KR20170056481A - 난연 입자 및 그 제조방법, 그리고 이를 이용한 난연 스티로폼 - Google Patents

난연 입자 및 그 제조방법, 그리고 이를 이용한 난연 스티로폼 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 우수한 난연성 또는 내수성을 갖는 난연 입자 및 그 제조방법, 그리고 이를 이용한 난연 스티로폼에 관한 것이다.

Description

난연 입자 및 그 제조방법, 그리고 이를 이용한 난연 스티로폼{FLAME RETARDANT PARTICLE, MANUFACTURING METHOD OF THE SAME, AND FLAME RETARDANT POLYSTYRENE FOAM}
본 발명은 난연 입자 및 그 제조방법, 그리고 이를 이용한 난연 스티로폼에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 우수한 난연성 또는 내수성을 갖는 난연 입자 및 그 제조방법, 그리고 이를 이용한 난연 스티로폼에 관한 것이다.
스티로폼(EPS, Expandable Polystyrene)은 다공성 재료로 단열 효과가 우수하며 가볍고 성형이 쉽기 때문에 단열재로 널리 사용되고 있다. 특히 스티로폼을 심재로 하고 그 양면에 철판을 덧댄, 일명 샌드위치 패널은 가볍고 단열효과가 우수하며, 빠른 시공이 가능한데다 저렴하기 때문에 건축자재로 널리 사용되고 있다. 또한 건물의 외벽에 스티로폼 단열재를 덧대어 마감하는 외단열미장마감공법(EIFS, Exterior Insulating and Finishing System), 일명 드라이비트(drivit) 공법은 시공이 쉽고 간편하여 공사기간을 단축할 수 있고 저렴하여 다가구주택이나 주상복합건물에 많이 사용되고 있다.
그러나 스티로폼은 가연성 물질로서, 열에 매우 약하여 70가 넘으면 변형되며, 화재 발생시 많은 유독 가스를 발생시키고 구조가 붕괴되는 문제점을 갖고 있다. 특히 수직으로 설치된 스티로폼은 불쏘시개 역할을 하여 화염을 확산시킨다.
이에, 원료수지에 첨가되어 난연성을 나타낼 수 있는 난연제에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 현재, 난연제로는 할로겐계가 가장 많고, 비할로겐계로는 인계와 질소계가 많이 사용되고 있다. 상기 할로겐계 난연제에서는 저렴하고 난연 효과가 높은 브롬화 난연제가 널리 사용되고 있으며, 스티로폼에 적용되는 브롬화 난연제로는 HBCD(hexabromocyclododecane)가 가장 많이 쓰이고 있다.
그러나, 상기 브롬화 난연제 일부는 오래전부터 발암성과 간독성이 알려져서 사용이 중지되었고, 현재 사용되고 있는 다른 종류의 브롬화 난연제도 어린이 뇌 발달에 좋지 않은 영향을 미치는 등 유해성이 밝혀지면서 사용이 중지될 예정이다.
이러한 브롬화 난연제를 대체하기 위하여, 비할로겐계 난연제로서 질소계나 인계 난연제 등이 개발되어 적용되고 있으나, 브롬화 난연제에 비해서 난연 성능이 크게 떨어지거나 가격이 고가인 한계가 있다. 이에, 난연 성능이 우수하고 안전하면서 저렴한 난연제의 개발이 요구되고 있다.
본 발명은 우수한 난연성 또는 내수성을 갖는 난연 입자를 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명은 상기 난연 입자를 제조하는 방법을 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명은 상기 난연 입자를 이용한 난연 스티로폼을 제공하기 위한 것이다.
본 명세서에서는, 세노스피어, 플라이애쉬, 세라믹마이크로스피어, 클린드애쉬 및 언번드카본으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 무기입자를 함유한 건조겔을 포함하고, 29Si NMR 스펙트럼에서 -91 ppm 내지 -95ppm의 화학 시프트를 갖는 피크를 포함하는 난연 입자가 제공된다.
본 명세서에서는 또한, 세노스피어, 플라이애쉬, 세라믹마이크로스피어, 클린드애쉬 및 언번드카본으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 무기입자, 20℃에서 점도가 100000 cP 미만인 무기 바인더를 포함한 난연제 조성물을 60℃ 내지 200℃의 온도에서 열처리하는 단계; 및 상기 열처리단계의 결과물을 분쇄하는 단계;를 포함하는 난연 입자 제조방법이 제공된다.
본 명세서에서는 또한, 폴리스티렌 발포 입자; 및 상기 폴리스티렌 발포 입자 상에 형성되고, 상기 난연 입자를 포함한 난연층을 포함하는 난연 스티로폼이 제공된다.
이하 발명의 구체적인 구현예에 따른 난연 입자 및 그 제조방법, 그리고 이를 이용한 난연 스티로폼에 대하여 보다 상세하게 설명하기로 한다.
발명의 일 구현예에 따르면, 세노스피어, 플라이애쉬, 세라믹마이크로스피어, 클린드애쉬 및 언번드카본으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 무기입자를 함유한 건조겔을 포함하고, 29Si NMR 스펙트럼에서 -91 ppm 내지 -95ppm의 화학 시프트를 갖는 피크를 포함하는 난연 입자가 제공될 수 있다.
본 발명자들은 상술한 특정의 난연 입자를 사용하면, 특정의 무기 입자를 포함함에 따라 우수한 난연성을 구현할 수 있으며, 분쇄를 통해 입자화되면서 접촉면적이 증가함에 따라, 난연 효과가 극대화될 수 있다는 점을 실험을 통하여 확인하고 발명을 완성하였다.
구체적으로, 상기 일 구현예의 난연 입자는 세노스피어(Cenosphere), 플라이애쉬(Fly ash), 세라믹마이크로스피어(Ceramic microsphere), 클린드애쉬(Cleaned ash) 및 언번드카본(Unburned carbon)으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 무기입자를 함유한 건조겔을 포함할 수 있다.
상기 무기입자는 나트륨, 실리콘, 알루미늄, 철, 칼슘 및 마그네슘으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 금속의 산화물을 포함할 수 있다. 즉, 상기 무기입자는 나트륨 산화물, 실리콘 산화물, 알루미늄 산화물, 철 산화물, 칼슘 산화물, 마그네슘 산화물 또는 이들의 2종 이상의 혼합물을 포함할 수 있다.
상기 난연 입자는 후술하는 무기 입자 및 무기 바인더로부터 유래한 것으로서, 상기 무기입자 및 무기 바인더를 혼합하고, 열처리 및 분쇄단계를 거쳐 얻어질 수 있다.
상기 건조겔은 2이상의 무기 입자의 가교 (공)중합체를 포함할 수 있다. 상기 (공)중합체는 중합체와 공중합체를 모두 포함하는 의미로 사용되었다. 상기 2이상의 세라믹 화합물의 가교 방법의 예가 크게 한정되는 것은 아니나, 예를 들어, 공유 결합 또는 분자간 결합을 통해 가교를 진행할 수 있다.
상기 공유 결합방식의 예로는 탄소, 실리콘, 질소, 산소, 인 및 황으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 중심원소를 포함한 다가 작용기를 매개로 형성되는 결합을 들 수 있다. 상기 다가 작용기는 2개 이상의 결합지점을 포함한 작용기로서, 결합지점이 2개이면 2가, 3개이면 3가 작용기가 된다.
보다 구체적으로, 상기 탄소, 실리콘, 질소, 산소, 인 및 황으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 중심원소를 포함한 다가 작용기의 일 결합지점은 어느 하나의 무기입자에 포함된 나트륨, 실리콘, 알루미늄, 철, 칼슘 및 마그네슘으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 금속과 결합을 형성하고, 다른 결합지점은 또 다른 무기입자에 포함된 나트륨, 실리콘, 알루미늄, 철, 칼슘 및 마그네슘으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 금속과 결합을 형성할 수 있다.
상기 탄소, 실리콘, 질소, 산소, 인 및 황으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함한 다가 작용기의 보다 구체적인 예를 들면, 메틸렌기, 카보닐기, 에스테르기, 아마이드기, 에테르기, 아미노기, 아조기 등을 들 수 있고, 바람직하게는 에테르기일 수 있다.
상기 탄소, 실리콘, 질소, 산소, 인 및 황으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함한 다가 작용기는 추가적으로 첨가되는 가교제에 의해 도입되거나 무기입자에 포함된 작용기에 의해 도입될 수 있다.
또한, 상기 분자간 결합의 예로는 상기 2이상의 무기입자간의 수소결합, 분산력 등을 들 수 있다.
한편, 상기 난연 입자는 29Si NMR 스펙트럼에서 -91 ppm 내지 -95ppm, 또는 -92 ppm 내지 -93ppm의 화학 시프트를 갖는 피크를 포함할 수 있다. 이러한 특정 화학 시프트(chemical shift) 피크는 상기 건조겔에 포함된 무기입자 또는 상술한 2이상의 무기입자의 가교 (공)중합체에 의해 구현되는 것으로 보인다.
상기 피크(peak)는 가로축이 화학 시프트이고, 세로축이 인텐시티(intensity)인 하기 도6과 같은 29Si NMR 스펙트럼에서, 화학 시프트에 대한 인텐시티의 순간변화율이 0이되는 지점으로서, 보다 구체적으로, 화학시프트가 양의 값으로 증가함에 따라 화학 시프트에 대한 인텐시티의 순간변화율이 양의 값에서 음의 값으로 변하는 지점을 의미한다.
상기 난연 입자의 최대 직경은 0.01 ㎛ 내지 1000 ㎛일 수 있다. 이처럼 상기 난연 입자가 미세한 직경을 가짐에 따라, 부피가 감소하고, 접촉 표면적이 증가하면서, 후술하는 난연 스티로폼 제조시 상대적으로 많은 양의 난연 입자를 포함시켜, 향상된 난연 효과를 구현할 수 있다.
상기 난연 입자의 형태의 예가 크게 한정되는 것은 아니며, 하기 도1에 나타난 바와 같이, 구형, 타구형, 다면체형 등을 들 수 있고, 상기 난연 입자의 단면은 원형, 타원형, 3 내지 50의 다각형일 수 있다.
상기 무기입자의 구체적인 예로는 석탄재 중 세노스피어(Cenosphere), 플라이애쉬(Fly ash), 세라믹마이크로스피어(Ceramic microsphere), 클린드애쉬(Cleaned ash), 언번드카본(Unburned carbon) 또는 이들의 2종 이상의 혼합물을 들 수 있다.
상기 일 구현예의 난연입자에 포함된 건조겔은 무기입자 100 중량부 대비 1 중량부 내지 50 중량부의 티타늄옥사이드를 더 포함할 수 있다. 상기 티타늄옥사이드의 보다 구체적인 예로는 이산화티타늄(TiO2)를 들 수 있으며, 상기 티타늄옥사이드는 광촉매로서 작용하여 무기 입자 등에 함유된 실리카(SiO2)성분과 결합하여 입자 표면의 내구성을 높일 수 있다.
