페놀폼 제조시 경화성능 및 제조된 페놀폼의 물성이 저하될 수 있다.
상기 금속을 포함하는 무기산 수용액은 통상의 기술분야에 알려진 적절한 양으로 포함될 수 있다. 구체적으로, 상기 페놀계 수지 100 중량부에 대해 5 중량부 이하, 0.5 내지 5 중량부, 0.5 내지 4 중량부, 0.5 내지 3 중량부, 1 내지 5 중량부, 1 내지 4 중량부 또는 1 내지 3 중량부로 포함될 수 있다. 상기 금속을 포함하는 무기산 수용액이 0.5 중량부 미만으로 첨가되면 이에 의한 경화속도 향상 효과가 미미하고, 5 중량부 초과로 첨가되면 경화시 발열과다로 공정을 제어하기 어려울 수 있다.
본 발명의 페놀폼 제조용 조성물은 페놀계 수지를 포함할 수 있다. 상기 용어, '페놀계 수지'는 페놀류와 포름알데히드류를 반응시켜 생성되는 열경화성 수지를 의미한다. 상기 페놀계 수지는 페놀 및 포름알데히드를 적절한 온도 및 시간동안 부가반응 및 축합반응을 유도시킨 후, 염산, 포름산 등과 같은 산으로 중화시켜 제조할 수 있다. 이때, 상기 페놀계 수지는 폼 제조에 사용되는 페놀계 수지이면 제한없이 사용할 수 있다. 일례로, 상기 페놀계 수지는 레졸(resol) 또는 노볼락(novolac) 타입일 수 있다.
상기 레졸 타입 페놀계 수지는 알칼리 금속 수산화물 또는 알칼리 토금속 수산화물에 의해 합성된 것으로서, 암모니아에 의해 합성된 암모니아 레졸 타입 페놀 수지 등을 포함할 수 있다. 한편, 상기 노볼락 타입의 페놀계 수지는 산 촉매에 의해 합성된 것일 수 있다. 이와 같은 페놀계 수지는 레졸 또는 노볼락 타입의 혼합물일 수 있다.
상기 폐놀계 수지는 저점도의 페놀계 수지일 수 있다. 저점도의 페놀계 수지는 점도가 낮아 공정상 제어가 용이하고, 수지 내 함유된 수분함량이 낮아 뛰어난 열전도율을 나타내어 단열재용 소재로 적합하다. 일례로, 상기 저점도의 페놀계 수지는 25℃에서 80,000 cps 이하, 5,000 내지 80,000 cps, 5,000 내지 70,000 cps, 5,000 내지 60,000 cps, 20,000 내지 80,000 cps, 20,000 내지 70,000 cps, 20,000 내지 60,000 cps, 40,000 내지 80,000 cps, 40,000 내지 70,000 cps 또는 40,000 내지 60,000 cps의 점도를 가질 수 있다.
한편, 상기 폐놀계 수지는 3 내지 15%의 수분을 포함할 수 있다. 페놀계 수지에 포함된 수분이 3% 미만이면 수지의 점도가 상승하여 공정의 제어가 어렵고, 15% 초과이면 제조된 페놀폼의 물성이 저하되고, 열전도율이 상승할 수 있다.
본 발명의 페놀폼 제조용 조성물은 발포제, 가소제, 경화제, 계면활성제, 난연제 및 핵제로 구성된 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.
상기 발포제는 페놀수지의 발포를 원활하게 하기 위해 첨가될 수 있다. 일례로, 상기 발포제는 통상의 기술분야에 페놀폼의 발포에 사용될 수 있다고 알려진 발포제라면 모두 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 발포제는 히드로플루오로올레핀(hydrofluoroolefin, HFO)계 화합물, 탄화수소계 화합물 및 할로겐화 탄화수소계 화합물로 구성된 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상일 수 있다.
상기 히드로플루오로올레핀계 화합물은 염소화 히드로플루오로올레핀계 화합물, 비염소화 히드로플루오로올레핀계 화합물 또는 이들의 혼합물을 포함할 수 있다. 일례로, 상기 히드로플루오로올레핀계 화합물은 트랜스 1-클로로-3,3,3-트리플루오로프로펜(trans CF3CH=CClH), 시스 1-클로로-3,3,3-트리플루오로프로펜(cis CF3CH=CClH), 트랜스 1-클로로-2,3,3-트리플루오로프로펜(trans CHF2CF=CClH), 시스 1-클로로-2,3,3-트리플루오로프로펜(cis CHF2CF=CClH), 트랜스 1-클로로-1,3,3-트리플루오로프로펜(trans CHF2CH-CClF), 시스 1-클로로-1,3,3-트리플루오로프로펜(cis CHF2CH=CClF), 트랜스 2-클로로-1,3,3-트리플루오로프로펜(trans CHF2CCl-CHF), 시스 2-클로로-1,3,3-트리플루오로프로펜(cis CHF2CCl=CHF), 트랜스 2-클로로-1,1,3-트리플루오로프로펜(trans CH2FCCl-CF2), 시스 2-클로로-1,1,3-트리플루오로프로펜(cis CH2FCCl=CF2), 트랜스 3-클로로-1,2,3-트리플루오로프로펜(trans CH2ClCF=CF2), 시스 3-클로로-1,1,2-트리플루오로프로펜(cis CH2ClCF=CF2), 트랜스 3-클로로-2,3,3-트리플루오로프로펜(trans CF2ClCF=CH2), 시스 3-클로로-2,3,3-트리플루오로프로펜(cis CF2ClCF=CH2) 등의 모노클로로트리플루오로프로펜; 2,3,3-트리플루오로프로펜(CHF2CF=CH2), 1,1,2-트리플루오로프로펜(CH3CF=CF2), 1,1,3-트리플루오로프로펜(CH2FCH=CF2), 1,3,3-트리플루오로프로펜(CHF2CF=CH2) 등의 트리플루오로프로펜; 1,2,3,3-테트라플루오로-1-프로펜, 2,3,3,3-테트라플루오로-1-프로펜, 1,3,3,3-테트라플루오로-1-프로펜, 1,1,2,3-테트라플로오로-1-프로펜, 1,1,3,3-테트라플루오로-1-프로펜, 1,2,3,3-테트라플루오로-1-프로펜 등의 테트라플루오로프로펜; 1,2,3,3,3-펜타플루오로-1-프로펜, 1,1,3,3,3-펜타플루오로-1-프로펜, 1,1,2,3,3-펜타플루오로-1-프로펜 등의 펜타플루오로프로펜; 2,3,3,4,4,4-헥사플루오로-1-부텐, 1,1,1,4,4,4-헥사플루오로-2-부텐, 1,3,3,4,4,4-헥사플루오로-1-부텐, 1,2,3,4,4,4-헥사플루오로-1-부텐, 1,2,3,3,4,4-헥사플루오로-2-부텐, 1,3,3,4,4,4-헥사플루오로-1-부텐, 1,2,3,4,4,4-헥사플루오로-1-부텐, 1,2,3,3,4,4-헥사플루오로-1-부텐, 1,1,2,3,4,4-헥사플루오로-2-부텐, 1,1,1,2,3,4-헥사플루오로-2-부텐, 1,1,1,2,3,3-헥사플루오로-2-부텐, 1,1,1,3,4,4-헥사플루오로-2-부텐, 1,1,2,3,3,4-헥사플루오로-1-부텐 등의 헥사플루오로부텐 등을 포함할 수 있다.
