KR20070121148A - 다기능 난연 발포폴리스티렌 폼 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 다기능의 난연성 발포폴리스티렌 폼 및 그 제조방법에 관한 것으로, EPS 원료를 1차 발포하고 건조 숙성하여 준비된 EPS 발포 비드 100중량부에 대하여 본 발명의 난연액 조성물 100∼170중량부를 배합 혼련하여 열풍건조공정을 거쳐 난연성 EPS 발포 비드를 제조하여 사이로에 저장하고 통상의 발포폴리스티렌 폼 성형기에서 증기 가열 성형한 후 가스제거 촉매를 이용하는 방법으로 발포가스를 효과적으로 제거하여 다기능의 난연 발포폴리스티렌 폼을 제조 하게 되며 난연성과 기능성이 향상되고, 품질의 안정성 내구성 내수성이 향상된 다기능의 난연성 발포폴리스티렌 폼 및 그 제조방법을 제공하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 EPS 발포 비드 코팅제로 사용되는 상기 난연액 조성물은 본 발명 액상실리케이트 혼합물 100중량부에 대하여 무기계 난연재 0.5∼20중량부, 인계 난연재 0.5∼15중량부, 기능성 충전재로 제올라이트 10∼30중량부, 무기계 다공질 보온재0.5∼30중량부, 흑연 0.5∼20중량부, 열팽창성흑연 0.5∼40중량부, 벤토나이트 0.5∼50중량부 로 조성되는 본 발명의 난연액 조성물을 이용하여 제조하는 것을 특징으로 한다. 또한, 본 발명에서는 제오라이트 벤토나이트를 첨가하여 유해가스 제거와 습도조절, 탈취, 정전기제거, 원적외선방사, 중금속흡착제거, 소광효과 등 다기능의 난연 발포폴리스티렌 폼 및 그 제조방법을 제공하는 것을 특징으로 한다.

발포폴리스티렌 폼, 난연제, 공기정화물질, 단열재, 제올라이트, 샌드위치판넬

Description

다기능 난연 발포폴리스티렌 폼 및 그 제조방법{omitted}

제1도는 본 발명의 공정도

본 발명은 다기능의 난연성 발포폴리스티렌 폼 및 그 제조방법에 관한 것으로, 동종 업계의 통상적인 발포폴리스티렌 폼 제조장치(공정)를 이용하는 것으로, 그 제조장치의 증기 가열 발포부에 EPS 원료를 투입하여 1차 발포하고 건조과정을 거쳐 이송하여 사이로 에 저장 숙성하여 준비된 EPS 발포 비드 100중량부에 대하여 본 발명의 난연액 조성물 100∼170중량부를 배합 혼련하여 열풍건조공정을 거쳐 난연성 EPS 발포 비드를 제조하여 사이로에 저장하고 통상의 발포폴리스티렌 폼 성형기에서 증기 가열 성형한 후 가스제거 촉매를 이용하여 발포가스를 효과적으로 제거하여 다기능의 발포폴리스티렌 폼을 제조 할 경우 난연성 향상 점결력 증대 내수성이 향상된 다기능의 난연성 발포폴리스티렌 폼 및 그 제조방법을 특징으로 한다.

본 발명에 사용되는 상기 난연액 조성물은 본 발명 액상실리케이트 혼합물 100중량부에 대하여 무기계 난연재 0.5∼20중량부, 인계 난연재 0.5∼15중량부, 기능성 충전재로 제올라이트 10∼30중량부, 단열성능 증진 난연효율 증진 전자파 차 단 목적의 흑연 0.5∼20중량부, 열팽창성흑연 0.5∼40중량부, 점도증진과 난연효과 상승색도조절 목적으로 무기증점제로 분류되는 벤토나이트 0.5∼50중량부, 무기계 다공질 보온재0.5∼30중량부 로 조성되는 본 발명의 난연액 조성물을 혼합 분산하여 제조하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에서는 다기능의 난연성 발포폴리스티렌 폼 의 물성조절과 기능을 다양화 하기위하여 제오라이트를 첨가하여 사용공간의 유해가스 제거와 습도조절, 탈취, 정전기제거, 원적외선방사, 소광효과 및 색도 향상 목적으로 혼합사용하여 물성조절과 그 기능을 다양화 하고자 하였으며, 또한 샌드위치패널 등 2차 가공 목적으로 사용하기위한 절단 및 조형가공 절삭가공과 건축현장에서의 목공가공 조각가공 재단가공 등의 절삭 조형가공 과정에서 발생되는 발포폴리스티렌 폼 의 톱밥 비산을 개선하기 위한 방법으로 제오라이트를 첨가하여 가공 중에 발생되는 정전기를 제거하여 작업장의 비산 환경오염을 개선하는 가공성이 우수한 기능성 발포폴리스티렌 폼을 제조 하게 되었다.

상기의 제오라이트를 첨가하여 제조된 발포폴리스티렌 폼은 제오라이트의 기능적 특징인 암모니아 가스, 질소산화물 가스를 흡착 제거하는 촉매기능을 지니게 되어 건축물의 지하 주차장, 공동주택 지하공간, 레스토랑, 조리시설, 밀폐된 공간, 정수장, 폐수처리장, 대형건축물의 정화조 등에 단열재로 사용되는 경우 유해가스 제거와 탈취효과를 나타내는 부가기능을 지니게 된다.

또한, 난연제 의 첨가로 발생되는 발포폴리스티렌 폼 의 단열성능 감소를 개선하기위하여 단열성능이 우수한 팽창성 흑연을 단열과 난연 목적으로 첨가하여 개 선하였다.

난연제 의 선택은 강화된 환경기준에 적합한 무기계 난연제, 인계 난연제 와 팽창성 흑연을 사용하여 극복하였으며 또한, 본 발명의 난연액 조성물을 첨가하여 제조한 후에도 열선 재단이 가능한 절단 가공성이 우수한 다기능의 난연성 발포폴리스티렌 폼을 제조하게 되었다.

따라서, 발포폴리스티렌 폼 의 난연성능과 부가기능을 더욱 강화 하는 경우 화재의 안전성을 개선하고, 그 용도를 더 확대 할 수 있으며, 작업장의 환경오염을 개선하게 되며, 경제적 부가가치와 상품성을 높이게 되었다.

일반적으로 난연성 발포폴리스티렌 폼 의 제조는 EPS 원료수지 제조공정에 난연제를 혼합하여 제조되는 난연성 EPS 원료를 사용하는 방법과 완성된 발포폴리스티렌 폼 보드에 칼집을 내거나 합침용 핀을 사용하여 난연액을 강제 주입하는 방법을 사용한 제품이 제조되고 있다.

또한, 발포 완료된 EPS비드 또는 폐스티로폴을 분쇄한 입자에 시멘트슬러리와 접착제를 사용하여 몰드로 성형 양생하는 방법의 경량보드가 제조되고 있으며, 또다른 제조방법으로는 EPS비드(Beads) 의 발포 전 원재료를 분쇄하여 표면적을 확대한 분쇄 EPS비드를 발포하여 탄산칼슘과 규산소다를 반복적으로 도포하여 성형하는 방법이 등록특허로 고시되고 있다.

