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SUMMARY
목차
제1장 서론 31
제1절 연구개발과제의 개요 33
1. 연구개발의 중요성(필요성) 33
2. 연구개발의 국내·외 현황 35
가. 국내의 기술개발 동향 35
나. 해외의 기술개발동향 36
3. 연구개발 대상 기술의 차별성 42
제2절 연구개발의 목표 및 추진전략 44
1. 연구개발의 목표 44
가. 연구개발의 최종목표 44
나. 연구개발의 연차별 목표 45
2. 연구개발의 추진전략·체계 및 연구수행방법 47
가. 연구개발의 추진전략 47
나. 연차별 추진체계 50
다. 연차별 연구수행방법 51
제2장 연구개발 수행내용 및 결과 56
제1절 폴리 올레핀계 수지를 이용한 시트가공 기술연구 58
1. 메탈로센-PP의 특성 분석 59
가. 시약 및 재료 59
나. 실험방법 60
2. 블렌드 기법을 통한 다양한 경도의 폴리올레핀 필름 제조기술 연구 65
가. 시약 및 재료 65
3. 블렌드 기법을 통한 다양한 경도의 폴리올레핀 필름 제조기술 연구 - 2 67
가. 시약 및 재료 67
나. 실험 방법 67
제2절 폴리 올레핀계 발포체 제조 기술연구 69
1. 고분자 수지의 발포메커니즘 연구 69
가. 실험 및 재료 71
나. 실험방법 75
다. 실험결과 76
2. 발포제, 탄산칼슘 함량에 따른 특성 78
3. Kick제 함량에 따른 발포 특성 연구 81
4. 최적배합 설정 및 발포체 연구 83
가. 시약 및 재료 83
나. 실험 결과 84
제3절 폴리 올레핀계 수지의 난연화 기술 연구 87
1. 올레핀계 난연제의 특성 87
가. 시약 및 재료 88
나. 실험 방법 88
다. 실험 결과 91
2. 기능성 재료를 이용한 난연성 향상 기술 연구 96
가. 시약 및 재료 97
나. 실험 방법 98
제4절 친환경 바닥재 제조를 위한 폴리 올레핀계 수지를 난연 시트 제조 기술연구 101
1. 폴리올레핀 탄성체의 난연화 실험 101
가. 실험 원료 102
나. 가공 방법 102
다. 실험 결과 104
2. 폴리올레핀 탄성체의 난연화 실험 II 109
가. 실험원료 109
나. 가공방법 110
다. 실험 결과 111
3. 폴리올레핀 탄성체의 난연화 실험 III 113
가. 실험 원료 113
나. 실험 결과 114
4. 폴리올레핀 탄성체의 난연화 실험 IV 116
가. 실험 원료 116
나. 실험 결과 117
제5절 폴리 올레핀계 수지를 이용한 발포체 제조기술 및 이를 이용한 생산 공정 연구 119
1. 올레핀 바닥재 제조공정 연구 119
가. 실험 원료 120
나. 실험 방법 122
다. 실험결과 124
2. 올레핀계 수지를 이용한 바닥재 제조공정 연구 129
가. 실험 원료 129
나. 난연 바닥재 하지 제작 공정 129
다. G/F 하지 라미네이팅 제작 공정 131
제6절 수성 UV 코팅제 합성기술 개발 132
1. UV 경화형 수분산 폴리우레탄 수지를 제조 132
가. 실험 원료 133
나. 실험 결과 134
제7절 후처리 가공제 제조기술 개발 139
1. 폴리올레핀 수지용 기능성 Primer 제조기술 연구 139
가. 실험 원료 139
나. 실험 결과 140
2. 수계 함침제(접착제) 합성기술 연구 141
가. 합성 방법 141
나. 실험 결과 142
제8절 난연성이 우수한 수성 접착제 개발 144
1. 환경 친화적인 폴리우레탄 접착제 합성 144
가. 실험 원료 145
나. 실험 방법 146
다. 실험 결과 148
제9절 난연성이 우수한 수성 함침제 개발 152
1. 수분산성 폴리우레탄 함침제 합성 152
가. 실험 원료 153
나. 합성 방법 153
다. 난연성 시험 방법 154
라. 실험 결과 154
제10절 올레핀계 수지를 이용한 바닥재 제조공정 연구 158
1. 난연 바닥재 하지 제조 공정 연구 158
가. 실험 원료 158
나. 난연 바닥재 하지 제작 공정 159
2. G/F 하지 라미네이팅 제작 공정 160
3. 수성 UV 코팅제 적용을 가공시스템 개발 161
4. 올레핀 바닥재용 데코시트 표면처리 가공기술 개발 163
5. 폴리올레핀 바닥재의 시제품 제조 및 시공성 평가 164
제3장 목표 달성도 및 관련분야 기여도 170
제1절 연도별 연구개발목표의 달성도 172
제2절 관련분야의 기술발전 기여도(환경적 성과 포함) 180