또한, 상기 일 구현예의 난연 입자에 포함된 건조겔은 실록산계 고분자를 더 포함할 수 있다. 본 발명자들은 상술한 특정의 난연 입자를 사용하면, 세라믹계 물질을 포함함에 따라 우수한 난연성을 구현할 뿐만 아니라, 실록산계 고분자를 포함하여 수분에 대한 내수성을 향상시킬 수 있으며, 분쇄를 통해 입자화되면서 접촉면적이 증가함에 따라, 난연 및 내수 효과가 극대화될 수 있다.
상기 실록산계 고분자는 주사슬에 실록산 결합이 포함된 고분자를 의미하며, 소수성을 나타내어, 내수성을 향상시킬 수 있다. 상기 실록산계 고분자의 중량평균 분자량이4000 g/mol 내지 10000g/mol, 또는 5000 g/mol 내지 8000g/mol 일 수 있다.
상기 중량 평균 분자량은 GPC법에 의해 측정한 폴리스티렌 환산의 중량 평균 분자량을 의미한다. 상기 GPC법에 의해 측정한 폴리스티렌 환산의 중량 평균 분자량을 측정하는 과정에서는, 통상적으로 알려진 분석 장치와 시차 굴절 검출기(Refractive Index Detector) 등의 검출기 및 분석용 컬럼을 사용할 수 있으며, 통상적으로 적용되는 온도 조건, 용매, flow rate를 적용할 수 있다. 상기 측정 조건의 구체적인 예로, 30℃의 온도, 클로로포름 용매(Chloroform) 및 1 mL/min의 flow rate를 들 수 있다.
구체적으로, 상기 실록산계 고분자는 폴리디메틸실록산을 포함할 수 있다. 상기 폴리디메틸실록산은 주쇄로 폴리실록산 고분자를 포함하며, 분지쇄로서 실리콘 원자에 결합한 2개의 메틸기를 포함할 수 있다. 보다 구체적으로 상기 폴리디메틸실록산은 하기 화학식1로 표시될 수 있다.
[화학식1]
Figure pat00001
상기 화학식1에서, n은 1이상의 정수이다.
상기 실록산계 고분자는 20℃에서 측정한 점도(viscosity)가 0.65 cps내지 10000 cps, 또는 10 cps내지 1000 cps, 또는 50 cps 내지 200 cps일 수 있다.
상기 건조겔내에서 상기 실록산계 고분자는 상기 무기 입자와 혼합된 상태로 존재할 수 있다. 이에 따라, 상기 난연 입자는 상기 실록산계 고분자에 의해 소수성의 성질을 가질 수 있어, 우수한 내수성을 구현할 수 있다.
상기 난연 입자는 무기필러, 난연조제, 소수화제, 경화제, 분산제 및 가교제로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 첨가제를 더 포함할 수 있다. 상기 첨가제의 구체적인 예는 크게 한정되지 않으며, 예를 들어, 상기 무기필러로는, 황산알루미늄 등을 사용할 수 있다. 상기 황산알루미늄은 무기 바인더의 겔화를 촉진하며, 알루미늄 성분 함량을 높일 수 있다. 상기 황산알루미늄은 수용액 상태로 첨가될 수 있으며, 상기 무기입자 100 중량부 대비 1 중량부 내지 20 중량부의 함량으로 포함될 수 있다.
상기 난연조제로는 흑연, 팽창흑연, 카본블랙, 활성탄소, 제올라이트 팽창질석, 규조토, 실리카에어로겔, 퍼라이트, 동, 알루미늄 분말 등을 사용할 수 있고, 바람직하게는 탄소수증가 및 무기입자의 유연성 증가 측면에서 카본블랙을 사용할 수 있다. 상기 카본블랙은 상기 무기입자 100 중량부 대비 1 중량부 내지 50 중량부의 함량으로 포함될 수 있다.
상기 소수화제로는 인산칼슘 또는 인산칼륨 등을 사용할 수 있고, 상기 소수화제는 상기 무기입자 100 중량부 대비 1 중량부 내지 20 중량부의 함량으로 포함될 수 있다.
상기 경화제로는 생석회, 소석회, 탄산칼슘 등을 사용할 수 있고, 상기 분산제로는 티타늄(titanium)원소를 포함한 티타늄계 분산제를 들 수 있다.
한편, 발명의 다른 구현예에 따르면, 세노스피어, 플라이애쉬, 세라믹마이크로스피어, 클린드애쉬 및 언번드카본으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 무기입자, 20℃에서 점도가 100000 cP 미만인 무기 바인더를 포함한 난연제 조성물을 60℃ 내지 200℃의 온도에서 열처리하는 단계; 및 상기 열처리단계의 결과물을 분쇄하는 단계;를 포함하는 난연 입자 제조방법이 제공될 수 있다.
구체적으로, 상기 난연 입자 제조방법은 세노스피어, 플라이애쉬, 세라믹마이크로스피어, 클린드애쉬 및 언번드카본으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 무기입자, 20℃에서 점도가 100000 cP 미만인 무기 바인더를 포함한 난연제 조성물을 60℃ 내지 200℃의 온도에서 열처리하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 난연제 조성물은 20℃에서 점도가 100000 cP 미만, 또는 100 cP 이상 100000 cP 미만, 또는 5000 cP 이상 100000 cP 미만인 무기 바인더를 포함할 수 있다. 상술한 바와 같이, 상기 무기 바인더는 난연성을 가지고 있으며, 점도를 통해 무기 입자와의 배합용이성을 확보할 수 있다.
상기 점도는 유체의 근끈한 정도를 의미하며, 상기 난연제 조성물에 포함된 무기 바인더는 점도가 100000 cP 미만을 만족함에 따라, 상기 무기 입자와 무기바인더의 배합이 용이할 수 있다.
상기 무기 바인더의 점도가 100000 cP 이상으로 지나치게 증가하는 경우, 상기 무기 바인더와 무기 입자의 배합이 어려워 난연제 조성물의 제조공정상 불리할 수 있다.
상기 무기 바인더는 액상 규산나트륨을 포함할 수 있다. 상기 액상 규산나트륨(Sodium Silicate)은 물유리라고도 불리우며, 불을 붙였을 때, 부풀어 오르면서 난연성을 나타낼 수 있다.
상기 액상 규산나트륨은 하기 수학식 1에 의한 몰비가 2.25 이상, 또는 2.25 내지 4.50, 또는 2.25 내지 2.6일 수 있다.
[수학식 1]
몰비 = ｛SiO2(중량％)/Na2O(중량％)*1.032｝
상기 액상 규산나트륨(Sodium Silicate)은 예를 들어, 상기 이산화규소(SiO2)를 30 중량% 내지 40중량%, 산화나트륨(Na2O)을 10 중량% 내지 20 중량%로 포함할 수 있으며, 상기 수학식 1에 의해 계산되는 몰비는 2.25 이상을 만족할 수 있다. 상기 액상 규산 나트륨은 상기 몰비에 따라 KS규격 1 종 내지 4종으로 분류될 수 있으며, 상기 몰비 2.25 이상을 만족하는 액상 규산나트륨은 KS 규격 1종을 제외한 2종 내지 4종에 해당한다.
상기 수학식 1에 의해 계산되는 몰비가 2.25 미만으로 감소하는 경우, 상기 무기 바인더의 점도가 증가함에 따라, 상기 무기 바인더와 무기 입자의 배합이 어려워 난연제 조성물의 제조공정상 불리할 수 있다.
또한, 상기 난연제 조성물은 무기 입자를 포함할 수 있다. 상기 무기 입자는 난연제 조성물 내에서 상기 무기 바인더와 혼합된 상태에서, 상기 무기 바인더와 결합력을 통해 상기 무기 바인더가 내수성을 가지도록 만들 수 있다.
상기 무기입자는 나트륨, 실리콘, 알루미늄, 철, 칼슘 및 마그네슘으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 금속의 산화물을 포함할 수 있다. 즉, 상기 무기입자는 나트륨 산화물, 실리콘 산화물, 알루미늄 산화물, 철 산화물, 칼슘 산화물, 마그네슘 산화물 또는 이들의 2종 이상의 혼합물을 포함할 수 있다.
상기 무기입자의 구체적인 예로는 세노스피어(Cenosphere), 플라이애쉬(Fly ash), 세라믹마이크로스피어(Ceramic microsphere), 클린드애쉬(Cleaned ash), 언번드카본(Unburned carbon) 또는 이들의 2종 이상의 혼합물을 들 수 있다.
특히, 상기 세노스피어는 질소가스 또는 탄산가스를 포함한 코어(core) 및 실리카 또는 알루미나를 포함한 쉘(shell)을 포함한 코어-쉘 구조를 가질 수 있다. 이에 따라, 상기 세노스피어 입자는 상기 실리카 또는 알루미나와 같은 세라믹 물질로 외부 표면이 드러나 있어, 상기 무기 바인더와의 혼화성이 우수하며, 상기 무기 바인더와의 결합력도 매우 강하다. 상기 세노스피어는 석탄의 연소과정에서 생성되는 구형의 입자로서, 상기 세노스피어는 100 mesh 내지 1000 mesh, 또는 500 mesh 내지 1000 mesh의 직경을 가질 수 있다.
상기 세노스피어 입자의 평균 직경은 100 mesh 내지 400 mesh이며, 분쇄공정을 통해, 500 mesh 내지 1000 mesh 직경을 갖는 세노스피어 입자를 제조할 수 있다. 상기 세노스피어 입자의 직경이 500 mesh 내지 1000 mesh로 작아지게 되면, 상기 난연제 조성물 내에서 상기 세노스피어 입자의 함량을 늘릴 수 있어, 보다 우수한 난연성을 확보할 수 있다.
상기 세노스피어는 이산화규소(SiO2)를 40 내지 70중량%, 산화알루미늄(Al2O3)을 10 내지 50 중량%, 산화철(Fe2O3)을 0.1 내지 10 중량%, 산화칼슘(CaO)을 0.1 내지 10 중량%, 산화마그네슘(MgO)을 0.1 내지 10 중량%로 포함한 다공성 무기물로서, 내부에 질소 가스 등이 포함된 중공을 형성함에 따라, 0.5 내지 1.0의 비중을 가질 수 있다. 그리고, 상기 세노스피어는 저렴하게 구할 수 있으며, 산업폐기물을 재활용하는 것이어서 상기 난연제 조성물의 제조는 친환경적이며 기존의 비할로겐계 난연제에 비하여 저렴하여 경제성을 확보할 수 있다.
상기 난연제 조성물은 무기입자 100 중량부 대비 1 중량부 내지 50 중량부의 티타늄옥사이드를 더 포함할 수 있다. 또한, 상기 난연제 조성물은 실록산계 고분자를 더 포함할 수 있다.