상기의 난연액을 주입한 난연성 발포폴리스티렌 폼 제품은 대부분 샌드위치패널의 내장재로 일부 사용되고 있으며, 상기의 시멘트슬러리와 접착제를 사용한 스티로폴 경량보드는 내부용 경량 칸막이 또는 조립식 벽체로 사용되고 있는 고강 도 제품이 사용되고 있다.

그러나, 이러한 제품들은 제조 과정에서의 구조적 결함을 지니게 되어 특정용도에 한정 사용되고 있으며 그 결함으로는 상기의 난연액을 주입한 난연성 발포폴리스티렌 폼 제품은 완성된 폼 보드에 난연액을 주입하기 위하여 저밀도 폼 보드를 사용 하여야하고 더 바람직하게는 보드의 EPS발포 입자 사이의 공극을 더 확대하여 난연액을 고르게 주입하여야 하므로 EPS발포 입자 사이의 결합강도가 저하되어 내부 충진용으로 한정 사용되고 있다.

또한, 상기 시멘트슬러리와 접착제를 사용하여 몰드로 성형 양생하는 방법의 경량스티로폴 보드는 난연과 결합양생 목적의 시멘트슬러리 배합량을 감소하는 경우 시멘트의 포졸란 수화반응이 미흡하여 결합강도가 부족하므로 시멘트의 배합량을 감소할 수 없어 과도한 시멘트의 사용으로 단열성능이 저하되어 보조 단열재로 사용되는 단점과 중량의 상승과 열선 절단이 불가능하여 재단 가공성이 불리하다.

상기의 또다른 제조방법으로, EPS비드(Beads) 의 발포 전 원재료를 분쇄하여 표면적을 확대한 분쇄 EPS비드를 발포하여 탄산칼슘과 규산소다를 반복적으로 도포하여 성형하는 방법은 등록특허10-0507582에 고시되고 있으며 이것은 첫 단계로 발포 전의 EPS비드(Beads)원재료를 분쇄하여 표면적을 확대하는 EPS비드(Beads)원재료를 분쇄공정을 거쳐 2분의1 내지 8분의1 크기로 파쇄 된 발포 전의EPS비드를 준비하고, 다음단계로 그 비드를 5배 내지 20배로 발포하는 공정을 거치고, 다음으로 풀 또는 규산소다 희석액을 발포된 비드에 코팅하고 이어서 탄산칼슘 파우더를 코팅하며 그 공정을 2회 반복하여 코팅하고 다음으로 규산소다를 추가 혼련하며 다음 으로 형틀에 투입하여 압착(pressing)하며 난연목적과 경화목적의 탄산가스를 공급하여 성형하는 난연성 스티로폼 이 소개되고 있다.

이것은 발포 전의 EPS비드(Beads)원재료를 2분의1 내지 8분의1 크기로 파쇄하고 그 비드를 5배 내지 20배로 발포하는 공정을 거쳐 파쇄 표면적을 확대하므로 결합 표면적을 확대하여 부착력을 강화 하였으나 독립기포를 일부 파괴하게 되어 상대적으로 단열 기능은 감소하는 구조이며 흡습 흡수의 량을 증가시키는 단점을 나타낸다.

그 단점으로, 단열의 효율은 독립기포 구조일대가 가장 효과적이나 그 구조를 일부 파손하는 방법이며 그 확대된 표면적에 상기의 열전도성이 높은 결합제(규산소다,탄산칼슘)가 더 넓은 면에 침투되며 도포되므로 단열성능이 저하된다.

또한, 발포된 폴리스티렌 비드 입자의 표면은 방수기능의 얇은 수지 막으로 되어있으므로 방수성능을 지니고 있어 효과적인 단열구조를 나타낸다 그러나 상기의 파쇄되고 표면적이 확대된 요철굴곡의 표면은 습기나 수분을 저장하는 모세관 구조로 개공 되므로 흡수율이 증대되어 단열효율이 저하되며 흡수율이 증가되는 단점을 지니게 된다.

습기를 함유하는 단열재는 수분의 높은 열전도율로 인하여 단열성능이 저하되며 취약한 내수구조로 된다.

또한, 상기 발포 전의 EPS비드(Beads)원재료를 분쇄공정을 거쳐 2분의1 내지 8분의1 크기로 파쇄하는 공정을 거친 발포 전의 분쇄된 EPS비드 는 분쇄 과정에서 EPS비드(Beads)내에 포화된 발포가스가 휘발되므로 그 발포 성능을 상실하게 되어 발포성형이 미흡하며 또한, 발포된 EPS비드를 2분의1 내지 8분의1 크기로 파쇄 하는 공정을 거친 발포 후의 EPS비드 또한 비드의 발포 성형 건조숙성 공정에서 발포가스가 휘발되므로 추가 발포성형이 부적합 하게 된다.

또한, 상기의 난연액을 주입한 난연성 발포폴리스티렌 폼 제품은 실용신안출원 20-2005-0036052에 개시 되고 있으며 완성된 발포폴리스티렌 폼 보드에 칼집을 내거나 합침용 핀을 사용하고 진공 흡착방법을 병용하여 난연액을 강제 주입하는 방법으로 제조되고 있다.

그러나, 상기의 난연액을 주입한 난연성 발포폴리스티렌 폼 제품은 완성된 폼 보드에 난연액을 주입하기 위하여 저밀도 폼 보드를 사용 하여야하고 발포보드의 EPS발포 입자 사이의 공극을 더 확대하여 난연액을 고르게 주입하여야 하므로 EPS발포 입자 사이의 결합강도가 저하되고 EPS원료 발포 성형 과정에서 성형 접착되는 폼 보드내부의 EPS발포 입자 사이의 치밀한 접착구조에는 난연액의 침투가 이루어지지 않으므로 비효율적이며 별도의 난연액 주입공정을 실시하여야 하므로 생산비용의 증가를 가져온다.

또한, 난연제가 발포된 비드 사이의 공극을 완전히 메우게 되어 난연제의 과다 사용이 초래되고 그것으로 인하여 열선 재단이 불가능 하게 되고, 습기에 장기간 노출되는 경우 저밀도 발포폴리스티렌 폼 공극과 난연재 그리고 칼집을 내거나 합침용 핀을 사용한 손상된 부분에 흡습 흡수 량이 증가하여 단열성능을 감소시키는 단점을 나타내며 그 결합강도가 서서히 감소된다.

또한, 상기 EPS(EPS생원료) 원료수지 제조공정에 난연제를 혼합하여 제조되 는 난연성 EPS 원료를 사용하여 발포하는 경우 그 발포 배율이 낮고 난연 성능도 부족하여 경제성이 없는 것으로 인식되고 있다.