한편, 상기 탄화수소계 화합물은 탄소수 1 내지 6개의 탄화수소를 포함할 수 있고, 구체적으로 상기 탄화수소계 화합물은 n-부탄, 이소부탄, n-펜탄, 이소펜탄, 시클로펜탄, n-헥산 등을 포함할 수 있다. 또한, 상기 할로겐화 탄화수소계 화합물은 탄소수 1 내지 6개 탄화수소의 할로겐 치환 화합물일 수 있다. 구체적으로, 상기 할로겐화 탄화수소계 화합물은 디클로로에탄, 프로필클로라이드, 이소프로필클로라이드, 부틸클로라이드, 이소부틸클로라이드, 펜틸클로라이드, 이소펜틸클로라이드 등과 같은 불화 탄화수소, 할로겐화 탄화수소, 브롬계 탄화수소 및 요오드계 탄화수소 화합물로 구성된 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상일 수 있다.
상기 발포제는 통상의 기술자에 의해 적절한 양으로 첨가될 수 있고, 구체적으로, 페놀계 수지 100 중량부에 대해 2 내지 20 중랑부, 2 내지 15 중랑부, 2 내지 10 중랑부, 4 내지 20 중랑부, 4 내지 15 중랑부 또는 4 내지 10 중랑부로 포함될 수 있다. 상기 발포제가 2 중량부 미만으로 첨가되면 열전도율이 상승하고, 20 중량부 초과로 첨가되면 제조된 페놀폼의 밀도가 감소하여 물성이 저하될 수 있다.
상기 가소제는 제조된 페놀폼 내 형성된 기포에서 발포가스가 방출되어 공기와 치환되는 것을 막아 내구성을 높이기 위해 첨가될 수 있다. 상기 가소제는 통상의 기술분야에 알려진 모든 종류의 가소제를 사용할 수 있다. 일례로, 상기 가소제는 에스테르, 에스테르 폴리올, 에테르 폴리올, 인계 화합물, 레조르시놀, o,m,p-크레졸, 카테콜, 하이드로퀴논, 살리실 알코올 등의 방향족 다이올 또는 방향족 모노알코올, 에폭시 수지 및 플루오르계 화합물로 구성된 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상일 수 있다.
상기 가소제는 통상의 기술자에 의해 적절한 양으로 첨가될 수 있고, 구체적으로, 페놀계 수지 100 중량부에 대해 2 내지 30 중량부, 2 내지 20 중량부, 2 내지 15 중랑부, 2 내지 10 중량부, 4 내지 30 중량부, 4 내지 20 중량부, 4 내지 15 중랑부 또는 4 내지 10 중량부로 포함될 수 있다. 상기 가소제가 2 중량부 미만으로 첨가되면 제조된 페놀폼의 유연성이 저하되고, 30 중량부 초과로 첨가되면 제조된 페놀폼의 물성 및 난연성이 저하될 수 있다.
상기 경화제는 페놀폼이 바람직한 발포속도로 경화되는 것을 돕고 제품의 외관을 양호하게 하며 기계적인 강도를 유지시키기 위해 첨가될 수 있다. 상기 경화제는 페놀류 수지를 경화시킬 수 있다고 알려진 경화제라면 어떤 것이든 사용할 수 있다. 일례로, 상기 경화제는 페놀술폰산, 톨루엔술폰산, 자일렌술폰산, 에틸벤젠술폰산, 나프탈렌술폰, 아릴술폰산, 파라톨루엔술폰산, 벤젠술폰산, 염산, 황산, 질산 및 인산으로 구성된 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상일 수 있다.
상기 경화제는 통상의 기술자에 의해 적절한 양으로 첨가될 수 있고, 구체적으로, 페놀계 수지 100 중랑부에 대해 2 내지 20 중랑부, 2 내지 15 중랑부, 2 내지 10 중랑부, 4 내지 20 중랑부, 4 내지 15 중랑부 또는 4 내지 10 중랑부로 포함될 수 있다. 상기 경화제가 2 중량부 미만으로 첨가되면 경화가 되지 않아 제조된 페놀폼의 물성이 저하되고, 열전도율이 높아지며, 20 중량부 초과로 첨가되면 페놀폼의 pH가 낮아져 부식이 증가할 수 있다.