상기 난연제 조성물에 포함된 티타늄옥사이드 및 실록산계 고분자에 관한 내용은 상기 일 구현예에서 상술한 내용을 포함한다.
상기 난연제 조성물은 상기 무기 바인더 100 중량부를 기준으로 상기 실록산계 고분자 0.1 중량부 내지 10중량부를 포함할 수 있다. 상기 무기 바인더 100 중량부를 기준으로 상기 실록산계 고분자 0.1 중량부 미만이면, 상기 실록산계 고분자 함량이 지나치게 감소함에 따라, 실록산계 고분자에 의한 내수성 향상 효과가 구현되기 어려울 수 있다. 반면, 상기 무기 바인더 100 중량부를 기준으로 상기 실록산계 고분자 10 중량부 초과이면, 상기 무기 바인더와 실록산계 고분자의 상용성이 감소함에 따라 혼합이 어려워질 수 있다.
상기 난연제 조성물은 무기 바인더 100 중량부를 기준으로 상기 무기 입자 10 중량부 내지 100중량부, 또는 10 중량부 내지 50중량부, 또는 12 중량부 내지 30중량부를 포함할 수 있다. 상기 무기 바인더 100 중량부를 기준으로 상기 무기 입자의 함량이 10 중량부 미만이면, 상기 무기 바인더 함량이 지나치게 증가함에 따라 건조에 어려움이 있다. 반면, 상기 무기 바인더 100 중량부를 기준으로 상기 무기 입자의 함량이 100 중량부 초과이면, 상기 무기 바인더와 무기 입자의 배합이 어려워질 수 있다.
상기 난연제 조성물은 무기필러, 난연조제, 소수화제, 경화제, 분산제 및 가교제로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 첨가제를 더 포함할 수 있다. 상기 첨가제의 구체적인 예는 크게 한정되지 않으며, 예를 들어, 상기 무기필러로는, 황산알루미늄 등을 사용할 수 있다. 상기 황산알루미늄은 무기 바인더의 겔화를 촉진하며, 알루미늄 성분 함량을 높일 수 있다. 상기 황산알루미늄은 수용액 상태로 첨가될 수 있으며, 상기 무기입자 100 중량부 대비 1 중량부 내지 20 중량부의 함량으로 포함될 수 있다.
상기 난연조제로는 흑연, 팽창흑연, 카본블랙, 활성탄소, 제올라이트 팽창질석, 규조토, 실리카에어로겔, 퍼라이트, 동, 알루미늄 분말 등을 사용할 수 있고, 바람직하게는 탄소수증가 및 무기입자의 유연성 증가 측면에서 카본블랙을 사용할 수 있다. 상기 카본블랙은 상기 무기입자 100 중량부 대비 1 중량부 내지 50 중량부의 함량으로 포함될 수 있다.
상기 소수화제로는 인산칼슘 또는 인산칼륨 등을 사용할 수 있고, 상기 소수화제는 상기 무기입자 100 중량부 대비 1 중량부 내지 20 중량부의 함량으로 포함될 수 있다.
상기 난연제 조성물을 열처리하는 단계에서는 상기 난연제 조성물의 건조를 통해, 상기 무기 바인더에 포함된 물 등의 용매를 제거함과 동시에, 내부 성분간의 겔화(gelation) 반응을 유도할 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 난연제 조성물을 열처리하는 단계는 60℃ 내지 200℃의 온도로 진행할 수 있다. 상기 열처리 온도가 60℃ 미만인 경우에는 건조 효과가 미미하여 건조 시간이 지나치게 길어질 수 있다. 상기 열처리 온도가 200℃를 초과하는 경우, 표면만이 지나치게 건조되어 최종 제조되는 제품 물성이 저하될 수 있다. 상기 열처리방법의 구체적인 예가 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 적외선 조사, 열풍, 스팀, 극초단파 조사, 또는 자외선 조사를 통해 수행할 수 있다. 상기 열처리 단계는 0.1 내지 10시간 동안 진행할 수 있다.
또한, 상기 난연제 조성물을 열처리하는단계는, 상기 난연제 조성물을 100 rpm 내지 200rpm 속도로 교반하면서 진행할 수 있다. 이를 통해, 상술한 일 구현예의 난연 입자의 형성을 용이하게 유도할 수 있다.
또한, 상기 난연 입자 제조방법은 상기 열처리단계의 결과물을 분쇄하는 단계를 포함할 수 있다. 이처럼 상기 열처리단계의 결과물이 미세한 직경을 가짐에 따라, 부피가 감소하고, 접촉 표면적이 증가하면서, 후술하는 난연 스티로폼 제조시 상대적으로 많은 양의 난연 입자를 포함시켜, 향상된 난연 효과를 구현할 수 있다.
구체적으로, 상기 분쇄단계에서는 난연 입자의 직경이 0.01 ㎛ 내지 1000 ㎛가 되도록 분쇄할 수 있다. 상기 분쇄는 통상의 분쇄를 위해 사용되는 방법이면 구성의 한정이 없이 선택될 수 있다. 예를 들어, 핀 밀(pin mill), 해머 밀(hammer mill), 스크류 밀, 롤 밀, 볼 밀 등으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나의 분쇄장치를 선택하여 분쇄할 수 있다.
*한편, 상기 난연제 조성물을 60℃ 내지 200℃의 온도에서 열처리하는 단계 이전에, 세노스피어, 플라이애쉬, 세라믹마이크로스피어, 클린드애쉬 및 언번드카본으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 무기입자를 500 ℃ 내지 1000 ℃ 온도에서 열처리하는 단계를 더 포함할 수 있다. 상기 무기입자를 500 ℃ 내지 1000 ℃ 온도에서 열처리함에 따라, 상기 무기입자의 소성을 통해 무기입자의 색이 변하면서 무기입자가 부드러워질 수 있다. 구체적으로, 상기 무기입자를 500 ℃ 내지 1000 ℃ 온도에서 열처리하는 단계는 1분 내지 20분, 또는 5분 내지 15분간 진행될 수 있다.
한편, 발명의 또다른 구현예에 따르면, 폴리스티렌 발포 입자; 및 상기 폴리스티렌 발포 입자 상에 형성되고, 상기 일 구현예의 난연 입자를 포함한 난연층;을 포함하는 난연 스티로폼이 제공될 수 있다.
상기 난연 스티로폼은 뒤틀림이 없고, 칼선이나 열선으로 가공하기 쉬우며, 내수성을 가지며 난연성이어서 유독가스가 적게 발생하고 화재시 불꽃이 확산되지 않고 스스로 소화될 수 있다.
상기 난연 스티로폼은 발포수지 원래의 내열온도 보다 높은 우수한 난연성으로 열가소성 수지 성형용 충전제 또는 성형조제로 이용할 수 있으며, 시멘트 제품에 정교히 잘 혼합되어 경량화, 및 단열성 부여에 효과적이며, 그 자체만으로 건축용 보온 단열재로 사용할 수 있다.
상기 난연 스티로폼은 폴리스티렌 발포 입자를 포함할 수 있다. 상기 폴리스티렌 발포 입자는 내부에 발포제가 함침된 폴리스티렌 수지를 발포하여 제조된 구형 입자로서, 입경이 2 ㎜ 내지 100 ㎜, 또는 3 ㎜ 내지 50 ㎜, 또는 3 ㎜ 내지 10 ㎜일 수 있다.
상기 폴리스티렌 발포 입자의 상에는 상기 일 구현예의 난연 입자를 포함한 난연층이 형성될 수 있다. 상기 난연 입자에 관한 내용은 상기 일 구현예에 관하여 상술한 내용을 포함한다. 상기 난연층은 상기 폴리스티렌 발포 입자 표면에 분산된 난연 입자를 포함하며, 상기 난연층의 두께는 0.01 ㎛ 내지 100 ㎜일 수 있다.
상기 난연 스티로폼은 상기 폴리스티렌 발포 입자 100 중량부를 기준으로 상기 난연 입자 10 중량부 내지 500 중량부를 포함할 수 있다. 상기 폴리스티렌 발포체 100 중량부를 기준으로 상기 난연 입자 함량이 10 중량부 미만으로 지나치게 감소하면, 상기 난연 입자의 감소로 인해 난연 스티로폼의 난연성 향상 효과를 충분히 구현하기 어려울 수 있다.
반면, 상기 폴리스티렌 발포체 100 중량부를 기준으로 상기 난연 입자 함량이 500 중량부 초과로 지나치게 증가하면, 상기 난연 입자가 과량으로 첨가되어, 난연 입자의 손실이 증가할 수 있다.
한편, 상기 난연 스티로폼은 상기 폴리스티렌 발포 입자와 난연층 사이에 형성된 접착층을 더 포함할 수 있다. 상기 접착층은 열경화성 수지 및 열가소성 수지로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 수지를 포함할 수 있으며, 상기 열경화성 수지의 예가 크게 한정되는 것은 아니나, 예를 들어, 페놀수지, 우레탄 수지, 에폭시 수지 등을 들 수 있고, 상기 열가소성 수지의 예 또한 크게 한정되는 것은 아니며, 예를 들어, 아크릴 수지, 비닐계 수지, 멜라민 수지 등을 들 수 있다. 상기 비닐계 수지의 구체적인 예로는 폴리비닐 아세테이트 수지, 폴리비닐알콜 수지, 폴리에틸렌 비닐아세테이트 공중합체 수지 등을 들 수 있다.
상기 난연 스티로폼은 상기 난연층 상에 1이상의 난연층을 더 포함할 수 있다. 즉, 상기 난연 스티로폼은 폴리스티렌 발포 입자 상에 적어도 1이상의 난연층이 형성될 수 있으며, 이와 같이 복수의 난연층이 형성된 경우, 상기 복수의 난연층 사이에 형성된 접착층을 더 포함할 수 있다.
즉, 상기 복수의 난연층은 직접 결합할 수도 있고, 상기 난연층과 또다른 난연층 사이에 상기 접착층을 매개로 결합할 수 있다. 구체적인 예를 들면, 상기 난연 스티로폼은 폴리스티렌 발포 입자; 상기 폴리스티렌 발포 입자 상에 형성된 제1접착층; 상기 제1접착층 상에 형성되고, 상기 일 구현예의 난연 입자를 포함한 제1난연층; 상기 제1난연층 상에 형성된 제2접착층; 및 상기 제1접착층 상에 형성되고, 상기 일 구현예의 난연 입자를 포함한 제2난연층을 포함할 수 있다.
이때, 상기 제1난연층, 제2난연층은 서로 동일하거나 상이할 수 있고, 상기 제1접착층, 제2접착층 또한 서로 동일하거나 상이할 수 있다.
상기 난연 스티로폼은 상기 난연 스티로폼 최외곽면에 형성되고, 실록산계 고분자를 포함한 표면층을 더 포함할 수 있다. 상기 표면층을 포함함에 따라, 상기 난연 스티로폼은 우수한 내수성을 구현할 수 있다.