이에, 본 발명에서는 상기한 문제점을 해결하고 그 기능을 다양화 한 난연성 발포폴리스티렌 폼 과 그 제조방법을 연구하였고, 그것을 이루기 위하여 본 발명의 액상실리케이트 혼합물에 본 발명에서 기능성 물질로 사용되는 제오라이트를 혼합 혼련하고 여기에 비교적 환경적으로 안전한 무기계난연제, 인계난연제로 이루어진 그룹 중에서 하나 또는 둘 이상 선택하여 혼합하여 분산 시키고, 본 발명에서 환경적으로 안전하며 난연효과 와 단열성능을 향상시키는 열팽창성 흑연을 혼합 혼련하여 본 발명의 기능성 난연액 조성물을 조성하여 준비하고, 동종 업계의 통상적인 발포폴리스티렌 폼 제조장치를 이용하여 EPS 발포 비드에 본 발명의 난연액 조성물을 배합 혼련하여 열풍건조공정을 거쳐 난연성 EPS 발포 비드를 제조하고 발포폴리스티렌 폼 성형기에서 증기 가열 성형하여 건조공정을 거쳐 숙성완료 후 절단 및 가공하고 가스제거 촉매를 이용하여 발포가스를 효과적으로 제거하여 다기능의 발포폴리스티렌 폼을 제조 할 경우 액상규산소다의 단점인 내수력 저하를 극복하며 점결력 증대와 내수성이 향상된 다기능의 난연성 발포폴리스티렌 폼을 확인하고 본 발명을 완성하였다.

따라서, 본 발명에서는 본 발명 액상실리케이트 혼합물을 조성하여 점결력과 난연성능 내수성을 향상하고 제오라이트를 첨가하여 상기의 기능을 다양화 하고 유해가스를 제거하는 것과, 열팽창성 흑연을 첨가하여 난연성 연소탄화막(char)을 형 성하고 난연제의 첨가로 나타나는 단열성 저하를 개선하는 것과, 무기계, 인계 난연제를 추가로 첨가하여 제조 되는 본 발명의 난연액 조성물에 EPS 발포 비드를 혼련하여 상기한 문제점을 해결하는 제조방법을 완성하였다.

따라서, 본 발명의 목적은 난연성이 향상되고 연소시 유해가스 발생량이 감소되며 화재시 발포폴리스티렌 폼의 표면 손괘면적을 최소화 하며 다용도 다기능 목적의 발포폴리스티렌 폼과 그 제조방법을 제공하는 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 의한 다기능의 난연 발포폴리스티렌 폼 및 그 제조방법은 업계의 통상적인 발포폴리스티렌 폼 제조장치를 이용하여 발포된 EPS 비드(Beads)에 상기의 다기능을 지닌 난연액 조성물(본 발명에 따른 난연액 조성물은 상기의 목적을 달성하기 위하여 액상실리케이트 혼합물에 기능성 충전재 난연재를 혼합하여 조성하는 본 발명의 난연액 조성물을 편의상 난연액 조성물로 칭함)을 혼합 혼련하여 건조 숙성한 다기능의 난연액 조성물로 코팅된 발포 EPS 비드를 증기가열 성형과 건조공정을 거쳐 촉매반응 숙성하는 제조방법으로 완성하는 다기능의 난연 발포폴리스티렌 폼 및 그 제조방법을 제공한다.

보다 상세하게는, 통상의 발포폴리스티렌 폼 제조장치의 수증기 가열 발포부에 발포용 수지 원료인 EPS 비드(Beads)를 투입하여 1차 발포하고 건조과정을 거쳐 이송 숙성하여 발포된 EPS 비드(Beads)를 준비하는 단계; 발포된 EPS 비드 100중량부 를 정량 배합기준으로 하여 본 발명의 난연액 조성물을 코팅하기위한 혼합 혼련믹서 부 에 정량공급 하여 목적하는 난연 등급에 따른 난연액 조성물 100∼170중량 부를 고압분사하며 5∼10분간 혼련하여 발포된 EPS 비드에 본 발명의 다기능 난연액 조성물을 균일하게 코팅하는 단계; 코팅된 EPS 비드를 50∼60℃로 일정하게 유지되는 열풍건조 장치에서 5∼10분간 저속 혼련하여 난연액의 수분을 제거하는 단계; 코팅된 EPS 비드의 엉김 및 접착을 해소하며 50∼60℃로 유지되는 2차 열풍건조 부에서 코팅된 EPS 비드의 잔류수분을 건조완료 하여 사이로에 이송 저장 숙성 하는 단계; 일정시간 저장 숙성하여 코팅공정을 완료한 EPS 비드를 성형기에 투입하여 증기가열 온도를 98℃로 유지하며 2차 발포 성형하는 단계; 성형 후 잔류된 발포가스와 발포 가열증기의 잔류수분 제거효율을 개선하기위한 목적으로 건조숙성실내부에 잔류가스제거 장치로서 활성탄필터와 제오라이트 필터가 내장된 잔류가스흡착제거 공조기를 설치하고 발포증기의 잔류 수분을 제거하는 습기제거용 제습기를 설치한 성형 후 건조 숙성실 에서 10∼20분간 건조숙성 하는 단계; 통풍이 원활한 조건의 자연건조 숙성 야적장에서 2∼3일간 건조숙성 하는 단계; 용도에 따라 재단 가공하는 단계; 이어서 재단 가공된 발포폴리스티렌 폼의 난연 성능을 더욱 높이고 잔류가스와 잔류수분으로 인한 제품의 변형을 감소하기 위하여 난연 조성물에 포함된 제올라이트의 촉매반응을 이용한 잔류 EPS 발포가스와 잔류수분을 제거하는 촉매반응 방법으로 재단 가공된 발포폴리스티렌 폼의 통풍을 원활하게 조성하고 7∼10일간 제올라이트를 이용한 가스제거 촉매반응으로 숙성하며 EPS 비드 내부에 잔류한 발포가스와 비드사이의 공극에 잔류한 발포증기 수분을 제거하여 제품의 변형을 감소하고 난연 성능을 더욱 높이는 잔류가스 제거 촉매반응 단계를 거쳐 완성하는 것을 특징으로 하는 다기능의 난연 발포폴리스티렌 폼 및 그 제조방법.

상기한 다기능의 난연 발포폴리스티렌 폼에서 본 발명에 따른 발포폴리스티렌 폼의 다양한 기능과 확대되는 내구성 난연성 물성향상을 나타내는 본 발명으로 제조되는 발포폴리스티렌 폼을 본 발명에서는 다기능의 난연 발포폴리스티렌 폼으로 칭한다.

상기한 다용도의 기능성을 부여하기 위하여 본 발명에서는 제올라이트 와 흑연, 팽창성흑연 을 첨가 혼합 혼련하며 따라서, 난연액 조성물 제조과정에 일정량 혼합하여 그 목적을 달성 하였다.

본 발명에서 사용되는 제올라이트는 천연제올라이트 합성제올라이트 인공제올라이트가 모두 사용가능하며 합성제올라이트의 경우 매우 다양한 타입의 제품이 합성 제조되고 있으며 그 기능 또한 다양한 특성을 나타내므로 본 발명에서는 다기능의 난연 발포폴리스티렌 폼의 사용목적에 따라 상기 제올라이트 군 중에서 1종 또는 2종이상 선택 배합하여 그 목적을 달성 하였다. 그 사용량은 본 발명의 액상실리케이트 혼합물 100중량부에 대하여 10∼30중량부 이며 더 적합하게는 15∼20중량부이다.

상기 제올라이트를 혼합 혼련 코팅한 본 발명의 다기능의 난연 발포폴리스티렌 폼의 성능향상 특성으로는 습도 조절기능(수분 배출기능)이 향상되었으며 따라서 기존의 발포폴리스티렌 폼의 단점인 발포 EPS 비드 사이의 공극에 장기적으로 누적 흡습 흡수(습기에 노출되거나 방수기능이 손상된 건축물 및 오랜기간 사용된 샌드위치패널 과 조립이 불량한 샌드위치패널의 경우 그 흡습과 흡수량은 최초 발포폴리스티렌 폼 중량의 수배로 증대되는 흡습과 흡수의 단점을 지녔으며 발포 EPS 비드 사이의 공극이 더 큰 것일수록 그 흡수량은 증가됨)되어 단열효과를 감소하는 문제점과 중량의 상승을 감소하는 목적을 달성 하였다.