상기 계면활성제는 페놀폼 내 셀을 균일하게 하고 소수성을 증가시키기 위해 첨가될 수 있다. 상기 계면활성제는 통상의 기술분야에 알려진 모든 종류의 계면활성제를 사용할 수 있으며, 구체적으로 알킬에테르(alkylether)로 이루어지거나 이온성 계면활성제 또는 비이온성 계면활성제가 모두 사용될 수 있고, 상기 성분을 단독 또는 혼합하여 사용할 수 있다. 일례로, 상기 계면활성제는 실록산계 화합물, 피마자유-에틸렌 옥사이드, 에스테르 화합물, 에테르 화합물, 실리콘계 화합물, 불소계 화합물 등을 포함할 수 있다.
상기 계면활성제는 통상의 기술자에 의해 적절한 양으로 첨가될 수 있고, 구체적으로, 페놀계 수지 100 중량부에 대해 1 내지 20 중량부, 1 내지 15 중량부, 1 내지 10 중량부, 1 내지 5 중량부, 2 내지 20 중량부, 2 내지 15 중량부, 2 내지 10 중량부 또는 2 내지 5 중량부로 포함될 수 있다. 상기 계면활성제가 1 중량부 미만으로 첨가되면 제조된 페놀폼 내 형성된 셀 크기가 불규칙하고 수분 투과도가 증가할 수 있고, 20 중량부 초과로 첨가되면 제조된 페놀폼의 물성이 저하되고, 열전도도가 상승할 수 있다.
상기 난연제는 페놀폼의 난연성을 향상시기키 위해 첨가될 수 있다. 상기 난연제는 통상의 기술분야에 알려진 모든 종류의 난연제를 단독 또는 혼합하여 사용할 수 있다. 구체적으로, 상기 난연제는 할로겐계, 인계, 할로겐-인계, 붕소계 난연제 등을 포함할 수 있다. 일례로, 상기 난연제는 TCPP(Tris(1-Chloro-2-Propyl)Phosphate), TEP(Triethyl Phosphate), TEPP(Tetraethyl piperazine-1,4-diyldiphosphoramidate), TCP(Tricresyl Phosphate), RDP(Resorcinol bis(diphenyl phosphate)), APP(Ammonium Poly Phosphate), DOPO-HQ(10-(2,5-dihydroxyphenyl)-9,10-dihydro- 9-xa-10-phosphaphenanthrene-10-oxide), 포스파젠(phosphazene)계, 붕산(H3BO3), 붕사(Na2B4O7), 팽창 흑연(Expandable Graphite) 등을 포함할 수 있다.
상기 난연제는 통상의 기술자에 의해 적절한 양으로 첨가될 수 있고, 구체적으로, 페놀계 수지 100 중량부에 대해 1 내지 20 중량부, 1 내지 15 중량부, 1 내지 10 중량부, 1 내지 5 중량부, 2 내지 20 중량부, 2 내지 15 중량부, 2 내지 10 중량부 또는 2 내지 5 중량부로 포함될 수 있다. 상기 난연제가 1 중량부 미만으로 첨가되면 페놀폼의 난연 성능이 제대로 구현되기 어려우며, 20 중량부 초과로 첨가되면 제조된 페놀폼의 물성이 저하되고 점도가 상승하여 공정제어가 어려울 수 있다
또한, 본 발명에 따른 페놀폼 제조용 조성물은 계면활성제의 기능 및 단열성능을 향상시키기 위해 핵제를 더 포함할 수 있다. 상기 핵제는 통상의 기술분야에 알려진 모든 종류의 핵제를 단독 또는 혼합하여 사용할 수 있으며, 구체적으로 실란계 화합물, 실록산계 화합물, 퍼플루오르알칸계 화합물, 하이드로플루오로알칸계 화합물, 하이드로플루오로에테르계 화합물, 염소화 히드로플루오로올레핀계 화합물, 비염소화 히드로플루오로올레핀계 화합물, 하이드로클로로알켄 등을 사용할 수 있다. 더욱 구체적으로, 상기 핵제는 학사메틸디실라제인, 디메톡시디메틸실란, 헥사디메틸디실록산, 트랜스 1-클로로-3,3,3-트리플루오로프로펜, 시스 1-클로로-3,3,3-트리플루오로프로펜, 트랜스 1-클로로-2,3,3-트리플루오로프로펜, 시스 1-클로로-2,3,3-트리플루오로프로펜, 트랜스 1-클로로-1,3,3-트리플루오로프로펜, 시스 1-클로로-1,3,3-트리플루오로프로펜, 트랜스 2-클로로-1,3,3-트리플루오로프로펜, 시스 2-클로로-1,3,3-트리플루오로프로펜, 트랜스 2-클로로-1,1,3-트리플루오로프로펜, 시스 2-클로로-1,1,3-트리플루오로프로펜, 트랜스 3-클로로-1,2,3-트리플루오로프로펜, 시스 3-클로로-1,1,2-트리플루오로프로펜, 트랜스 3-클로로-2,3,3-트리플루오로프로펜, 시스 3-클로로-2,3,3-트리플루오로프로펜 등의 모노클로로트리플루오로프로펜; 2,3,3-트리플루오로프로펜, 1,1,2-트리플루오로프로펜, 1,1,3-트리플루오로프로펜, 1,3,3-트리플루오로프로펜 등의 트리플루오로프로펜; 1,2,3,3-테트라플루오로-1-프로펜, 