상기 표면층은 실록산계 고분자를 포함할 수 있으며, 상기 실록산계 고분자의 함량은 상기 폴리스티렌 발포 입자 100 중량부를 기준으로 상기 난연 입자 0.1 중량부 내지 20 중량부를 포함할 수 있다. 상기 실록산계 고분자에 관한 내용은 상기 일 구현예에서 상술한 내용을 포함한다.
상기 표면층은 상기 난연 스티로폼 최외곽면에 형성될 수 있다. 상기 최외곽면이란, 상기 난연 스티로폼의 내부 중심으로부터 가장 바깥쪽에 위치하여, 상기 난연 스티로폼의 표면 특성을 결정할 수 있다.
즉, 상기 표면층은 상기 난연 스티로폼에 포함된 난연층 상에 형성될 수 있다. 즉, 상기 난연 스티로폼은 폴리스티렌 발포 입자; 상기 폴리스티렌 발포 입자 상에 형성되고, 상기 일 구현예의 난연 입자를 포함한 난연층; 및 상기 난연층 상에 형성되고, 실록산계 고분자를 포함한 표면층;을 포함할 수 있다.
상기 난연층이 1이상 존재할 경우에는 최외곽면에 위치한 난연층 상에 상기 표면층이 형성될 수 있다. 구체적인 예를 들면, 상기 난연 스티로폼은 폴리스티렌 발포 입자; 상기 폴리스티렌 발포 입자 상에 형성된 제1접착층; 상기 제1접착층 상에 형성되고, 상기 일 구현예의 난연 입자를 포함한 제1난연층; 상기 제1난연층 상에 형성된 제2접착층; 상기 제1접착층 상에 형성되고, 상기 일 구현예의 난연 입자를 포함한 제2난연층; 및 상기 제2난연층 상에 형성되고, 실록산계 고분자를 포함한 표면층;을 포함할 수 있다.
상기 폴리스티렌 발포 입자 상에 상기 난연층을 형성하는 방법의 예는 크게 한정되지 않으며, 예를 들어, 상기 폴리스티렌 발포 입자와 난연 입자를 혼합하거나, 발포되지 않은 폴리스티렌 수지와 난연 입자를 혼합한 후 상기 폴리스티렌 수지를 발포하는 방법 등을 사용할 수 있다.
구체적으로, 상기 난연 스티로폼을 제조하는 제1구현예에 따르면, 폴리스티렌 발포 입자 및 상기 난연 입자의 혼합물을 열처리하는 단계를 포함하는 난연 스티로폼 제조방법이 제공될 수 있다.
상기 난연 입자에 관한 내용은 상기 구현예에서 상술한 내용을 포함한다. 상기 폴리스티렌 발포 입자는 내부에 발포제가 함침된 폴리스티렌 수지를 발포하여 제조된 구형 입자로서, 입경이 2 ㎜ 내지 100 ㎜, 또는 3 ㎜ 내지 50 ㎜, 또는 3 ㎜ 내지 10 ㎜일 수 있다.
상기 난연 스티로폼 제조방법은 상기 폴리스티렌 발포 입자 및 상기 난연 입자의 혼합물을 열처리하는 단계 이전에, 발포성 폴리스티렌 수지를 발포시키는 단계를 더 포함할 수 있다. 상기 발포성 폴리스티렌 수지에 대한 내용은 상기 다른 구현예의 난연 스티로폼 제조방법에서 상술한 내용을 포함한다.
상기 발포성 폴리스티렌 수지를 발포시키는 단계는, 상기 발포성 폴리스티렌 수지를 50℃ 내지 200℃, 또는 100℃ 내지 110℃ 온도에서 열처리하는 단계를 포함할 수 있다. 보다 구체적으로 상기 발포성 폴리스티렌 수지의 열처리는 20초 내지 200초간 진행할 수 있다. 상기 발포단계에서, 상기 발포성 폴리스티렌 수지의 발포가 진행되며, 상기 발포성 폴리스티렌 수지에 비해 부피가 팽창된 폴리스티렌 발포체가 생성될 수 있다.
상기 발포성 폴리스티렌 수지를 발포시키는 단계는, 0.05 ㎏/㎠ 내지 1 ㎏/㎠, 또는 0.1 ㎏/㎠ 내지 0.5 ㎏/㎠, 또는 0.1 ㎏/㎠ 내지 0.4 ㎏/㎠ 의 압력하에서 진행될 수 있다.
상기 발포성 폴리스티렌 수지를 발포시키는 단계는 건조 조건 또는 습식 조건에서 진행할 수 있으나, 바람직하게는 습식 조건에서 진행할 수 있다. 상기 습식 조건의 예로는 증기를 들 수 있으며, 구체적으로 50℃ 내지 200℃ 온도 및 0.05 ㎏/㎠ 내지 1 ㎏/㎠ 압력을 갖는 증기를 상기 발포성 폴리스티렌 수지에 접촉시키는 방법을 사용할 수 있다. 상기 증기의 예가 크게 한정되는 것은 아니며, 습식 공정에서 널리 사용되는 다양한 물질을 제한없이 사용할 수 있다.
이와 같이, 습식 조건에서 상기 발포 단계를 진행한 이후에는, 1시간 내지 2시간 동안 건조시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 폴리스티렌 발포 입자 및 상기 난연 입자의 혼합물은 폴리스티렌 발포 입자 1 중량부를 기준으로 상기 난연 입자 0.1 중량부 내지 5 중량부, 또는 0.3 중량부 내지 3중량부를 포함할 수 있다. 상기 폴리스티렌 발포 입자 1 중량부를 기준으로 상기 난연 입자 함량이 0.1 중량부 미만으로 지나치게 감소하면, 상기 난연 입자의 감소로 인해 난연성 향상 효과를 충분히 구현하기 어려울 수 있다.
반면, 상기 폴리스티렌 발포 입자 1 중량부를 기준으로 상기 난연 입자 함량이 5 중량부 초과로 지나치게 증가하면, 상기 폴리스티렌 발포 입자와 난연 입자의 배합이 어려워지며, 배합, 발포, 압축 성형 등의 공정에서의 성형성이 감소할 수 있고, 성형 이후 제품이 깨지는 등 내구성이 감소할 수 있다.
상기 폴리스티렌 발포 입자 및 상기 난연 입자를 혼합하는 방법의 예는 크게 한정되지 않으며, 수지 조성물의 혼합과 관련된 기술분야에서 널리 쓰이는 다양한 혼합 기법을 제한없이 사용할 수 있다.
상기 열처리 단계는, 상기 혼합물을 80℃ 내지 250℃, 또는 100℃ 내지 120℃ 온도에서 진행할 수 있다. 또한, 상기 열처리 공정은 1 ㎏/㎠ 내지 50 ㎏/㎠, 또는 5 ㎏/㎠ 내지 20 ㎏/㎠, 또는 6 ㎏/㎠ 내지 7 ㎏/㎠ 의 압력하에서 진행될 수 있다. 또한, 20초 내지 200초간 진행할 수 있다.
이를 통해, 상기 발포된 혼합물의 압축 성형이 진행될 수 있고, 구체적으로 폴리스티렌 발포 입자와 난연 입자의 혼합물이 압축과 함께 추가적으로 발포가 진행되면서 일정한 형상을 갖는 스티로폼을 제조할 수 있다. 상기 압축 성형 방법의 예가 크게 한정되는 것은 아니나, 예를 들어 일정 형상을 갖는 성형기에 상기 발포된 혼합물을 넣고 열처리하며 압축하는 방법을 사용할 수 있다.
상기 혼합물을 80℃ 내지 250℃, 또는 100℃ 내지 120℃ 온도에서 열처리하는 단계 또한 건조 조건 또는 습식 조건에서 진행할 수 있으나, 바람직하게는 습식 조건에서 진행할 수 있다. 상기 습식 조건의 예로는 증기를 들 수 있으며, 구체적으로 80℃ 내지 250℃ 온도 및 1 ㎏/㎠ 내지 50 ㎏/㎠ 압력을 갖는 증기를 상기 혼합물에 접촉시키는 방법을 사용할 수 있다. 상기 증기의 예가 크게 한정되는 것은 아니며, 습식 공정에서 널리 사용되는 다양한 물질을 제한없이 사용할 수 있다.
이와 같이, 습식 조건에서 상기 압축성형 단계를 진행한 이후에는, 40시간 내지 80시간 동안 건조시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
한편, 상기 난연 스티로폼을 제조하는 제2구현예에 따르면, 발포성 폴리스티렌 수지 및 상기 일 구현예의 난연 입자의 혼합물을 열처리하는 발포 단계를 포함하는 난연 스티로폼 제조방법이 제공될 수 있다.
상술한 특정의 난연 스티로폼 제조방법을 이용하면, 폴리스티렌 수지의 발포단계 이전에 미세한 크기의 폴리스티렌 수지와 난연 입자를 혼합함으로서, 혼합장치의 크기를 축소시킬 수 있으며, 난연 입자의 사용량을 최소화할 수 있으며, 기존의 제조설비를 그대로 이용할 수 있다는 점을 실험을 통하여 확인하고 발명을 완성하였다.
또한, 발포단계 이전에 미세한 크기의 폴리스티렌 수지와 난연 입자를 혼합한 이후, 발포 및 압축 성형 공정을 거치더라도, 폴리스티렌 발포체 표면에 난연 입자가 강하게 결합한 상태로 내구성이 유지됨에 따라, 최종적으로 제조되는 난연 스티로폼의 내수성과 난연성이 향상될 수 있다.
상기 난연 입자에 관한 내용은 상기 일 구현예에 관하여 상술한 내용을 포함한다.
구체적으로, 상기 발포성 폴리스티렌 수지는 발포가 진행되지 않은 폴리스티렌 수지로서, 폴리스티렌 수지 및 상기 폴리스티렌 수지 내부에 함침된 발포제를 포함하여 추후 발포단계에 의해 발포가 진행될 수 있는 수지를 의미한다.
상기 발포성 폴리스티렌 수지는 폴리스티렌 수지 100 중량부에 대하여 상기 발포제를 2 내지 10 중량부로 포함할 수 있으며, 상기 발포제의 예가 크게 한정되는 것은 아니나, 예를 들어 프로판, 부탄, 헥산, 펜탄, 헵탄, 시클로부탄, 시클로헥산, 메틸클로라이드, 에틸클로라이드, 메틸렌클로라이드, 디메틸에테르, 디에틸에테르, 메틸에틸에테르, 질소, 이산화탄소, 아르곤 또는 이들의 2종 이상의 혼합물을 사용할 수 있다. 또한, 상기 발포성 폴리스티렌 수지는 난연제 등을 첨가제로서 더 포함할 수 있다.