발포폴리스티렌 폼의 흡수량에 있어서, 발포된 EPS 비드 내부로는 수분이 전혀 침투하지 않는 것은 아니나 발포된 EPS 비드는 방수성능을 지니며 발포폴리스티렌 폼의 흡수 진행은 발포된 EPS 비드와 비드 사이의 작은 틈새로 수분이 침투하게 되고 기후환경과 사용조건에 따라 수분이 계속 축적되어 진다.

그 흡수량과 침투량은 제품에 따라 다르며 발포폴리스티렌 폼의 밀도, 융착정도, 수분에 노출된 시기, 입자크기, 수압 등에 따라 다르며 발포된 EPS 비드와 비드 사이의 공극과 접합부분의 미세한 결합간격이 모세관 작용을 하게 되어 수분의 흡수와 저장이 지속되고 흡수된 수분은 외부와 격리되므로 외부방출이 지연되고 더 많은 수분을 축적하게 된다.

따라서, 모세관 작용으로 계속 축적된 수분의 외부벽을 형성하는 발포EPS 비드는 발수(발수 차단막 으로 작용함)지연 막을 형성 하게 되고 외부로의 수분증발을 차단하게 되어 축적되는 수분의 량은 계속 증가하여 제품출하 초기의 발포폴리스티렌 폼 비중(중량)의 100∼1000％까지 증가하는 경우도 있으며 이것은 건축물을 사용하는 동안 지속되며 에너지의 손실로 이어진다. 또한 이것은 동절기에 결빙하게 되고 결빙된 상태는 하절기 까지 유지되는 경우도 있으며 따라서 열전도율이 증가하게 되어 단열성능의 감소와 비중의 증가로 건축물의 중량이 가중되어진다.

또한, 건축물의 외단열 공법(드라이비트 공법)으로 사용되는 발포폴리스티렌 폼의 경우 시공후의 변형을 감소하기위하여 증기발포 잔류수분과 잔류 발포가스를 최소화 하므로 시공후의 변형과 기후변화 하자를 감소 할 수 있으나 생산과 숙성기간 유지 숙성건조 공간의 확대는 상품의 생산비용 증가로 이어져 숙성 완료된 규정된 제품을 사용키 어려워 잔류가스의 후 발포 변형과 잔류수분과 침투수분의 동결 건조로 인한 수축팽창 은 크랙을 유발하게 되어 외단열 공법(드라이비트 공법)의 사용수명을 단축하게 된다.

따라서, 본 발명에서는 제올라이트의 수분배출 촉진기능을 이용하여 그 내부에 축적되는 수분을 대기 중으로 서서히 배출하게 되어 발포폴리스티렌 폼의 변형 내구력을 증대하고 수분 축적으로 인한 단열 성능 감소를 개선하며 수분 축적으로 인한 중량의 증대를 개선하게 되었으며 또한, 성형 증기압 과정에 축적되는 수분의 잔류량 배출 건조시간을 단축하게 되었다.

또한, 발포폴리스티렌 폼은 건축물의 조형과 조각, 드라이비트공법, 내 외부 단열부착, 샌드위치패널용 형상가공, 목공용 가공, 조각 작품의 형상가공, 기타산업용 형상가공 등 각종의 절단가공용 톱을 이용한 작업공정에서 발생되는 발포폴리스티렌 폼 가루(분말)의 부유 비산오염은 작업성 저하 작업장의 환경오염 기계장치의 정전기부착 등 문제를 발생하였다. 따라서 이것의 해결방법으로 제올라이트의 이온교환기능을 이용하여 정전기를 제거하기위하여 본 발명의 제조공정에 제올라이트를 첨가하여 이러한 문제점을 해결하였다. 따라서 절단가공 공정의 분진 분말의 비산이 개선되어 하부로 일정하게 낙하되며 모아지게 되었다.

또한, 제올라이트의 가스에 대한 촉매반응 특성을 이용하여 발포폴리스티렌 폼 성형 후의 잔류 EPS 발포가스(연료지수가 매우 높은 잔류 펜탄 또는 부탄가스) 를 제거하기위한 촉매반응 제거방법으로 EPS 비드에 잔류한 발포가스를 제거하여 난연 성능을 더욱 높이는 난연 발포폴리스티렌 폼을 완성 하였다.

EPS원료(발포전의 생원료) 내의 발포용 펜탄가스 의 량을 100으로 하여 1차 발포-건조-숙성-2차 발포성형 후의 완제품 내에 잔류가스의 량은 발포배율과 숙성시간에 따라 다르나 일반 스티로폼의 경우 대략 35∼55％의 펜탄가스 가 잔류한다.

또한, 발포성형 후의 완제품 내에 잔류하는 증기(스팀)발포로 인한 함수율은 10∼25％이다.

EPS 비드 발포립 내부에는 수분의 침투는 어려우나 공기의 통기는 가능하며 따라서 제올라이트 촉매 방법을 이용한 잔류가스 제거가 가능하며 특히 제올라이트의 세공을 이용한 가스흡착 기능과 이온교환 기능으로 잔류가스를 효과적으로 배출하게되어 난연성능이 더욱 향상되었다.

또다른 예로서 격리된 공간에 상기 제올라이트를 첨가한 다기능의 난연 발포폴리스티렌 폼을 벽과 천장에 설치한 후 암모니아 가스에 노출(25℃/48시간 방치함)시키고 그 감소 효과를 확인한 결과 매우 우수한 성능을 발휘함을 확인하였다.

더하여 상기 제올라이트 군 중에서 질소산화물 가스 제거에 더 유용한 제올라이트를 혼합사용하는 경우 특히 대기중의 유해물질인 질소산화물(NOx) 가스 제거기능이 더 우수하였다.

또한 천연제올라이트의 원적외선 방사율은 맥반석과 유사한 수치인 93％방사율을 가지며 천연제올라이트 사용의 경우 본 발명에 적합한 입도는 200∼300메쉬로 가공된 미립자가 적합하며 다기능의 난연 발포폴리스티렌 폼의 사용목적에 따라 그 첨가량을 난연액 조성물 제조공정에 본 발명의 액상실리케이트 혼합물 100중량부에 대하여 10∼30중량부를 선택적으로 첨가하여 다기능의 난연 발포폴리스티렌 폼을 제조한다.

또한 본 발명에서 사용되는 무기증점제 는 벤토나이트를 사용하며 본 발명의 난연액 조성물제조 공정에 사용가능한 벤토나이트의 종류로는 몬모릴로나이트를 기초로 함 규산염 광물의 벤토나이트가 있으며, 제올라이트질 벤토나이트(Zeolitic Bentonite)는 중금속 흡착능력으로 기능성 무기증점제 로의 사용이 가능하여 본 발명 다기능의 난연 발포폴리스티렌 폼 제조에 더 적합하였으며 그 사용량은 본 발명 액상실리케이트 혼합물 100중량부에 대하여 상기 벤토나이트 0.5∼50중량부이며 더 적합 하게는 5∼20중량부 이다.