2,3,3,3-테트라플루오로-1-프로펜, 1,3,3,3-테트라플루오로-1-프로펜, 1,1,2,3-테트라플로오로-1-프로펜, 1,1,3,3-테트라플루오로-1-프로펜, 1,2,3,3-테트라플루오로-1-프로펜 등의 테트라플루오로프로펜; 1,2,3,3,3-펜타플루오로-1-프로펜, 1,1,3,3,3-펜타플루오로-1-프로펜, 1,1,2,3,3-펜타플루오로-1-프로펜 등의 펜타플루오로프로펜; 2,3,3,4,4,4-헥사플루오로-1-부텐, 1,1,1,4,4,4-헥사플루오로-2-부텐, 1,3,3,4,4,4-헥사플루오로-1-부텐, 1,2,3,4,4,4-헥사플루오로-1-부텐, 1,2,3,3,4,4-헥사플루오로-2-부텐, 1,3,3,4,4,4-헥사플루오로-1-부텐, 1,2,3,4,4,4-헥사플루오로-1-부텐, 1,2,3,3,4,4-헥사플루오로-1-부텐, 1,1,2,3,4,4-헥사플루오로-2-부텐, 1,1,1,2,3,4-헥사플루오로-2-부텐, 1,1,1,2,3,3-헥사플루오로-2-부텐, 1,1,1,3,4,4-헥사플루오로-2-부텐, 1,1,2,3,3,4-헥사플루오로-1-부텐 등의 헥사플루오로부텐; 디플루오로메탄, 플루오로에탄, 디플루오로에탄, 트리플루오로에탄, 테트라플루오로에탄, 펜타플루오로에탄, 펜타플루오로프로판, 헥사플루오로프로판, 펜타플루오로프로판, 펜타플루오로부탄, 헥사플루오로부탄과 이들의 이성질체, 1,1,2,2-테트라플루오로에틸 메틸에테르, 페틸퍼플루오로부틸에테르, 디클로로에텐, 디클로로프로펜, 디클로로부텐 등을 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 페놀폼 제조용 조성물은 상기 서술한 성분들 이외에 금속을 포함하는 무기산 수용액의 효과를 저해하지 않는 범위 내에서 통상의 기술분야에 공지된 적어도 1종의 첨가제를 더 포함할 수 있다. 구체적으로, 본 발명에 따른 페놀폼 제조용 조성물은 중화제, 면제, 유화제 등을 더 포함할 수 있다. 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용될 수 있고, 이들 첨가제의 함량은 통상의 기술자에 의해 적절히 선택될 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 페놀폼 제조용 조성물로 제조된 페놀폼을 제공한다.
상기 페놀폼은 상술한 바와 같은 특징을 갖는 본 발명의 페놀폼 제조용 조성물을 몰드에 넣고 경화시키는 단계를 포함하는 방법으로 제조될 수 있다. 일례로, 상기 페놀폼 제조용 조성물은 페놀계 수지; 금속을 포함하는 무기산 수용액; 및 발포제, 가소제, 경화제, 계면활성제, 난연제 및 핵제로 구성된 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상의 첨가제를 포함할 수 있다.
상기 경화는 통상의 기술자에 의해 적절한 조건 및 방법으로 수행될 수 있다. 구체적으로, 상기 경화는 70℃ 이하, 10 내지 70℃, 20 내지 70℃, 30 내지 70℃, 또는 40 내지 70℃의 온도에서 수행될 수 있다. 이때, 상기 페놀폼 제조용 조성물은 일정 속도로 교반하여 혼합한 뒤에 몰드 내에서 경화될 수 있다. 상기 몰드는 페놀폼 제조용 조성물의 경화반응 중에 발생하는 수분을 외부로 방출시킬 수 있는 몰드이면 모두 사용할 수 있다. 상기 몰드의 크기는 필요에 따라 통상의 기술자에 의해 적절한 크기로 설계될 수 있다.
또한, 상기 페놀폼 제조 방법은 이의 수율, 수분의 배출 등의 효과를 위해 오븐에서 추가 반응하는 단계를 더 포함할 수 있다. 상기 추가 반응은 통상의 기술자에 의해 적절한 온도 및 시간으로 수행될 수 있다.
본 발명에 따른 페놀폼은 빠른 시간 내에 경화되어 경화특성이 우수할 뿐 아니라, 저온에서 경화시켜 제조되어도 열전도율, 압축강도, 굴곡파괴하중, 밀도 등의 물성이 우수하고, 경화된 페놀폼 내 온전한 형태의 셀을 형성하며, 잔류 포름알데하이드의 수준이 매우 낮음으로써, 단열성이 우수하면서도 유해물질을 거의 포함하지 않아 인체에 안전한 친환경 건축소재로 사용될 수 있다.
구체적으로, 상기 페놀폼은 전이금속을 포함할 수 있고, 구체적으로 상기 전이금속은 망간, 몰리브덴, 바나듐, 크롬 및 텅스텐으로 구성된 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상일 수 있다. 상기 전이금속은 페놀폼 100 중량%에 대하여 0.05 내지 0.30 중량%로 포함될 수 있다. 상기 함량범위에 포함되는 경우 페놀폼의 제조시에 경화 속도를 높여 페놀폼 생산 효율이 향상되는 효과가 있을 수 있다.