상기 발포성 폴리스티렌 수지는 입경이 0.5 ㎜ 내지 1.5 ㎜인 구형 폴리스티렌 입자 형태를 가질 수 있다. 상기 입경이 0.5 ㎜ 내지 1.5 ㎜인 구형 폴리스티렌 입자는 입경이 작아, 상기 폴리스티렌 입자 표면에 결합하기 위해 혼합되는 난연 입자의 양을 최소화할 수 있으며, 혼합장치의 크기를 축소할 수 있다.
상기 발포성 구형 폴리스티렌 입자를 제조하는 방법의 예가 크게 한정된 것은 아니나, 예를 들어, 현탁중합법 또는 콤파운딩법 등을 사용할 수 있다. 상기 현탁중합법의 예로는 수계 반응매질 상에서 스티렌 모노머의 현탁중합, 또는 스티렌 모노머와 적어도 하나의 코모노머의 현탁중합을 진행시키는 단계; 및 상기 현탁중합의 개시 이전에, 상기 현탁중합 중에, 또는 상기 현탁중합 이후에 발포제를 첨가하는 단계;를 포함하는 현탁중합법을 들 수 있다.
상기 콤파운딩법의 예로는 스티렌계 폴리머를 콤파운딩한 후 압출하면서 절단하여 스티렌계 폴리머 입자를 생성시키는 단계; 및 상기 스티렌계 폴리머 입자에 발포제를 첨가하는 단계;를 포함하는 콤파운딩법을 들 수 있다.
상기 발포성 폴리스티렌 수지의 밀도는 14 g/l 내지 20 g/l 일 수 있다.
상기 발포성 폴리스티렌 수지 및 난연 입자의 혼합물은 발포성 폴리스티렌 수지 1 중량부를 기준으로 상기 난연 입자 0.0005 중량부 내지 0.5 중량부를 포함할 수 있다. 상기 발포성 폴리스티렌 수지 1 중량부를 기준으로 상기 난연 입자 함량이 0.0005 중량부 미만으로 지나치게 감소하면, 상기 난연 입자의 감소로 인해 난연성 향상 효과를 충분히 구현하기 어려울 수 있다.
반면, 상기 발포성 폴리스티렌 수지 1 중량부를 기준으로 상기 난연 입자 함량이 0.5 중량부 초과로 지나치게 증가하면, 상기 발포성 폴리스티렌 수지와 난연 입자의 배합이 어려워지며, 배합, 발포, 압축 성형 등의 공정에서의 성형성이 감소할 수 있고, 성형 이후 제품이 깨지는 등 내구성이 감소할 수 있다.
상기 발포성 폴리스티렌 수지, 난연 입자를 혼합하는 방법의 예는 크게 한정되지 않으며, 수지 조성물의 혼합과 관련된 기술분야에서 널리 쓰이는 다양한 혼합 기법을 제한없이 사용할 수 있다.
한편, 상기 열처리는, 상기 혼합물을 50℃ 내지 200℃, 또는 100℃ 내지 110℃ 온도에서 진행할 수 있다. 보다 구체적으로는 20초 내지 200초간 진행할 수 있다. 상기 발포단계에서, 상기 혼합물에 포함된 발포성 폴리스티렌 수지의 발포가 진행되며, 상기 발포성 폴리스티렌 수지에 비해 부피가 팽창된 폴리스티렌 발포체가 생성될 수 있다.
상기 발포단계 이전에 상기 혼합물에서, 상기 발포성 폴리스티렌 수지 표면에 난연 입자가 결합할 수 있으며, 상기 발포단계 이후 생성된, 폴리스티렌 발포체의 표면에도 상기 결합이 유지될 수 있다.
상기 발포 단계는, 0.05 ㎏/㎠ 내지 1 ㎏/㎠, 또는 0.1 ㎏/㎠ 내지 0.5 ㎏/㎠, 또는 0.1 ㎏/㎠ 내지 0.4 ㎏/㎠ 의 압력하에서 진행될 수 있다.
상기 혼합물을 50℃ 내지 200℃, 또는 100℃ 내지 110℃ 온도에서 열처리하는 발포 단계는 건조 조건 또는 습식 조건에서 진행할 수 있으나, 바람직하게는 습식 조건에서 진행할 수 있다. 상기 습식 조건의 예로는 증기를 들 수 있으며, 구체적으로 50℃ 내지 200℃ 온도 및 0.05 ㎏/㎠ 내지 1 ㎏/㎠ 압력을 갖는 증기를 상기 혼합물에 접촉시키는 방법을 사용할 수 있다. 상기 증기의 예가 크게 한정되는 것은 아니며, 습식 공정에서 널리 사용되는 다양한 물질을 제한없이 사용할 수 있다.
이와 같이, 습식 조건에서 상기 발포 단계를 진행한 이후에는, 상기 발포 처리된 혼합물을 1시간 내지 2시간 동안 건조시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 발포 단계 이후에, 상기 발포된 혼합물을 80℃ 내지 250℃, 또는 100℃ 내지 120℃ 온도에서 열처리하는 단계를 더 포함할 수 있다. 보다 구체적으로는 20초 내지 200초간 진행할 수 있다. 상기 추가적인 열처리 공정은 1 ㎏/㎠ 내지 50 ㎏/㎠, 또는 5 ㎏/㎠ 내지 20 ㎏/㎠, 또는 6 ㎏/㎠ 내지 7 ㎏/㎠ 의 압력하에서 진행될 수 있다.
이를 통해, 상기 발포된 혼합물의 압축 성형이 진행될 수 있고, 구체적으로 폴리스티렌 발포 입자와 난연 입자의 혼합물이 압축과 함께 추가적으로 발포가 진행되면서 일정한 형상을 갖는 스티로폼을 제조할 수 있다. 상기 압축 성형 방법의 예가 크게 한정되는 것은 아니나, 예를 들어 일정 형상을 갖는 성형기에 상기 발포된 혼합물을 넣고 열처리하며 압축하는 방법을 사용할 수 있다.
상기 혼합물을 80℃ 내지 250℃, 또는 100℃ 내지 120℃ 온도 에서 열처리하는 단계 또한 건조 조건 또는 습식 조건에서 진행할 수 있으나, 바람직하게는 습식 조건에서 진행할 수 있다. 상기 습식 조건의 예로는 증기를 들 수 있으며, 구체적으로 80℃ 내지 250℃ 온도 및 1 ㎏/㎠ 내지 50 ㎏/㎠ 압력을 갖는 증기를 상기 혼합물에 접촉시키는 방법을 사용할 수 있다. 상기 증기의 예가 크게 한정되는 것은 아니며, 습식 공정에서 널리 사용되는 다양한 물질을 제한없이 사용할 수 있다.
이와 같이, 습식 조건에서 상기 압축성형 단계를 진행한 이후에는, 40시간 내지 80시간 동안 건조시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, 우수한 난연성 또는 내수성을 갖는 난연 입자 및 그 제조방법, 그리고 이를 이용한 난연 스티로폼이 제공될 수 있다.
도 1은 실시예1에서 제조된 난연 입자의 표면 SEM이미지를 나타낸 것이다.
도 2은 실시예1에서 제조된 난연 입자를 카메라 촬영 이미지를 나타낸 것이다.
도 3은 실시예10에서 제조된 발포전 스티로폼의 카메라 촬영 이미지를 나타낸 것이다.
도 4은 실시예10에서 제조된 발포후 스티로폼의 카메라 촬영 이미지를 나타낸 것이다.
도 5은 실시예10에서 제조된 성형 이후 스티로폼의 카메라 촬영 이미지를 나타낸 것이다.
도 6은 실시예1에서 제조된 난연 입자의 29Si NMR스펙트럼을 나타낸 것이다.
도 7은 실시예2에서 제조된 난연 입자의 표면 SEM이미지를 나타낸 것이다.
도 8은 실시예2에서 제조된 난연 입자의 29Si NMR스펙트럼을 나타낸 것이다.
도 9은 참고예로서, 물유리의 29Si NMR스펙트럼을 나타낸 것이다.
도 10은 참고예로서, 세노스피어의 29Si NMR스펙트럼을 나타낸 것이다.
도 11은 실시예5에서 제조된 난연 입자의 표면 SEM이미지를 나타낸 것이다.
도 12은 실시예6에서 제조된 난연 입자의 표면 SEM이미지를 나타낸 것이다.
도 13은 실시예7에서 제조된 난연 입자의 표면 SEM이미지를 나타낸 것이다.
도 14은 실시예8에서 제조된 난연 입자의 표면 SEM이미지를 나타낸 것이다.
발명을 하기의 실시예에서 보다 상세하게 설명한다. 단, 하기의 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기의 실시예에 의하여 한정되는 것은 아니다.
< 실시예 1 내지 9 : 난연 입자의 제조>
실시예1
세노스피어(이산화규소(SiO2): 약 60중량%, 산화알루미늄(Al2O3): 약 30 중량%, 산화철(Fe2O3): 약 4 중량%, 산화칼슘(CaO):약 4 중량%, 산화마그네슘(MgO): 약 2 중량%) 입자(200mesh) 100g와 물유리(KS 규격 2종: Na2SiO2ㆍnH2O) 400 g, 그리고 그리고 20℃에서 점도가 100cps인 폴리디메틸실록산(Element 14 PDMS 100, MOMENTIVE 사 제조; 중량평균분자량:6000 g/mol) 20g을 혼합한 다음, 상기 혼합물을 약 100℃ 온도의 열풍 교반기에 넣고 약 150 rpm의 속도로 교반하면서, 약 1.5시간 동안 열풍 건조시켜 겔화(gelation)시켰다. 상기 겔화된 혼합물을 분쇄기를 이용하여 분쇄하여, 상기 난연 입자를 제조하였다.
실시예2
세노스피어(이산화규소(SiO2): 약 60중량%, 산화알루미늄(Al2O3): 약 30 중량%, 산화철(Fe2O3): 약 4 중량%, 산화칼슘(CaO):약 4 중량%, 산화마그네슘(MgO): 약 2 중량%) 입자(200mesh) 100g와 물유리(KS 규격 2종: Na2SiO2ㆍnH2O) 400 g을 혼합한 다음, 상기 혼합물을 약 100℃ 온도의 열풍 교반기에 넣고 약 150 rpm의 속도로 교반하면서, 약 1.5시간 동안 열풍 건조시켜 겔화(gelation)시켰다. 상기 겔화된 혼합물을 분쇄기를 이용하여 분쇄하여, 상기 난연 입자를 제조하였다.