특히 제올라이트질 벤토나이트(Zeolitic Bentonite)의 사용배합을 액상실리케이트 혼합물 100중량부에 대하여 30∼50중량부를 첨가하여 제올라이트질 벤토나이트의 중금속 흡착능력 등 유해물질 흡착기능을 이용하여 본 발명의 방법으로 다기능의 난연 발포폴리스티렌 폼을 제조하여 수산물 양식용 부표로 사용하는 경우 중금속 흡착 등을 이용한 양식장 해양오염을 개선 할 수 있다.

본 발명 발포폴리스티렌 폼의 난연재로 첨가되는 무기계 인계 난연재의 사용량을 계속 증가 시키는 경우 단열성능이 저하되며 그 것을 극복하기위한 소재로 본 발명에서는 무기계 다공질 단열 보온재로 규조토 퍼라이트 중에서 1종 이상 선택하여 첨가 사용하며 그 사용량은 본 발명의 액상실리케이트 혼합물 100중량부에 대하여 0.5∼30중량부 이며 적합하게는 10∼20중량부이다. 10중량부 미만인 경우 그 효 과가 부족하며 20중량부 이상인 경우 절단 작업성이 불리하다.

규조토는 활성탄보다 많은 미세기공을 지닌 규산염 광물로서 난연 효과 상승, 유해물질 흡착능력, 습도조절 기능으로 본 발명 다기능 발포폴리스티렌 폼의 제조에 효과적이며 비중0.15이하의 제품이 더 적합하였다.

본 발명에서 사용되는 흑연은 열팽창흑연과 일반흑연을 사용하며 이것들은 탄소입자로서 열전도율을 낮추어 단열효과를 상승시키고 탄화막을 형성하여 난연효과를 상승하는 목적으로 본 발명에 적합하였으며 특히 열팽창흑연은 화재에 노출시 급격히 발포팽창하며 탄화단열층(char)과 공극을 형성하며 화염의 전파를 차단하는 매우 효과적인 차단막을 형성하였으며 연소가스의 발생을 효과적으로 감소 시켰다.

본 발명에 사용되는 열팽창흑연의 적합한 입도는 50∼200mesh가 적합하며 팽창비율이 높은 것이 더 효과적이었으며 가열 팽창은 100℃에서 팽창이 시작되어 온도의 상승에 따라 급격히 팽창하며 탄화공극 층을 형성한다. 팽창부피는 50∼400㎖/g이다. 그 사용량은 본 발명의 액상실리케이트 혼합물 100중량부에 대하여 0.5∼40중량부 이며 적합하게는 20∼30중량부이다. 20중량부 미만인 경우 그 난연 효과가 부족하며 30중량부 이상인 경우 절단 작업성이 불리하다.

본 발명에 사용되는 흑연은 천연인상흑연, 토상흑연, 인조흑연이 사용가능 하며200∼325mesh의 제품이 적합하였다. 그 사용량은 본 발명의 액상실리케이트 혼합물 100중량부에 대하여 0.5∼20중량부 이며 적합하게는 5∼15중량부로 전자파 차폐 목적 과 난연 향상 등 기능성목적에 따라 혼합수량을 증감한다.

본 발명의 실시예를 아래에 나타내었으며 그 실시예는 아래에 한정하지 않는 다.

상기의 제조장치는 업계의 통상적인 발포폴리스티렌 폼 제조장치 를 이용하는 것으로, 발포된 EPS 비드에 난연액 조성물을 코팅하기위한 혼합 혼련믹서 부 는 원료 공급과 개폐 장치가 부착된 원통형 혼련호퍼에 리본브렌더 임펠러를 설치한 일반의 혼련믹서로 그 상부에 다수개의 고압분사노즐을 통하여 난연액을 분사하는 고압분사 노즐부를 구비한 혼합 혼련믹서이며, 코팅된 EPS 비드 열풍건조 장치는 저속으로 동작하는 수평 회전축에 리본브렌더 임펠러를 설치하였으며 그 외측을 형성하는 원통형 호퍼는 조밀하게 타공된 금속판으로 이루어진 원통형 회전호퍼에 상부 공급구와 종단부에 배출구가 구비된 혼련 건조 장치로서 50∼60℃로 일정한 온도의 열풍이 공급되는 열풍건조 부 이며, 또한 열풍건조 부 에서 공급되는 코팅된 EPS 비드의 엉김 및 접착을 해소하며 2차 건조완료 하는 장치는 그 상부면에 원형으로 된 공급호퍼 부가 설치되고 그 공급호퍼 부 에는 일정한 크기로 천공된 금속타공메쉬 또는 스크린(걸름 망)이 수평으로 구비되고 그 중앙부에 수직회전축이 설치 동작되며 스크린 상부에서 회전하며 엉김을 풀어내는 수평으로 설치되는 임펠러가 그 회전축에 장착되고 외형을 이루는 공급호퍼 부 측면 과 메쉬 또는 걸름망(스크린) 상부에는 각 각 바이브레이터를 장착하여 코팅된 EPS 비드의 낙하를 더 용이하게 하였으며 호퍼하부로 모아지는 EPS 비드의 이송과 2차 열풍건조를 위하여 금속메쉬 또는 금속타공판으로 제작된 원통형 이송파이프를 설치하고 그 내부에 저속으로 회전하며 이송하는 스크류를 동작하는 과정에 열풍을 공급하여 2차 건조하고 그 종단부에 블로워 공기압을 이용하여 저장 숙성 사이로 에 이송한다.

상기 1,2차 열풍건조 공정의 열풍온도는 50∼60℃에서 조절 공급되어 코팅된 EPS 비드의 수축변형을 초래하지 않게 유지하며 건조한다.

따라서, 코팅된 EPS 비드는 50∼60℃를 유지하는 열풍건조 공정과 2차 발포성형공정의 증기가열로 본 발명에 혼합 코팅되는 난연액 조성물의 내수성을 향상하게 된다.

본 발명에 사용된 상기 난연액 조성물은 본 발명 발포폴리스티렌 폼의 난연성 향상과 그 기능을 다양화 하기위한 기능성 첨가소재로 이루어진 본 발명의 난연액 조성물이다.

보다 상세하게는, 본 발명의 액상실리케이트 혼합물 100중량부에 대하여 무기계 난연재 0.5∼20중량부, 인계 난연재 0.5∼15중량부, 기능성 충전재로 제올라이트 10∼30중량부, 단열성능 증진 난연효율 증진 전자파 차단 목적의 흑연 0.5∼20중량부, 열팽창성흑연 0.5∼40중량부, 점도증진과 난연효과 상승 색도조절 목적으로 무기 증점제로 분류되는 벤토나이트 0.5∼50중량부, 무기계 다공질 보온재 0.5∼30중량부로 조성되는 본 발명의 난연액 조성물이다.

본 발명에서 사용되는 액상실리케이트 혼합물은 아래와 같이 액상규산소다를 주재로 하여 물성향상 목적으로 포타슘실리케이트 또는 리튬실리케이트 콜로이달실리카를 첨가 혼련하여 사용되는 액상실리케이트(Liquid Silicates) 혼합물로서 본 발명 에서는 편의상 통칭하여 액상실리케이트 혼합물로 칭 하고 표기하였다.