또한, 상기 페놀폼은 0.010 내지 0.035 W/m·K, 0.010 내지 0.030 W/m·K, 0.010 내지 0.025 W/m·K, 0.015 내지 0.035 W/m·K, 0.015 내지 0.030 W/m·K 또는 0.015 내지 0.025 W/m·K의 열전도율을 가질 수 있다. 한편, 상기 페놀폼은 KS M ISO 845에 따른 압축강도가 40 내지 250 kpa, 40 내지 210 kpa, 40 내지 170 kpa, 80 내지 250 kpa, 80 내지 210 kpa, 80 내지 170 kpa, 120 내지 250 kpa, 120 내지 210 kpa 또는 120 내지 170 kpa일 수 있다. 또한, 상기 페놀폼은 15 내지 60 N, 15 내지 50 N, 15 내지 40 N, 25 내지 60 N, 25 내지 50 N 또는 25 내지 40 N의 굴곡파괴하중을 가질 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 페놀폼은 1.0 내지 10.0%(v/v), 1.0 내지 8.0%(v/v), 1.0 내지 6.0%(v/v), 2.0 내지 10.0%(v/v), 2.0 내지 8.0% 또는 2.0 내지 6.0%(v/v)의 수분 흡수성을 가질 수 있다. 또한, 상기 페놀폼은 3.0 내지 20.0 ng/m·s·Pa, 3.0 내지 15.0 ng/m·s·Pa, 3.0 내지 10.0 ng/m·s·Pa, 5.0 내지 20.0 ng/m·s·Pa, 5.0 내지 15.0 ng/m·s·Pa 또는 5.0 내지 10.0 ng/m·s·Pa의 수증기 투과도를 가질 수 있다.
나아가, 본 발명에 따른 페놀폼은 20 내지 60 ㎏/㎥, 20 내지 50 ㎏/㎥, 20 내지 40 ㎏/㎥, 30 내지 60 ㎏/㎥, 30 내지 50 ㎏/㎥ 또는 30 내지 40 ㎏/㎥의 밀도를 가질 수 있다. 또한, 상기 페놀폼은 60 내지 99%, 60 내지 95%, 70 내지 99%, 70 내지 95%, 80 내지 99% 또는 80 내지 95%의 독립 기포율을 가질 수 있다.
즉, 본 발명에 따른 페놀폼 제조용 조성물로 제조된 페놀폼은 저온에서 빠른 시간 내에 경화되고, 우수한 물성을 가지면서도 친환경적 건축소재로 유용하게 사용될 수 있다.
이하, 본 발명을 하기 실시예에 의해 상세히 설명한다, 단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐, 이들에 의해 본 발명이 제한되는 것은 아니다. 본 발명의 청구범위에 기재된 기술적 사상과 실질적으로 동일한 구성을 갖고 동일한 작용 효과를 이루는 것은 어떠한 것이라도 본 발명의 기술적 범위에 포함된다.
제조예 1. 망간산 수용액의 제조
250 ㎖ 부피의 비커에 25.0 g의 망간산바륨 및 58.6 g의 17% 묽은 황산(H2SO4)을 첨가하고 1시간 동안 교반하면서 혼합하였다. 상기 혼합물을 거름종이에 통과시켜 황산바륨 침전물을 제거하고, 60.8 g의 20%(w/w) 망간산 수용액을 수득하였다.
제조예 2. 몰리브덴산 수용액의 제조
망간산바륨을 사용하는 대신 몰리브덴산바륨을 사용한 것을 제외하고는, 상기 제조예 1과 동일한 조건 및 방법으로 60.8 g의 20%(w/w) 몰리브덴산 수용액을 수득하였다.
제조예 3. 바나듐산 수용액의 제조
망간산바륨을 사용하는 대신 바나듐산바륨을 사용한 것을 제외하고는, 상기 제조예 1과 동일한 조건 및 방법으로 60.8 g의 20%(w/w) 바나듐산 수용액을 제조하였다.
실시예 1. 페놀폼의 제조-(1)
제조예 1에서 제조된 망간산 수용액을 첨가하여 다음과 같은 방법으로 페놀폼을 제조하였다.
구체적으로, 2 중량부의 실시예 1에 따른 망간산 수용액, 100 중량부의 47,500 cps 점도(25℃)를 갖는 페놀수지, 7 중량부의 시클로펜탄(cyclopentane), 7 중량부의 에테르 폴리올(ether polyol), 8 중량부의 자일렌술폰산(xylenesulfonic acid), 및 3 중량부의 실리콘계 계면활성제를 교반하면서 혼합시킴으로써, 발포 혼합물을 제조하였다. 상기 제조된 발포 혼합물을 400×400×75 ㎜ 규격의 몰드에 넣고, 55℃에서 20분 동안 경화시켰다. 경화된 발포체를 70℃의 오븐에서 15시간 동안 숙성시킴으로써, 망간산 수용액이 첨가된 페놀폼을 제조하였다.
실시예 2. 페놀폼의 제조-(2)
망간산 수용액을 첨가하는 대신 제조예 2에서 제조된 몰리브덴산 수용액을 첨가한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법 및 조건으로 몰리브덴산 수용액이 첨가된 페놀폼을 제조하였다.
실시예 3. 페놀폼의 제조-(3)
망간산 수용액을 첨가하는 대신 제조예 3에서 제조된 바나듐산 수용액을 첨가한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법 및 조건으로 바나듐산 수용액이 첨가된 페놀폼을 제조하였다.
실시예 4. 페놀폼의 제조-(4)
발포 혼합물을 55℃ 대신 70℃에서 경화시킨 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법 및 조건으로 망간산 수용액이 첨가된 페놀폼을 제조하였다.
비교예 1. 페놀폼의 제조-(1)
망간산 수용액을 첨가하는 대신 1.7 중량부의 증류수를 첨가한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법 및 조건으로 페놀폼을 제조하였다.
비교예 2. 페놀폼의 제조-(2)
발포 혼합물을 55℃ 대신 70℃에서 경화시킨 것을 제외하고는, 상기 비교예 1과 동일한 방법 및 조건으로 페놀폼을 제조하였다.
실험예 1. 페놀폼의 물성
실시예 1 내지 4 및 비교예 1 및 2에서 제조된 페놀폼의 물성을 다음과 같이 측정하였다.