실시예3
세노스피어(이산화규소(SiO2): 약 60중량%, 산화알루미늄(Al2O3): 약 30 중량%, 산화철(Fe2O3): 약 4 중량%, 산화칼슘(CaO):약 4 중량%, 산화마그네슘(MgO): 약 2 중량%) 입자(200mesh) 100g와 물유리(KS 규격 2종: Na2SiO2ㆍnH2O) 400 g, 이산화티타늄 4g, 황산알루미늄 수용액(황산알루미늄 3g) 8g, 인산칼슘 수용액(인산칼슘 2 g) 6g, 카본블랙 2g, 그리고 그리고 20℃에서 점도가 100cps인 폴리디메틸실록산(Element 14 PDMS 100, MOMENTIVE 사 제조; 중량평균분자량:6000 g/mol) 20g을 혼합한 다음, 상기 혼합물을 약 100℃ 온도의 열풍 교반기에 넣고 약 150 rpm의 속도로 교반하면서, 약 1.5시간 동안 열풍 건조시켜 겔화(gelation)시켰다. 상기 겔화된 혼합물을 분쇄기를 이용하여 분쇄하여, 상기 난연 입자를 제조하였다.
실시예4
세노스피어(이산화규소(SiO2): 약 60중량%, 산화알루미늄(Al2O3): 약 30 중량%, 산화철(Fe2O3): 약 4 중량%, 산화칼슘(CaO):약 4 중량%, 산화마그네슘(MgO): 약 2 중량%) 입자(200mesh) 100g와 물유리(KS 규격 2종: Na2SiO2ㆍnH2O) 400 g, 이산화티타늄 4g, 황산알루미늄 수용액(황산알루미늄 3g) 8g, 인산칼슘 수용액(인산칼슘 2 g) 6g, 카본블랙 2g을 혼합한 다음, 상기 혼합물을 약 100℃ 온도의 열풍 교반기에 넣고 약 150 rpm의 속도로 교반하면서, 약 1.5시간 동안 열풍 건조시켜 겔화(gelation)시켰다. 상기 겔화된 혼합물을 분쇄기를 이용하여 분쇄하여, 상기 난연 입자를 제조하였다.
실시예5
세노스피어 입자 대신 세라믹마이크로스피어 입자를 사용한 것을 제외하고, 상기 실시예3과 동일하게 난연입자를 제조하였다.
실시예6
세노스피어 입자 대신 언번드 카본 입자를 사용한 것을 제외하고, 상기 실시예3과 동일하게 난연입자를 제조하였다.
실시예7
세노스피어 입자 대신 클린드애쉬 입자를 사용한 것을 제외하고, 상기 실시예3과 동일하게 난연입자를 제조하였다.
실시예8
세노스피어 입자 대신 플라이애쉬 입자를 사용한 것을 제외하고, 상기 실시예3과 동일하게 난연입자를 제조하였다.
실시예9
800℃ 온도에서 10분간 열처리한 세노스피어(이산화규소(SiO2): 약 60중량%, 산화알루미늄(Al2O3): 약 30 중량%, 산화철(Fe2O3): 약 4 중량%, 산화칼슘(CaO):약 4 중량%, 산화마그네슘(MgO): 약 2 중량%) 입자(200mesh)를 사용한 것을 제외하고, 상기 실시예3과 동일하게 난연입자를 제조하였다.
< 실시예 10 내지 20: 난연 스티로폼의 제조>
실시예10
교반기에서 폴리스티렌 수지 94중량% 및 펜탄(pentane) 6중량%를 함유한 폴리스티렌(SH 에너지 화학 SB 2,000: 입경 1.1 ㎜) 비드 70g에 폴리비닐 아세테이트(Polyvinyl acetate) 수지 15g을 혼합하여, 상기 비드 표면에 폴리비닐 아세테이트 수지 코팅층을 형성한 다음, 상기 교반기에 상기 실시예1에서 제조된 난연 입자 80g을 첨가하여 혼합하고, 건조시켰다.
이후, 상기 교반기에 아크릴 수지 20g을 첨가 및 혼합하여 표면에 아크릴 수지 코팅층을 형성한 다음, 상기 실시예1에서 제조된 난연 입자 40g을 첨가하여 혼합하고, 건조시켰다.
이후, 상기 건조된 혼합물을 스팀 교반기에 넣고 105℃ 온도 및 0.2 ㎏/㎠ 압력의 증기로 80초간 열처리하여 1차 발포한 후 공기 중에 1시간 동안 건조하였다. 상기 건조된 1차 발포 스티로폼을 스팀 성형기에 넣고 120℃ 온도 및 6.5 ㎏/㎠ 압력의 증기로 80초간 열처리하여 2차 압축 발포하고, 약 2일동안 건조하여 난연 스티로폼을 제조하였다.
실시예11
교반기에서 폴리스티렌 수지 94중량% 및 펜탄(pentane) 6중량%를 함유한 폴리스티렌(SH 에너지 화학 SB 2,000: 입경 1.1 ㎜) 비드 70g에 폴리비닐 아세테이트(Polyvinyl acetate) 수지 15g을 혼합하여, 상기 비드 표면에 폴리비닐 아세테이트 수지 코팅층을 형성한 다음, 상기 교반기에 상기 실시예1에서 제조된 난연 입자 80g을 첨가하여 혼합하고, 건조시켰다.
이후, 상기 교반기에 아크릴 수지 20g을 첨가 및 혼합하여 표면에 아크릴 수지 코팅층을 형성한 다음, 상기 실시예1에서 제조된 난연 입자 40g을 첨가하여 혼합하고, 건조시켰다. 그리고, 20℃에서 점도가 100cps인 폴리디메틸실록산(Element 14 PDMS 100, MOMENTIVE 사 제조; 중량평균분자량:6000 g/mol) 5g을 추가로 첨가하고, 건조시켰다.
이후, 상기 건조된 혼합물을 스팀 교반기에 넣고 105℃ 온도 및 0.2 ㎏/㎠ 압력의 증기로 80초간 열처리하여 1차 발포한 후 공기 중에 1시간 동안 건조하였다. 상기 건조된 1차 발포 스티로폼을 스팀 성형기에 넣고 120℃ 온도 및 6.5 ㎏/㎠ 압력의 증기로 80초간 열처리하여 2차 압축 발포하고, 약 2일동안 건조하여 난연 스티로폼을 제조하였다.
실시예12
교반기에서 폴리스티렌 수지 94중량% 및 펜탄(pentane) 6중량%를 함유한 폴리스티렌(SH 에너지 화학 SB 2,000: 입경 1.1 ㎜) 비드 70g에 아크릴 수지 20g을 혼합하여, 상기 비드 표면에 아크릴 수지 코팅층을 형성한 다음, 상기 교반기에 상기 실시예1에서 제조된 난연 입자 40g을 첨가하여 혼합하고, 건조시켰다.
이후, 상기 교반기에 폴리비닐 아세테이트(Polyvinyl acetate) 수지 15g을 첨가 및 혼합하여 표면에 폴리비닐 아세테이트 수지 코팅층을 형성한 다음, 상기 실시예1에서 제조된 난연 입자 80g을 첨가하여 혼합하고, 건조시켰다.
이후, 상기 건조된 혼합물을 스팀 교반기에 넣고 105℃ 온도 및 0.2 ㎏/㎠ 압력의 증기로 80초간 열처리하여 1차 발포한 후 공기 중에 1시간 동안 건조하였다. 상기 건조된 1차 발포 스티로폼을 스팀 성형기에 넣고 120℃ 온도 및 6.5 ㎏/㎠ 압력의 증기로 80초간 열처리하여 2차 압축 발포하고, 약 2일동안 건조하여 난연 스티로폼을 제조하였다.
실시예13
교반기에서 폴리스티렌 수지 94중량% 및 펜탄(pentane) 6중량%를 함유한 폴리스티렌(SH 에너지 화학 SB 2,000: 입경 1.1 ㎜) 비드 70g에 아크릴 수지 20g을 혼합하여, 상기 비드 표면에 아크릴 수지 코팅층을 형성한 다음, 상기 교반기에 상기 실시예1에서 제조된 난연 입자 40g을 첨가하여 혼합하고, 건조시켰다.
이후, 상기 교반기에 폴리비닐 아세테이트(Polyvinyl acetate) 수지 15g을 첨가 및 혼합하여 표면에 폴리비닐 아세테이트 수지 코팅층을 형성한 다음, 상기 실시예1에서 제조된 난연 입자 80g을 첨가하여 혼합하고, 건조시켰다. 그리고, 20℃에서 점도가 100cps인 폴리디메틸실록산(Element 14 PDMS 100, MOMENTIVE 사 제조; 중량평균분자량:6000 g/mol) 5g을 추가로 첨가하고, 건조시켰다.
이후, 상기 건조된 혼합물을 스팀 교반기에 넣고 105℃ 온도 및 0.2 ㎏/㎠ 압력의 증기로 80초간 열처리하여 1차 발포한 후 공기 중에 1시간 동안 건조하였다. 상기 건조된 1차 발포 스티로폼을 스팀 성형기에 넣고 120℃ 온도 및 6.5 ㎏/㎠ 압력의 증기로 80초간 열처리하여 2차 압축 발포하고, 약 2일동안 건조하여 난연 스티로폼을 제조하였다.
실시예14
교반기에서 폴리스티렌 수지 94중량% 및 펜탄(pentane) 6중량%를 함유한 폴리스티렌(SH 에너지 화학 SB 2,000: 입경 1.1 ㎜) 비드 70g에 전분계 아크릴 수지 25g을 약 1분간 혼합하여 상기 비드 표면에 전분계 아크릴 수지 코팅층을 형성한 다음, 상기 실시예1에서 제조된 난연 입자 60g을 첨가하여 약 1분간 혼합하고, 건조시켰다.
이후, 상기 교반기에 페놀 수지 15g을 약 1분간 첨가 및 혼합하여 표면에 페놀 수지 코팅층을 형성한 다음, 상기 실시예1에서 제조된 난연 입자 40g을 첨가하여 약 1분간 혼합하고, 상온의 열풍 및 오븐기에서 약 1시간 동안 건조시켰다.
이후, 상기 건조된 혼합물을 스팀 교반기에 넣고 105℃ 온도 및 0.2 ㎏/㎠ 압력의 증기로 80초간 열처리하여 1차 발포한 후 공기 중에 1시간 동안 건조하였다. 상기 건조된 1차 발포 스티로폼을 스팀 성형기에 넣고 120℃ 온도 및 6.5 ㎏/㎠ 압력의 증기로 80초간 열처리하여 2차 압축 발포하고, 약 2일동안 건조하여 난연 스티로폼을 제조하였다.
실시예15
교반기에서 폴리스티렌 수지 94중량% 및 펜탄(pentane) 6중량%를 함유한 폴리스티렌(SH 에너지 화학 SB 2,000: 입경 1.1 ㎜) 비드 70g에 페놀 수지 25g을 약 1분간 혼합하여 상기 비드 표면에 페놀 수지 코팅층을 형성한 다음, 상기 실시예1에서 제조된 난연 입자 60g을 첨가하여 약 1분간 혼합하고, 건조시켰다.