본 발명의 상기 액상실리케이트(Liquid Silicates)혼합물의 혼합 조성은 작업성 향상과 내수성 향상을 위하여 본 발명에서는 액상규산소다(Liquid Sodium Silicates) 100중량부에 대하여 액상규산칼륨(Liquid Potassium Silicates)10∼50중량부, 또는 리튬실리케이트(Lithium Silicates)0∼20중량부, 콜로이달실리카(Colloidal Silica)0∼30중량부를 1종이상 선택 혼합하여 제조되며 액상규산칼륨 또는 리튬실리케이트 콜로이달실리카를 혼합조성 하므로 발포EPS 비드 표면에 균일한 코팅 공정이 이루어지며 혼련코팅공정의 고압분사 작업성이 향상되고 액상규산소다(Liquid Sodium Silicates)의 내수취약성을 개선하며 이어지는 가열건조 공정을 거쳐 내수성을 더욱 향상시켰다.

본 발명에서 사용되는 상기 액상규산소다(Liquid Sodium Silicates)로는 비중에 따라 1종 2종 3종 4종으로 구분되며 본 발명에 모두 사용가능 하나 3종의 비중(20℃)기준1.38의(신우소재 사제, 신흥규산 사제) 3종이 더 우수한 작업성을 나타내었다.

본 발명에서 사용되는 상기 액상규산칼륨(Liquid Potassium Silicates)은 몰비 및 농도에 따라 제품의 종류가 분류되고 본 발명에 모두사용 가능하나 작업성 및 물성과 관련하여 POSIL35,POSIL45(신흥규산)의 액상규산칼륨 이 적합하였다.

본 발명에서 사용되는 상기 리튬실리케이트(Lithium Silicates)는 비중(20℃)기준1.16(신흥규산 사제),몰비 4.5∼5의 제품이 적합하였다.

본 발명에서 사용되는 상기 콜로이달실리카(Colloidal Silica)는 몰비 및 농도에 따라 제품의 종류가 분류되고 일반적으로 입자 크기가 1∼100nm이며 침강이 일어나지 않고 용매에 안정적이고 분산성이 우수하여 본 발명에 모두사용 가능하나 작업성 및 경제성을 고려하여 저가형의 10∼20nm(SOL30E, SOL40/신흥규산사제)의 제품이 더 적합하였다.

본 발명에 사용되는 상기 무기계 난연제 로는 수산화알루미늄, 수산화마그네슘 붕산 등이 있으며 수산화알루미늄이 경제적으로 유리 하였으며 작업성 안전성이 양호 하였다. 그 사용량은 0.5∼20중량부이며 더 적합하게는 5∼15 중량부 이다.

본 발명에 사용되는 상기 인계 난연제 로는 폴리인산암모늄(AMMONIUM POLYPHOSHATE/APP), 적인, 트리클로로에틸포스페이트(TCEP), 트리클로로프로필포스페이트(TCPP) 등이 있다. 그 사용량은 인계 난연재 0.5∼15중량부이며 더 적합하게는 5∼10중량부 이다.

실시예 로서 상세히 설명하며 본 발명의 실시예는 아래에 한정하지 않는다.

〈실시예 1〉

본 발명 난연액 조성물의 배합 제조

액상실리케이트혼합물 100중량부 ----[액상규산소다100 : 액상규산칼륨 30]

수산화알루미늄(무기계난연제) 5중량부---[powder type/KH-17R 케이씨사]

폴리인산암모늄(인계난연제) 5중량부 ------ [APP-1 powder type 수입품]

제올라이트 15중량부 -----------------------[4A type 제오빌더사제]

벤토나이트(무기증점제) 10중량부 ------------ [opazil-한국수트케미사제]

흑연 5중량부 --------------------------- [325mesh 토상흑현사제]

팽창성흑연 20중량부 -------------------- [80mesh 한국콜마산업사제]

상기 액상실리케이트혼합물 은 액상규산소다(Liquid Sodium Silicates)3종 100중량부에 대하여 액상규산칼륨(Liquid Potassium Silicates)POSIL45(신흥규산) 30중량부로 배합혼련 하여 조성된 액상실리케이트혼합물을 사용하였다.

발포 전 EPS 생원료 를 1차 증기 발포하고 건조 숙성하여 준비된 발포EPS 비드(Beads)100중량부 에 대하여 ; 상기의 배합혼련 으로 조성된 난연액 조성물 110중량부 배합기준으로 하여 본 발명의 상기한 방법으로 혼련코팅하고 성형 완료하여 다기능의 난연 발포폴리스티렌 폼을 제조하였다.

〈실시예 2〉

본 발명 난연액 조성물의 배합 제조

액상실리케이트혼합물 100중량부 --[액상규산소다100 : 콜로이달실리카 30]

수산화알루미늄(무기계난연제) 5중량부---[powder type/KH-17R 케이씨사]

제올라이트 15중량부 -----------------------[4A type 제오빌더사제]

벤토나이트(무기증점제) 5중량부 ------------ [opazil-한국수트케미사제]

규조토 15 ------------------------[C281-325mesh 세라이트코리아]

흑연 5중량부 --------------------------- [325mesh 토상흑현사제]

팽창성흑연 20중량부 --------------------[80mesh 한국콜마산업사제]

상기 액상실리케이트혼합물 은 액상규산소다(Liquid Sodium Silicates)2종 100중량부에 대하여 콜로이달실리카(Colloidal Silica/SOL30E/신흥규산사제) 30중량부로 배합혼련 하여 조성된 액상실리케이트혼합물을 사용하였다.

발포 전 EPS 생원료 를 1차 증기 발포하고 건조 숙성하여 준비된 발포EPS 비드(Beads)100중량부 에 대하여 ; 상기의 배합혼련 으로 조성된 난연액 조성물 110중량부 배합기준으로 하여 본 발명의 상기한 방법으로 혼련코팅하고 성형 완료하여 다기능의 난연 발포폴리스티렌 폼을 제조하였다.

〈실시예 3〉

본 발명 난연액 조성물의 배합 제조

액상실리케이트혼합물 100중량부 ---- [액상규산소다100 : 액상규산칼륨 30]

수산화알루미늄(무기계난연제) 5중량부---[powder type/KH-17R 케이씨사]

폴리인산암모늄(인계난연제) 5중량부 ----- [APP-1 powder type 수입품]

제올라이트 15중량부 ---------------------[4A type 제오빌더사제]

흑연 5중량부 ------------------------- [325mesh 토상흑현사제]

상기 액상실리케이트혼합물 은 액상규산소다(Liquid Sodium Silicates) 100중량부에 대하여 액상규산칼륨(Liquid Potassium Silicates) 30중량부로 배합혼련 하여 조성된 액상실리케이트혼합물을 사용하였다.

발포 전 EPS 생원료 를 1차 증기 발포하고 건조 숙성하여 준비된 발포EPS 비드(Beads)100중량부 에 대하여 ; 상기의 배합혼련 으로 조성된 난연액 조성물 110중량부 배합기준으로 하여 본 발명의 상기한 방법으로 혼련코팅하고 성형 완료하여 다기능의 난연 발포폴리스티렌 폼을 제조하였다....