1-1. 열전도율
실시예 1 내지 4 및 비교예 1 및 2에서 제조된 페놀폼을 50 ㎜ 두께가 되도록 300×300 ㎜ 크기로 절단하여 시편을 수득하고 통상적인 방법으로 전처리하였다. 전처리된 시편을 KS L 9016으로 규정된 방법에 따라 20℃의 온도에서 열전도율 기기를 이용하여 열전도율을 측정하였다.
1-2. 압축강도
실시예 1 내지 4 및 비교예 1 및 2에서 제조된 페놀폼을 50×50×50 ㎜ 크기로 절단하여 시편을 수득하고, KS M ISO 844로 규정된 방법에 따라 압축강도를 측정하였다. 구체적으로, 시편을 만능재료시험기(universal testing machine, UTM)의 넓은 판 사이에 두고 5 ㎜/min의 속도로 시험기를 설정하였다. 실험개시 후, 두께가 감소되는 중 나타나는 첫번째 압축 항복점의 강도를 기록하였다.
1-3. 굴곡파괴하중
실시예 1 내지 4 및 비교예 1 및 2에서 제조된 페놀폼을 250×100×20 ㎜ 크기로 절단하여 시편을 수득하고, KS M ISO 1209-1로 규정된 방법에 따라 굴곡파괴하중을 측정하였다. 구체적으로, 시편을 이에 수직으로 하중을 가할 수 있도록 만능재료시험기(UTM)의 지지봉 위에 대칭으로 두고 가압봉을 내린 뒤, 상기 위치를 무변형점으로 설정하였다. 이후, 10±2 ㎜/min의 속도로 가압봉을 이동시키면서 시편에 하중을 가해 휨 변형이 20±0.2 ㎜에 대응하는 하중(N)을 기록하였다. 이때, 휨 변형이 20 ㎜에 달하기 전 시편이 파괴되는 경우에는 파괴하중 및 굴곡을 기록하였다.
1-4. 수분 흡수율
실시예 1 내지 4 및 비교예 1 및 2에서 제조된 페놀폼을 150×150×75 ㎜ 크기로 절단하여 시편을 수득하고, KS M ISO 2896으로 규정된 방법에 따라 수분 흡수율을 측정하였다. 이때, 수득된 시편의 초기 질량을 측정(m1)하고, 상기 시편을 그물망에 조립 및 침적한 뒤 저울에 매달아 질량을 측정(m2)하였다. 이를 96시간 동안 방치한 후, 침적된 그물망의 질량을 측정(m3)하였다. 침적 전후의 시편 치수를 측정하여 부피를 계산하고, 수분 흡수율은 하기 계산식 1에 따라 계산하였다.
[수학식 1]
Figure pat00001
WAv(%): 수분 흡수율(%)
m1: 시편의 초기 질량
m2: 침적된 직후의 시편 질량
m3: 96시간 침적 후 시편 질량
V0: 침적 전 시편 부피
V1: 침적 후 시편 부피
ρ: 물의 밀도(1 g/㎤)
1-5. 수증기 투과도
실시예 1 내지 4 및 비교예 1 및 2에서 제조된 페놀폼을 150×150×25 ㎜ 크기로 절단하여 시편을 수득하고, KS M ISO 1663으로 규정된 방법에 따라 수증기 투과도를 측정하였다. 구체적으로, 조립체 용기 바닥에 20 ㎜ 두께로 건조제를 비치하고, 이와 15 ㎜의 간격을 두고 상기 수득된 시편을 두었다. 23℃의 온도 및 50%의 습도 조건하에서 24시간 동안 일정한 간격으로 시편의 질량을 측정하였고, 이는 단위시간당 질량변화가 연속 측정된 5개 값의 평균값이 2% 이내일 때까지 측정하였다. 측정된 값을 이용하여 하기 수학식 2 및 3에 따라 수증기 투과도를 계산하였다.
[수학식 2]
Figure pat00002
Wp(ng/m·s·Pa): 수증기 투과도
G: G12 5개의 평균
A: 습도에 노출된 시험편의 표면적(㎠)
P: 증기압차(㎩)로서, 상기 시험 조건에서는 1,400 ㎩
s: 시편 두께(㎜)
[수학식 3]
Figure pat00003
m2-m1: 2번 연속 측정된 시편의 질량 차이(㎍)
t2-t1: 시편의 질량을 2번 연속 측정한 시간 차이(h)
G12: 시편의 질량을 2번 연속 측정한 단위 시간당 질량 변화량(㎍/h)
1-6. 밀도
실시예 1 내지 4 및 비교예 1 및 2에서 제조된 페놀폼을 적당한 크기로 잘라 시편을 수득하고, 수득된 시편을 70℃에서 10 내지 20시간 동안 숙성 후, 통상적인 방법으로 밀도를 계산하였다.
상기와 같이 측정한 실시예 1 내지 4 및 비교예 1 및 2에서 제조된 페놀폼의 물성을 하기 표 1에 나타내었다.
페놀폼 열전도율
(W/m·K)		 압축강도
(kpa)		 굴곡파괴
하중(N)		 수분
흡수율(%)		 수증기 투과도 (ng/ms·Pa) 밀도
(㎏/㎥)
실시예 1 0.019 154 38 3.8 7.3 34
실시예 2 0.021 142 32 4.9 8.8 38
실시예 3 0.021 133 31 4.4 9.9 37
실시예 4 0.033 148 37 3.7 6.9 35
비교예 1 0.022 81 17 8.3 12.7 31
비교예 2 0.027 115 35 6.9 10.4 44
표 1에 나타낸 바와 같이, 망간산, 몰리브덴산 또는 바나듐산 수용액을 첨가하여 제조한 실시예 1 내지 3의 페놀폼이 금속을 포함하는 무기산을 첨가하지 않은 비교예 1의 페놀폼과 비교하여 현저히 우수한 압축강도, 굴곡파괴하중을 나타내었다. 또한, 수분 흡수율 및 수증기 투과도 등도 실시예 1 내지 3의 페놀폼이 유의적으로 낮았다.