이후, 상기 교반기에 전분계 아크릴 수지 25g을 약 1분간 첨가 및 혼합하여 표면에 전분계 아크릴 수지 코팅층을 형성한 다음, 상기 실시예1에서 제조된 난연 입자 40g을 첨가하여 약 1분간 혼합하고, 상온의 열풍 및 오븐기에서 약 1시간 동안 건조시켰다.
이후, 상기 건조된 혼합물을 스팀 교반기에 넣고 105℃ 온도 및 0.2 ㎏/㎠ 압력의 증기로 80초간 열처리하여 1차 발포한 후 공기 중에 1시간 동안 건조하였다. 상기 건조된 1차 발포 스티로폼을 스팀 성형기에 넣고 120℃ 온도 및 6.5 ㎏/㎠ 압력의 증기로 80초간 열처리하여 2차 압축 발포하고, 약 2일동안 건조하여 난연 스티로폼을 제조하였다.
실시예16
교반기에서 폴리스티렌 수지 94중량% 및 펜탄(pentane) 6중량%를 함유한 폴리스티렌(SH 에너지 화학 SB 2,000: 입경 1.1 ㎜) 비드 70g에 폴리비닐 아세테이트(Polyvinyl acetate) 수지 15g을 혼합하여, 상기 비드 표면에 폴리비닐 아세테이트 수지 코팅층을 형성한 다음, 상기 교반기에 상기 실시예2에서 제조된 난연 입자 80g을 첨가하여 혼합하고, 건조시켰다.
이후, 상기 교반기에 아크릴 수지 20g을 첨가 및 혼합하여 표면에 아크릴 수지 코팅층을 형성한 다음, 상기 실시예2에서 제조된 난연 입자 40g을 첨가하여 혼합하고, 건조시켰다.
이후, 상기 건조된 혼합물을 스팀 교반기에 넣고 105℃ 온도 및 0.2 ㎏/㎠ 압력의 증기로 80초간 열처리하여 1차 발포한 후 공기 중에 1시간 동안 건조하였다. 상기 건조된 1차 발포 스티로폼을 스팀 성형기에 넣고 120℃ 온도 및 6.5 ㎏/㎠ 압력의 증기로 80초간 열처리하여 2차 압축 발포하고, 약 2일동안 건조하여 난연 스티로폼을 제조하였다.
실시예17
교반기에서 폴리스티렌 수지 94중량% 및 펜탄(pentane) 6중량%를 함유한 폴리스티렌(SH 에너지 화학 SB 2,000: 입경 1.1 ㎜) 비드 70g에 아크릴 수지 20g을 혼합하여, 상기 비드 표면에 아크릴 수지 코팅층을 형성한 다음, 상기 교반기에 상기 실시예2에서 제조된 난연 입자 40g을 첨가하여 혼합하고, 건조시켰다.
이후, 상기 교반기에 폴리비닐 아세테이트(Polyvinyl acetate) 수지 15g을 첨가 및 혼합하여 표면에 폴리비닐 아세테이트 수지 코팅층을 형성한 다음, 상기 실시예2에서 제조된 난연 입자 80g을 첨가하여 혼합하고, 건조시켰다.
이후, 상기 건조된 혼합물을 스팀 교반기에 넣고 105℃ 온도 및 0.2 ㎏/㎠ 압력의 증기로 80초간 열처리하여 1차 발포한 후 공기 중에 1시간 동안 건조하였다. 상기 건조된 1차 발포 스티로폼을 스팀 성형기에 넣고 120℃ 온도 및 6.5 ㎏/㎠ 압력의 증기로 80초간 열처리하여 2차 압축 발포하고, 약 2일동안 건조하여 난연 스티로폼을 제조하였다.
실시예18
교반기에서 폴리스티렌 수지 94중량% 및 펜탄(pentane) 6중량%를 함유한 폴리스티렌(SH 에너지 화학 SB 2,000: 입경 1.1 ㎜) 비드 70g에 전분계 아크릴 수지 25g을 약 1분간 혼합하여 상기 비드 표면에 전분계 아크릴 수지 코팅층을 형성한 다음, 상기 실시예2에서 제조된 난연 입자 60g을 첨가하여 약 1분간 혼합하고, 건조시켰다.
이후, 상기 교반기에 페놀 수지 15g을 약 1분간 첨가 및 혼합하여 표면에 페놀 수지 코팅층을 형성한 다음, 상기 실시예2에서 제조된 난연 입자 40g을 첨가하여 약 1분간 혼합하고, 상온의 열풍 및 오븐기에서 약 1시간 동안 건조시켰다.
이후, 상기 건조된 혼합물을 스팀 교반기에 넣고 105℃ 온도 및 0.2 ㎏/㎠ 압력의 증기로 80초간 열처리하여 1차 발포한 후 공기 중에 1시간 동안 건조하였다. 상기 건조된 1차 발포 스티로폼을 스팀 성형기에 넣고 120℃ 온도 및 6.5 ㎏/㎠ 압력의 증기로 80초간 열처리하여 2차 압축 발포하고, 약 2일동안 건조하여 난연 스티로폼을 제조하였다.
실시예19
교반기에서 폴리스티렌 수지 94중량% 및 펜탄(pentane) 6중량%를 함유한 폴리스티렌(SH 에너지 화학 SB 2,000: 입경 1.1 ㎜) 비드 70g에 페놀 수지 25g을 약 1분간 혼합하여 상기 비드 표면에 페놀 수지 코팅층을 형성한 다음, 상기 실시예2에서 제조된 난연 입자 60g을 첨가하여 약 1분간 혼합하고, 건조시켰다.
이후, 상기 교반기에 전분계 아크릴 수지 25g을 약 1분간 첨가 및 혼합하여 표면에 전분계 아크릴 수지 코팅층을 형성한 다음, 상기 실시예2에서 제조된 난연 입자 40g을 첨가하여 약 1분간 혼합하고, 상온의 열풍 및 오븐기에서 약 1시간 동안 건조시켰다.
이후, 상기 건조된 혼합물을 스팀 교반기에 넣고 105℃ 온도 및 0.2 ㎏/㎠ 압력의 증기로 80초간 열처리하여 1차 발포한 후 공기 중에 1시간 동안 건조하였다. 상기 건조된 1차 발포 스티로폼을 스팀 성형기에 넣고 120℃ 온도 및 6.5 ㎏/㎠ 압력의 증기로 80초간 열처리하여 2차 압축 발포하고, 약 2일동안 건조하여 난연 스티로폼을 제조하였다.
실시예20
교반기에서 폴리스티렌 수지 94중량% 및 펜탄(pentane) 6중량%를 함유한 폴리스티렌(SH 에너지 화학 SB 2,000: 입경 1.1 ㎜) 비드 70g에 폴리비닐 아세테이트(Polyvinyl acetate) 수지 15g을 혼합하여, 상기 비드 표면에 폴리비닐 아세테이트 수지 코팅층을 형성한 다음, 상기 교반기에 상기 실시예3에서 제조된 난연 입자 50g을 첨가하여 혼합하고, 건조시켰다.
이후, 상기 교반기에 아크릴 수지 20g을 첨가 및 혼합하여 표면에 아크릴 수지 코팅층을 형성한 다음, 상기 실시예3에서 제조된 난연 입자 30g을 첨가하여 혼합하고, 건조시켰다.
이후, 상기 건조된 혼합물을 스팀 교반기에 넣고 105℃ 온도 및 0.2 ㎏/㎠ 압력의 증기로 80초간 열처리하여 1차 발포한 후 공기 중에 1시간 동안 건조하였다. 상기 건조된 1차 발포 스티로폼을 스팀 성형기에 넣고 120℃ 온도 및 6.5 ㎏/㎠ 압력의 증기로 80초간 열처리하여 2차 압축 발포하고, 약 2일동안 건조하여 난연 스티로폼을 제조하였다.
실시예21
교반기에서 폴리스티렌 수지 94중량% 및 펜탄(pentane) 6중량%를 함유한 폴리스티렌(SH 에너지 화학 SB 2,000: 입경 1.1 ㎜) 비드 70g에 폴리비닐 아세테이트(Polyvinyl acetate) 수지 15g을 혼합하여, 상기 비드 표면에 폴리비닐 아세테이트 수지 코팅층을 형성한 다음, 상기 교반기에 상기 실시예4에서 제조된 난연 입자 50g을 첨가하여 혼합하고, 건조시켰다.
이후, 상기 교반기에 아크릴 수지 20g을 첨가 및 혼합하여 표면에 아크릴 수지 코팅층을 형성한 다음, 상기 실시예4에서 제조된 난연 입자 30g을 첨가하여 혼합하고, 건조시켰다.
이후, 상기 건조된 혼합물을 스팀 교반기에 넣고 105℃ 온도 및 0.2 ㎏/㎠ 압력의 증기로 80초간 열처리하여 1차 발포한 후 공기 중에 1시간 동안 건조하였다. 상기 건조된 1차 발포 스티로폼을 스팀 성형기에 넣고 120℃ 온도 및 6.5 ㎏/㎠ 압력의 증기로 80초간 열처리하여 2차 압축 발포하고, 약 2일동안 건조하여 난연 스티로폼을 제조하였다.
< 비교예1 내지 2 : 난연 스티로폼의 제조>
비교예1
(1) 난연 조성물의 제조
세노스피어(이산화규소(SiO2): 약 60중량%, 산화알루미늄(Al2O3): 약 30 중량%, 산화철(Fe2O3): 약 4 중량%, 산화칼슘(CaO):약 4 중량%, 산화마그네슘(MgO): 약 2 중량%) 입자(200mesh) 100g와 물유리(KS 규격 2종: Na2SiO2ㆍnH2O) 400 g, 이산화티타늄 4g, 황산알루미늄 수용액(황산알루미늄 3g) 8g, 인산칼슘 수용액(인산칼슘 2 g) 6g, 카본블랙 2g, 그리고 그리고 20℃에서 점도가 100cps인 폴리디메틸실록산(Element 14 PDMS 100, MOMENTIVE 사 제조; 중량평균분자량:6000 g/mol) 20g을 혼합하여, 난연 조성물을 제조하였다.
(2) 난연 스티로폼의 제조
실시예에서 제조된 난연입자 대신 상기 난연 조성물을 사용한 것을 제외하고, 실시예10과 동일하게 난연 스티로폼을 제조하였다.
비교예2
(1) 난연 조성물의 제조
상기 비교예1과 동일하게, 난연 조성물을 제조하였다.
(2) 난연 스티로폼의 제조
실시예에서 제조된 난연입자 대신 상기 난연 조성물을 사용한 것을 제외하고, 실시예16과 동일하게 난연 스티로폼을 제조하였다.
< 실험예 : 난연 입자 및 난연 스티로폼의 물성 측정>
상기 실시예 및 비교예에서 얻어진 난연 입자 및 난연 스티로폼의 물성을 하기 방법으로 측정하였으며, 그 결과를 표1 에 나타내었다.