〈실시예 4〉

본 발명 난연액 조성물의 배합 제조

액상실리케이트혼합물 100중량부 ---- [액상규산소다100 : 액상규산칼륨 30]

수산화알루미늄(무기계난연제) 5중량부---[powder type/KH-17R 케이씨사]

제올라이트 15중량부 ---------------------[4A type 제오빌더사제]

흑연 5중량부 ------------------------- [325mesh 토상흑현사제]

팽창성흑연 20중량부 -------------------- [80mesh 한국콜마산업사제]

상기 액상실리케이트혼합물 은 액상규산소다(Liquid Sodium Silicates) 100중량부에 대하여 액상규산칼륨(Liquid Potassium Silicates) 30중량부로 배합혼련 하여 조성된 액상실리케이트혼합물을 사용하였다.

발포 전 EPS 생원료 를 1차 증기 발포하고 건조 숙성하여 준비된 발포EPS 비드(Beads)100중량부 에 대하여 ; 상기의 배합혼련 으로 조성된 난연액 조성물 110중량부 배합기준으로 하여 본 발명의 상기한 방법으로 혼련코팅하고 성형 완료하여 다기능의 난연 발포폴리스티렌 폼을 제조하였다.

〈실시예 5〉

본 발명 난연액 조성물의 배합 제조

액상실리케이트혼합물 100중량부 ----[액상규산소다100 : 액상규산칼륨 30]

수산화알루미늄(무기계난연제) 5중량부---[powder type/KH-17R 케이씨사]

제올라이트 15중량부 ---------------------[4A type 제오빌더사제]

흑연 5중량부 -------------------------- [325mesh 토상흑현사제]

상기 액상실리케이트혼합물 은 액상규산소다(Liquid Sodium Silicates) 100중량부에 대하여 액상규산칼륨(Liquid Potassium Silicates) 30중량부로 배합혼련 하여 조성된 액상실리케이트혼합물을 사용하였다.

상기의 실시예 1∼5의 배합비는 본 발명의 액상실리케이트혼합물 100중량부에 대한 배합비 기준으로 하였다.

발포 전 EPS 생원료 를 1차 증기 발포하고 건조 숙성하여 준비된 발포EPS 비드(Beads)100중량부 에 대하여 ; 상기의 배합혼련 으로 조성된 난연액 조성물 110중량부 배합기준으로 하여 본 발명의 상기한 방법으로 혼련코팅하고 성형 완료하여 다기능의 난연 발포폴리스티렌 폼을 제조하였다.

상기 실시예 1∼5에서 제조된 성형품의 연소시험 및 물성시험의 결과를 표 1과 표 2 에 나타내었다.

[표1]

연소실험 결과

상기 시험은 부탄GAS를 화원으로 한 불꽃의 크기는 불꽃의 직경을 15㎜(파란색 불꽃 기준으로 측정함) 로 하고 불꽃의 길이를 120㎜(파란색 불꽃 기준으로 측정함)로 하여 실시예 1∼5에서 제조된 성형품을 수직으로 설치하고 90°각도로 100㎜의 거리에서 직접가열 하였으며, 가열시간은 15초로 하였고 그후 자기소화시간 잔류불꽃시간 연소길이 연소면적을 측정하였다.

상기 표 1에서 알 수 있는 바와 같이 일반 발포폴리스티렌 폼 과 비교하여 매우 우수한 난연성능을 나타내었다.

[표2]

물성실험 결과

상기 표 2에서 알 수 있는바와 같이 내수성이 우수하며 절단가공 조형가공시 비산 분진이 개선되었으며 정전기 부착이 개선되었다.

또한, 열선 절단이 가능하여 조형가공이 용이하고 제조원가를 낮출 수 있으며 비산분진을 개선하였다.

상기의 일반 난연 스티로폼 과 비교하여 성형접착성이 우수하였으며 따라서 압축강도가 개선되고 표면형상이 손상되지 않았으며 난연성능의 향상과 다양한 기능성을 나타내어 개선된 상품성을 부여하게 되었고 다기능의 난연 발포폴리스티렌으로 그 용도를 확대 할 수 있게 되었다.

본 발명의 다기능 난연 발포폴리스티렌 폼 및 그 제조방법 으로 발포폴리스티렌 폼의 다양한 기능과 확대되는 내구성 난연성 물성향상을 이룰 수 있으며 제올라이트를 혼합 혼련 코팅한 본 발명 다기능의 난연 발포폴리스티렌 폼의 수분 배출기능이 향상되었으며 따라서 단열효과를 감소하는 문제점과 중량의 상승을 감소하는 목적을 달성 하였다.

또한, 건축물의 외단열 공법(드라이비트 공법)으로 사용되는 발포폴리스티렌 폼의 시공후의 변형과 기후변화 하자를 감소 할 수 있으며, 생산과 숙성기간유지 숙성건조 공간의 확대로 발생되는 상품의 생산비용 증가를 절감 할 수 있다.

또한, 발포폴리스티렌 폼의 조형과 조각, 드라이비트공법, 내 외부 단열부착, 샌드위치패널용 형상가공, 목공용 가공, 조각 작품의 형상가공, 기타산업용 형상가공 등 각종의 절단가공용 톱을 이용한 작업공정에서 발생되는 발포폴리스티렌 폼 가루(분말)의 정전기 부유 비산오염을 개선 하였으며, 따라서 작업성 저하 작업장의 환경오염 기계장치의 정전기부착 등 문제를 개선하였다.

제올라이트의 가스에 대한 촉매반응 특성을 이용하여 EPS 비드에 잔류한 발포가스를 제거하여 난연 성능을 더욱 높이는 다기능의 난연 발포폴리스티렌 폼을 완성 하였으며, 발포성형 후의 완제품 내에 잔류하는 증기(스팀)발포로 인한 함수율을 더 낮출 수 있게 되었다.

제올라이트 벤토나이트 흑연을 첨가한 다기능의 난연 발포폴리스티렌 폼으로 암모니아 가스 와 대기 중의 유해가스 제거 중금속 흡착제거 원적외선 방사 전자파 차단 등 부가기능을 지니게 되었다.

Claims (6)