또한, 실시예 1 내지 3의 페놀폼은 55℃에서 경화시켜도 70℃에서 경화된 페놀폼과 유사한 물성을 나타내었다. 그러나, 본 발명에 따른 첨가제를 첨가하지 않고 55℃에서 경화시켜 제조된 페놀폼(비교예 1)은 첨가제를 첨가하지 않고 70℃에서 경화시켜 제조된 페놀폼(비교예 2)와 달리 전반적으로 낮은 압축강도 및 굴곡파괴하중을 보였고, 수증기 투과도는 유의적으로 높았다.
따라서, 상기 결과로부터 페놀폼 제조시에 금속을 포함하는 무기산 수용액을 첨가함으로써, 낮은 경화 온도에서도 우수한 물성을 나타내는 페놀폼을 제조할 수 있음을 알 수 있었다.
실험예 2. 전이금속 함량
실시예 1 내지 4 및 비교예 1 및 2에서 제조된 페놀폼의 전이금속 함량을 다음과 같은 방법으로 측정하였다.
구체적으로, 정량의 시편을 분쇄하여 가루로 만들고, 흄후드(hume hood) 내에서 95%의 농황산을 처리하였다. 이를 가열한 후, 70% 이상의 농질산과 과염소산 용액을 투입하여 용액이 투명해질 때까지 반응시켰다. 용액이 투명해지면 유기물 성분이 분해된 것으로 판단하고, 이를 증류수에 희석하여 ICP-AES 장치로 분석하여 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
페놀폼 전이금속 종류 함량(wt%)
실시예 1 Mn 0.12
실시예 2 Mo 0.21
실시예 3 V 0.16
실시예 4 Mn 0.12
비교예 1 - -
비교예 2 - -
실험예 3. 경화특성(공정효율성)
실시예 1 내지 4 및 비교예 1 및 2에서 제조된 페놀폼의 경화특성(공정효율성)을, 경화시, 내부 최대 경화온도(Tmax)까지의 도달시간을 측정함으로써 확인하였다. 실험은 통상적인 방법으로 수행되었으며, Tmax 도달시간이 짧을수록 경화특성(공정효율성)이 우수한 것으로 판단하였다. 측정된 내부 최대 경화온도까지의 도달시간을 하기 표 3에 나타내었다.
페놀폼 Tmax(s)
실시예 1 205
실시예 2 227
실시예 3 224
실시예 4 181
비교예 1 324
비교예 2 241
표 2에 나타난 바와 같이, 실시예 1 내지 4의 페놀폼은 전이금속을 함유하는 무기산을 첨가하여 경화속도가 우수하였다. 반면, 본 발명에 따른 전이금속을 함유하는 무기산을 첨가하지 않은 경우에는 70℃의 온도에서 경화시킨 경우(비교예 2)에만 경화속도가 빨랐고, 55℃의 온도에서 경화시킨 경우(비교예 1)에는 경화속도가 324초로 매우 느렸다.
따라서, 상기 결과로부터 금속을 포함하는 무기산 수용액을 첨가하여 우수한 경화특성을 나타내는 페놀폼을 제조할 수 있음을 알 수 있었다.
실험예 4. 페놀폼 내 셀(cell) 형성
실시예 1 내지 4 및 비교예 1 및 2에서 제조된 페놀폼의 독립 기포율을 확인함으로써, 제조된 페놀폼 내 셀의 형태를 확인하였다. 실험은 페놀폼을 25×25×25 ㎜ 크기로 절단하여 시편을 수득하고, KS M ISO 4590으로 규정된 방법에 따라 독립 기포율 측정기기(pycnometer)를 이용하여 독립 기포율을 측정하였다. 측정된 결과를 하기 표 4에 나타내었다.
페놀폼 독립 기포율(%)
실시예 1 94
실시예 2 90
실시예 3 89
실시예 4 73
비교예 1 90
비교예 2 91
표 3에 나타난 바와 같이, 실시예 1 내지 4의 페놀폼이 기포형성율이 높았다. 특히, 낮은 온도인 55℃에서 경화된 실시예 1 내지 3의 페놀폼이 더 높은 독립 기포율을 나타냈으며, 낮은 농도의 망간산을 사용하여 제조된 페놀폼은 독립 기포율이 유의적으로 낮았다.
따라서, 상기 결과로부터 금속을 포함하는 무기산 수용액을 첨가하여 제조된 페놀폼이 페놀폼 내 셀 형태가 온전히 형성되어 우수한 단열성을 나타냄을 알 수 있었다.
실험예 5. 안전성
실시예 1 내지 4 및 비교예 1 및 2에서 제조된 페놀폼에 포함된 잔류 포름알데히드(FFA)의 수준을 측정함으로써, 상기 페놀폼의 안전성을 확인하였다. 실험은 KS M 0000-1(건축내장재의 포름알데히드 및 휘발성 유기화합물 방산량 측정, 제1부 일반사항)의 규정에 따라 준비된 시료를 이용하여 KS M 0000-2(건축내장재의 포름알데히드 및 휘발성 유기화합물 방산량 측정, 제2부 소형챔버법)에 규정된 방법에 따라 수행하였다. 측정된 잔류 포름알데히드의 수준을 하기 표 5에 나타내었다.
페놀폼 잔류 포름알데히드(㎎/㎥·h)
실시예 1 0.007
실시예 2 0.009
실시예 3 0.010
실시예 4 0.006
비교예 1 0.016
비교예 2 0.012
표 4에 나타난 바와 같이, 실시예 1 내지 4의 페놀폼은 매우 적은 양의 잔류 포름알데히드 수준을 보였으나, 본 발명에 따른 첨가제를 첨가하지 않거나, 낮은 농도로 첨가하는 경우에 잔류 포름알데히드 수준이 유의적으로 높았다.