실험예1 : 표면특성
상기 실시예1에서 얻어진 난연 입자를 FE-SEM 장비를 이용하여 촬영한 이미지를 하기 도1에, 카메라를 이용하여 촬영한 이미지를 하기 도2에 나타내었다.
또한, 상기 실시예10에서 제조된 발포 전 단계의 난연 스티로폼에 대하여, 카메라를 이용하여 촬영한 이미지를 하기 도3에 나타내었고, 발포 후 단계의 난연 스티로폼에 대해 카메라를 이용하여 촬영한 이미지를 하기 도4에, 압축 성형 후 최종 제조된 난연 스티로폼에 대해 카메라를 이용하여 촬영한 이미지를 하기 도5에 나타내었다.
하기 도1에 나타난 바와 같이, 상기 실시예1의 난연 입자는 최대 직경이 약 50 ㎛이며, 불규칙적인 형상을 나타내었다. 또한, 하기 도2에 나타난 바와 같이, 상기 실시예1의 난연 입자는 흑색의 분말임을 확인할 수 있었다.
하기 도3에 나타난 바와 같이, 폴리스티렌 비드 표면에 난연입자를 형성함에 따라, 표면이 흑색을 띠고 있었다.
또한, 하기 도4 및 도5에 나타난 바와 같이, 상기 실시예10에서 제조된 난연 스티로폼은 표면에 상기 실시예1의 난연 입자가 형성된 것을 확인할 수 있었다.
상기 실시예2에서 얻어진 난연 입자를 FE-SEM 장비를 이용하여 촬영한 이미지를 하기 도7에 나타내었다.
하기 도7에 나타난 바와 같이, 상기 실시예2의 난연 입자는 최대 직경이 약 50 ㎛이며, 불규칙적인 형상을 나타내었다.
또한, 하기 도11 내지 14에 나타난 바와 같이, 상기 실시예5 내지 8의 난연 입자도 최대 직경이 약 50 ㎛이며, 불규칙적인 형상을 나타내었다.
실험예2 : 성분 분석
상기 실시예 1에서 얻어진 난연 입자에 대하여, Solid 400MHz WB NMR Spectrometer 장비(79.51MHz, D20용매조건)를 이용하여, 29Si NMR스펙트럼을 측정하고, 이를 하기 도 6에 나타내었다.
하기 도6에 나타난 바와 같이, 상기 실시예1에서 얻어진 난연 입자는 -92.27 ppm에서 화학 시프트(chemical shift)를 나타내었다.
상기 실시예 2에서 얻어진 난연 입자에 대하여, Solid 400MHz WB NMR Spectrometer 장비(79.51MHz, D20용매조건)를 이용하여, 29Si NMR스펙트럼을 측정하고, 이를 하기 도 8에 나타내었다.
하기 도8에 나타난 바와 같이, 상기 실시예2에서 얻어진 난연 입자는 -92.27 ppm에서 화학 시프트(chemical shift)를 나타내었다.
*참고예로서, 물유리의 경우, 하기 도 9에 나타난 바와 같이, -80.41 ppm, -88.57 ppm, -90.57 ppm, -96.52 ppm, -97.41 ppm, -106.53 ppm 에서 화학 시프트(chemical shift)를 나타내었고, 세노스피어의 경우, 하기 도 10에 나타난 바와 같이, -90.16 ppm, -108.9 ppm 에서 화학 시프트(chemical shift)를 나타내어, 상기 난연 입자와 상이한 피크를 나타내었다.
즉, 상기 난연 입자는 상기 물유리와 세노스피어의 단순한 혼합물이 아니며, 혼합물을 열처리하여 형성되는 겔화된 중합체임을 확인할 수 있다.
실험예3 : 난연성
상기 실시예 10 내지 21, 비교예 1 내지 2에서 얻어진 난연 스티로폼을 이용하여, 가로 10㎝ * 세로 10㎝ * 두께 5㎝의 시편을 제작하고, 가스 토치로 5분간 가열하여, 난연성을 평가하였다.
구체적으로, 5분간 가열시에도 불이 붙지 않고 연기가 나지 않으며 스티로폼 입자가 70%이상 남이있는 경우를 "우수"로, 5분간 가열시 불이 붙으며 연기가 나며 심재가 30% 이상 연소된 경우를 "나쁨"으로 평가하였다.
실험예4 : 내수성
상기 실시예 10 내지 21, 비교예1 내지 2에서 얻어진 난연 스티로폼을 이용하여, 가로 10㎝ * 세로 10㎝ * 두께 5㎝의 시편을 제작하고, 10cm 깊이의 물에 침수시켜, 내수성을 평가하였다.
구체적으로, 24시간 10cm깊이 물에 침수 시 에도 물에 녹지 않는 경우를 "우수"로, 24시간 10cm깊이 물에 침수 시 물에 녹는 경우를 "나쁨"으로 평가하였다.
실시예 및 비교예 난연 스티로폼의 실험예 결과
구분 난연성 평가 내수성 평가
실시예10 우수 우수
실시예11 우수 우수
실시예12 우수 우수
실시예13 우수 우수
실시예14 우수 우수
실시예15 우수 우수
실시예16 우수 우수
실시예17 우수 우수
실시예18 우수 우수
실시예19 우수 우수
실시예20 우수 우수
실시예21 우수 우수
비교예1 나쁨 나쁨
비교예2 나쁨 나쁨
상기 표1에 나타난 바와 같이, 폴리스티렌 비드와 함께 실시예1 또는 실시예21에서 제조된 난연 입자를 혼합하여 제조된 스티로폼은 우수한 난연성, 또는 내수성을 나타냄을 확인할 수 있었다.
반면, 실시예와 같이 겔화 및 분쇄공정에 의한 난연입자를 사용하지 않고, 단순히 난연물질을 혼합한 조성물을 첨가하여 제조된 스티로폼은 스티로품 상에 난연물질이 충분히 접착되기 어려워 실시예에 비해 난연성이나 내수성이 충분히 구현되기 어렵다는 점을 확인하였다.

Claims (6)

  1. 세노스피어, 플라이애쉬, 세라믹마이크로스피어, 클린드애쉬 및 언번드카본으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 무기입자 및 무기 바인더의 가교 (공)중합체를 함유한 건조겔을 포함하고,
    상기 가교(공)중합체는 상기 무기입자와 무기 바인더 간의 가교 결합을 포함하며,
    29Si NMR 스펙트럼에서 -91 ppm 내지 -95ppm의 화학 시프트를 갖는 피크를 포함하는, 난연 입자.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 난연 입자는 최대 직경이 0.01 ㎛ 내지 1000 ㎛인, 난연 입자.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 건조겔은 무기입자 100 중량부 대비 1 중량부 내지 50 중량부의 티타늄옥사이드를 더 포함하는, 난연 입자.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 건조겔은 실록산계 고분자를 더 포함하는, 난연 입자.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 실록산계 고분자는 20℃에서 측정한 점도가 0.65 cps 내지 10000 cps인, 난연 입자.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 실록산계 고분자의 중량평균 분자량이 4000 g/mol 내지 10000 g/mol인, 난연 입자.
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Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102047991B1 (ko) * 2018-02-12 2019-11-22 (주)경안인더스트리 절연·단열용 보드 및 이의 제조방법
KR102185932B1 (ko) * 2019-05-02 2020-12-03 박명노 경량난연 단열재 및 이의 제조방법
KR102353720B1 (ko) * 2020-02-17 2022-01-19 이성준 실사출력물 후코팅용 방염 조성물
JP7440766B2 (ja) * 2020-06-17 2024-02-29 藤倉化成株式会社 水系塗料組成物及び塗装方法
JP7440767B2 (ja) * 2020-06-19 2024-02-29 藤倉化成株式会社 水系塗料組成物
CN111978587A (zh) * 2020-09-02 2020-11-24 安徽祥欣新材料科技有限公司 一种阻燃聚苯乙烯材料及其制备方法
CN112608101B (zh) * 2020-12-15 2022-07-22 安徽艾米伦特建材科技有限公司 一种低容重无机复合聚苯不燃保温材料及其制备方法
KR102662268B1 (ko) * 2020-12-31 2024-04-29 양세욱 나노 세라믹 입자가 포함된 난연제 조성물 및 그 제조방법
CN115071244A (zh) * 2022-05-31 2022-09-20 苏州禧之龙新材料科技有限公司 一种防火保温板

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS604235B2 (ja) * 1975-06-24 1985-02-02 石川 尭 防火剤
JP3715669B2 (ja) 1995-01-25 2005-11-09 積水化学工業株式会社 紫外線照射下で大気の浄化に用いられる無機質硬化体
JP3677090B2 (ja) * 1995-07-31 2005-07-27 太平洋セメント株式会社 空洞充填材料
US6743509B2 (en) * 2002-10-01 2004-06-01 Dow Corning Corporation Method of treating precipitated calcium carbonate fillers
KR100635832B1 (ko) * 2003-09-29 2006-10-18 최준한 불연성 조성물, 이를 이용한 건축용 불연성 성형품 및이의 제조방법
KR20060103056A (ko) * 2005-05-06 2006-09-28 박희섭 내수성 촉진제 및 이를 함유한 규산계 난연제, 그리고 이난연제로 처리된 난연성 스티로폼 및 그 제조방법
WO2008091129A1 (en) * 2007-01-25 2008-07-31 Jungmac Ind R & D Ltd Coating composition of flame retardant for foam resin, polystyrene foam comprising the same, and method for preparing the same foam
WO2008147056A1 (en) * 2007-05-30 2008-12-04 Jae-Cheon Kim Expandable polystyrene bead with superior adiabatic and flameproof effect and method for producing the same
ES2741552T3 (es) * 2009-05-28 2020-02-11 Dow Global Technologies Llc Composiciones, procedimientos de y usos de geopolímeros modificados
JP5749949B2 (ja) * 2011-03-14 2015-07-15 株式会社Kri ジオポリマー及びその製造方法
EP2868637A1 (de) * 2013-10-31 2015-05-06 Construction Research & Technology GmbH Geopolymerschaum-Formulierung
FI3087126T3 (fi) * 2013-12-27 2023-08-02 Synthos Dwory 7 Spolka Z Ograniczona Odpowiedzialnoscia Kenosfäärien käyttö vinyyliaromaattisesta monomeeristä valmistetun ja lämpöä johtamatonta lisäainetta sisältävän polymeerivaahdon itsesammutusominaisuuksien parantamiseen
CN103936387B (zh) * 2014-04-11 2015-12-02 武汉理工大学 一种轻质粉煤灰基绝热材料的制备方法
SI3245172T1 (sl) * 2015-01-14 2019-05-31 Synthos S.A. Ekspandibilen vinilaromatski polimerni granulat in ekspandirana vinilaromatska polimerna pena, ki obsega geopolimerni kompozit in njegova uporaba

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