1. 다기능의 난연 발포폴리스티렌 폼의 제조방법에 있어서, 통상의 발포폴리스티렌 폼 제조장치의 수증기 가열 발포부에 발포용 수지 원료인 EPS 비드(Beads)를 투입하여 1차 발포하고 건조과정을 거쳐 이송 숙성하여 발포된 EPS 비드(Beads)를 준비하는 단계; 발포된 EPS 비드 100중량부 를 정량 배합기준으로 하여 본 발명의 난연액 조성물을 코팅하기위한 혼합 혼련믹서 부 에 정량공급 하여 목적하는 난연 등급에 따른 본 발명의 난연액 조성물 100∼170중량부를 고압분사하며 5∼10분간 혼련하여 발포된 EPS 비드에 본 발명 다기능 난연액 조성물을 균일하게 코팅하는 단계; 코팅된 EPS 비드를 50∼60℃로 일정하게 유지되는 열풍건조 장치에서 5∼10분간 저속 혼련하여 난연액의 수분을 제거하는 단계; 코팅된 EPS 비드의 엉김 및 접착을 해소하며 50∼60℃로 유지되는 2차 열풍건조 부에서 코팅된 EPS 비드의 잔류수분을 건조완료 하여 사이로에 이송 저장숙성 하는 단계; 일정시간 저장 숙성하여 코팅공정을 완료한 EPS 비드를 성형기에 투입하여 증기가열 온도를 98℃로 유지하며 2차 발포 성형하는 단계; 성형 후 잔류된 발포가스와 발포 가열증기의 잔류수분 제거효율을 개선하기위한 목적으로 건조 숙성실내부에 가스제거 장치로서 활성탄필터와 제오라이트 필터가 내장된 잔류가스제거 공조기를 설치하고 발포증기 습기제거용 제습기를 설치한 성형 후 건조 숙성실 에서 10∼20분간 건조숙성 하는 단계; 통풍이 원활한 조건의 자연건조 숙성 야적장에서 2∼3일간 건조숙성 하는 단계; 용도에 따라 재단 가공하는 단계; 이어서 재단 가공된 발포폴리스티렌 폼의 난 연 성능을 더욱 높이고 잔류가스와 잔류수분으로 인한 제품의 변형을 감소하기 위하여 난연 조성물에 포함된 제올라이트의 촉매반응을 이용한 잔류 EPS 발포가스와 잔류수분을 제거하는 촉매반응 방법으로 재단 가공된 발포폴리스티렌 폼의 통풍을 원활하게 조성하고 7∼10일간 제올라이트를 이용한 가스제거 촉매반응으로 숙성하며 EPS 비드 내부에 잔류한 발포가스와 비드사이의 공극에 잔류한 발포증기 수분을 제거하여 제품의 변형을 감소하고 난연 성능을 더욱 높이는 잔류가스 제거 촉매반응 단계를 거쳐 완성하는 것을 특징으로 하는 다기능의 난연 발포폴리스티렌 폼의 제조방법.
2. 다기능의 난연 발포폴리스티렌 폼에 있어서, 통상의 발포폴리스티렌 폼 제조장치의 수증기 가열 발포부에 발포용 수지 원료인 EPS 비드(Beads)를 투입하여 1차 발포하고 건조과정을 거쳐 이송 숙성하여 발포된 EPS 비드(Beads)를 준비하는 단계; 발포된 EPS 비드 100중량부 를 정량 배합기준으로 하여 본 발명의 난연액 조성물을 코팅하기위한 혼합 혼련믹서 부 에 정량공급 하여 목적하는 난연 등급에 따른 난연액 조성물 100∼170중량부를 고압분사하며 5∼10분간 혼련하여 발포된 EPS 비드에 본 발명의 다기능 난연액 조성물을 균일하게 코팅하는 단계; 코팅된 EPS 비드를 50∼60℃로 일정하게 유지되는 열풍건조 장치에서 5∼10분간 저속 혼련하여 난연액의 수분을 제거하는 단계; 코팅된 EPS 비드의 엉김 및 접착을 해소하며 50∼60℃로 유지되는 2차 열풍건조 부에서 코팅된 EPS 비드의 잔류수분을 건조완료 하여 사이로에 이송 저장숙성 하는 단계; 일정시간 저장 숙성하여 코팅공정을 완료한 EPS 비드를 성형기에 투입하여 증기가열 온도를 98℃로 유지하며 2차 발포 성형하는 단계; 성형 후 잔류된 발포가스와 발포 가열증기의 잔류수분 제거효율을 개선하기위한 목적으로 건조 숙성실내부에 가스제거 장치로서 활성탄필터와 제오라이트 필터가 내장된 잔류가스제거 공조기를 설치하고 발포증기 습기제거용 제습기를 설치한 성형 후 건조 숙성실 에서 10∼20분간 건조숙성 하는 단계; 통풍이 원활한 조건의 자연건조 숙성 야적장에서 2∼3일간 건조숙성 하는 단계; 용도에 따라 재단 가공하는 단계; 이어서 재단 가공된 발포폴리스티렌 폼의 난연 성능을 더욱 높이고 잔류가스와 잔류수분으로 인한 제품의 변형을 감소하기 위하여 난연 조성물에 포함된 제올라이트의 촉매반응을 이용한 잔류 EPS 발포가스와 잔류수분을 제거하는 촉매반응 방법으로 재단 가공된 발포폴리스티렌 폼의 통풍을 원활하게 조성하고 7∼10일간 제올라이트를 이용한 가스제거 촉매반응으로 숙성하며 EPS 비드 내부에 잔류한 발포가스와 비드사이의 공극에 잔류한 발포증기 수분을 제거하여 제품의 변형을 감소하고 난연 성능을 더욱 높이는 잔류가스 제거 촉매반응 단계를 거쳐 완성하는 것을 특징으로 하는 다기능의 난연 발포폴리스티렌 폼.
3. 제 1항에 있어서,

   본 발명 다기능의 난연 발포폴리스티렌 폼의 제조방법에 있어서, 본 발명의 액상실리케이트(Liquid Silicates)혼합물의 혼합 조성은 액상규산소다(Liquid Sodium Silicates) 100중량부에 대하여 액상규산칼륨(Liquid Potassium Silicates)10∼50중량부, 또는 리튬실리케이트(Lithium Silicates)0∼20중량부 콜 로이달실리카(Colloidal Silica)0∼30중량부를 1종이상 선택 혼합하여 제조되는 본 발명의 난연 조성물을 이용하여 제조하는 다기능의 난연 발포폴리스티렌 폼의 제조방법.
4. 제 2항에 있어서,

   본 발명 다기능의 난연 발포폴리스티렌 폼에 있어서, 본 발명의 액상실리케이트(Liquid Silicates)혼합물의 혼합 조성은 액상규산소다(Liquid Sodium Silicates) 100중량부에 대하여 액상규산칼륨(Liquid Potassium Silicates)10∼50중량부, 또는 리튬실리케이트(LithiumSilicates)0∼20중량부 콜로이달실리카(Colloidal Silica)0∼30중량부를 1종이상 선택 혼합하여 제조되는 본 발명의 난연 조성물을 이용하여 제조하는 다기능의 난연 발포폴리스티렌 폼.
5. 제 1항에 있어서,

   본 발명 다기능의 난연 발포폴리스티렌 폼의 제조방법에 있어서, 본 발명의 액상실리케이트 혼합물 100중량부에 대하여 무기계 난연재 0.5∼20중량부, 인계 난연재 0.5∼15중량부, 제올라이트 10∼30중량부, 흑연 0.5∼20중량부, 열팽창성흑연 0.5∼40중량부, 벤토나이트 0.5∼50중량부, 무기계 다공질 보온재 0.5∼30중량부 로 조성되는 본 발명의 난연액 조성물을 이용하여 제조하는 다기능의 난연 발포폴리스티렌 폼의 제조방법.
6. 제 2항에 있어서,

   본 발명 다기능의 난연 발포폴리스티렌 폼에 있어서, 본 발명의 액상실리케이트 혼합물 100중량부에 대하여 무기계 난연재 0.5∼20중량부, 인계 난연재 0.5∼15중량부, 제올라이트 10∼30중량부, 흑연 0.5∼20중량부, 열팽창성흑연 0.5∼40중량부, 벤토나이트 0.5∼50중량부, 무기계 다공질 보온재 0.5∼30중량부 로 조성되는 본 발명의 난연액 조성물을 이용하여 제조하는 다기능의 난연 발포폴리스티렌 폼.

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