따라서, 상기로부터 금속을 포함하는 무기산 수용액을 첨가하여 제조된 페놀폼이 유해물질을 거의 포함하지 않아 인체에 안전하며 친환경 건축소재로 유용하게 사용될 수 있음을 알 수 있었다.

Claims (19)

  1. 페놀계 수지;
    금속을 포함하는 무기산 수용액; 및
    발포제, 가소제, 경화제, 계면활성제, 난연제 및 핵제로 구성된 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상의 첨가제를 포함하는 페놀폼 제조용 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 상기 금속은 전이금속인, 페놀폼 제조용 조성물.
  3. 제2항에 있어서, 상기 전이금속은 망간, 몰리브덴, 바나듐, 크롬 및 텅스텐으로 구성된 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상인, 페놀폼 제조용 조성물.
  4. 제1항에 있어서, 상기 무기산은 염산(HCl), 질산(HNO3), 인산(H2PO4), 황산(H2SO4), 붕산(H3BO3) 및 탄산(H2CO3)으로 구성된 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상인, 페놀폼 제조용 조성물.
  5. 제1항에 있어서, 상기 무기산 수용액은 무기산 수용액 100 중량부를 기준으로 8 내지 15 중량부의 함량으로 금속을 포함하는, 페놀폼 제조용 조성물.
  6. 제1항에 있어서, 상기 무기산 수용액은 10 중량% 이상 농도의 수용액인, 페놀폼 제조용 조성물.
  7. 제1항에 있어서, 상기 금속을 포함하는 무기산 수용액은 페놀계 수지 100 중량부에 대하여 5 중량부 이하로 포함되는, 페놀폼 제조용 조성물.
  8. 제1항에 있어서, 상기 페놀계 수지는 저점도의 페놀계 수지인, 페놀폼 제조용 조성물.
  9. 제1항에 있어서, 상기 저점도의 페놀계 수지는 25℃에서 80,000 cps 이하의 점도를 갖는, 페놀폼 제조용 조성물.
  10. 제1항에 있어서, 상기 발포제는 히드로플루오로올레핀(hydrofluoroolefin, HFO)계 화합물, 탄화수소계 화합물 및 할로겐화 탄화수소계 화합물로 구성된 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상인, 페놀폼 제조용 조성물.
  11. 제1항에 있어서, 가소제는 에스테르, 에스테르 폴리올, 에테르 폴리올, 인계 화합물, 레조르시놀, o,m,p-크레졸, 카테콜, 하이드로퀴논 및 살리실 알코올 등의 방향족 다이올 또는 방향족 모노알코올, 에폭시 수지 및 플루오르계 화합물로 구성된 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상인, 페놀폼 제조용 조성물.
  12. 제1항에 있어서, 상기 경화제는 페놀술폰산, 톨루엔술폰산, 자일렌술폰산, 에틸벤젠술폰산, 나프탈렌술폰, 아릴술폰산, 파라톨루엔술폰산, 벤젠술폰산, 염산, 황산, 질산 및 인산으로 구성된 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상인, 페놀폼 제조용 조성물.
  13. 제1항에 있어서, 상기 계면활성제는 실록산계 화합물, 피마자유-에틸렌옥사이드, 에스테르 화합물, 에테르 화합물, 실리콘계 화합물 및 불소계 화합물로 구성된 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상인, 페놀폼 제조용 조성물.
  14. 제1항에 있어서, 상기 난연제는 TCPP(Tris(1-Chloro-2-Propyl)Phosphate), TEP(Triethyl Phosphate), TEPP(Tetraethyl piperazine-1,4-diyldiphosphoramidate), TCP(Tricresyl Phosphate), RDP(Resorcinol bis(diphenyl phosphate)), APP(Ammonium Poly Phosphate), DOPO-HQ(10-(2,5-dihydroxyphenyl)-9,10-dihydro- 9-xa-10-phosphaphenanthrene-10-oxide), 포스파젠(phosphazene)계, 붕산(H3BO3), 붕사(Na2B4O7) 및 팽창 흑연(Expandable Graphite)으로 구성된 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상인, 페놀폼 제조용 조성물.
  15. 제1항에 있어서, 상기 핵제는 실란계 화합물, 실록산계 화합물, 퍼플루오르알칸계 화합물, 하이드로플루오로알칸계 화합물, 하이드로플루오로에테르계 화합물, 염소화 히드로플루오로올레핀계 화합물, 비염소화 히드로플루오로올레핀계 화합물 및 하이드로클로로알켄으로 구성된 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상인, 페놀폼 제조용 조성물.
  16. 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항의 페놀폼 제조용 조성물로 제조된 페놀폼.
  17. 제16항에 있어서, 상기 페놀폼은,
    망간, 몰리브덴, 바나듐, 크롬 및 텅스텐으로 구성된 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상의 전이금속을 포함; 및
    1.0 내지 10.0%의 수분 흡수율, 3.0 내지 20.0 ng/m·s·Pa의 수증기 투과도, 20 내지 60 ㎏/㎥의 밀도, 및 60 내지 90%의 독립기포율을 갖는, 페놀폼.
  18. 제16항에 있어서, 상기 페놀폼은 0.010 내지 0.035 W/m·K의 열전도율, 40 내지 250 ㎪의 압축강도, 및 15 내지 60 N의 굴곡파괴하중을 갖는, 페놀폼.
  19. 제16항에 있어서, 상기 페놀폼은 페놀폼 100 중량%에 대하여 0.05 내지 0.30 중량%로 전이금속을 포함하는, 페놀폼.
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