제4장 연구개발결과의 활용계획 등 183
제1절 연구 성과 활용계획 185
〈표 1〉 연질 폴리올레핀의 적용 용도와 장점 39
〈표 2〉 각종 열가소성 탄성체를 이용한 PVC 대체소재 국내외 연구 동향 41
〈표 3〉 환경성 개선효과 예상분석표 43
〈표 4〉 메탈로센 PP의 물리적 특성 60
〈표 5〉 VERSIFY grade의 물리적 특성 65
〈표 6〉 메탈로센 PP의 블렌드 formulation 65
〈표 7〉 메탈로센 PP의 블렌드별 기계적 물성 특성 66
〈표 8〉 Olefin sheet formulation 67
〈표 9〉 폴리올레핀 블렌드의 물리적 특성 68
〈표 10〉 무기 화학발포제의 종류 및 특성 69
〈표 11〉 대표적인 유기 발포제의 특성 70
〈표 12〉 화학적 발포제의 물리적 특성 71
〈표 13〉 화학적 발포제의 물리적 특성 72
〈표 14〉 Formulation of VERSIFY 2300 75
〈표 15〉 Formulation of VERSIFY 2300 78
〈표 16〉 Formulation of VERSIFY 2300 81
〈표 17〉 Formulation of Foam compound 83
〈표 18〉 난연제의 구분 88
〈표 19〉 VERSIFY 2300의 난연 배합 90
〈표 20〉 난연성 향상 formulation 99
〈표 21〉 난연화 기술 연구 동향 101
〈표 22〉 올레핀 시트 난연 배합 102
〈표 23〉 올레핀 난연제 종류에 따른 배합 110
〈표 24〉 올레핀 난연제 종류에 따른 배합 114
〈표 25〉 올레핀 난연제 종류에 따른 배합 116
〈표 26〉 발포시트 현장적용 formulation 120
〈표 27〉 표준화 공정 조건 확립 124
〈표 28〉 발포시트 제품 물성 125
〈표 29〉 발포 시트 제작 조건 및 접착 강도 128
〈표 30〉 난연 바닥재 하지 제작을 위한 조성비 129
〈표 31〉 UV 경화성 수지의 구성 성분 132
〈표 32〉 UV 경화성 수지용 올리고머 및 폴리머의 경화물 특성 133
〈표 33〉 공중합계 폴리올을 이용한 수성 UV 코팅제의 배합표 134
〈표 34〉 수성 UV 코팅수지의 용액 안정성 평가 137
〈표 35〉 UV 코팅 가공 메뉴얼 137
〈표 36〉 도장 후 UV 코팅제의 물리적 특성 138
〈표 37〉 Nippon Paper사의 CPP의 특징 140
〈표 38〉 CPP를 이용한 Primer 배합표 140
〈표 39〉 Primer의 물리적 특성 141
〈표 40〉 수성 함침수지의 용액 안정성 평가 143
〈표 41〉 수분산 폴리우레탄 합성 조성표 146
〈표 42〉 난연 바닥재 하지 제작을 위한 조성비 158
〈표 43〉 올레핀계 바닥재 적용을 위한 Deco sheet 물성 164
〈표 44〉 고분자계 바닥재에 관한 시험방법 165
〈표 45〉 폴리 올레핀계 바닥재의 시공성 평가 결과 168
〈그림 1〉 기존 Polypropylene 과 RAHECO의 물성 37
〈그림 2〉 Borealis 연질 Polyolefin 물성 영역 37
〈그림 3〉 Block PP SEM 단면도 37
〈그림 4〉 Heterophasic co-polymer의 SEM 37
〈그림 5〉 Borealis Borsoft 신제품 물성 Balance 38
〈그림 6〉 Basell에서 소개하는 연질 폴리올레핀 소재의 물성 범위 38
〈그림 7〉 올레핀계 친환경 바닥재의 구성도 43
〈그림 8〉 HAAKE Rheocord 9000 60
〈그림 9〉 Mixing roll(6inch) 60
〈그림 10〉 VERSIFY 2000의 유변학적 특성 61
〈그림 11〉 VERSIFY 2200의 유변학적 특성 62
〈그림 12〉 VERSIFY 2300의 유변학적 특성 63
〈그림 13〉 VERSIFY 3000의 유변학적 특성 64
〈그림 14〉 블렌드 배합 종류에 따른 bank 특성 66
〈그림 15〉 Roll Bank 특성 68
〈그림 16〉 발포체의 cell 단면도 70
〈그림 17〉 Azo계 분해온도와 가스량 72
〈그림 18〉 JTR-L. 분해온도와 가스량 73
〈그림 19〉 CELLCOM-KE. 분해온도와 가스량 73
〈그림 20〉 CELLCOM-A. 분해온도와 가스량 74
〈그림 21〉 CELLCOM-OBSH. 분해온도와 가스량 74
〈그림 22〉 Azodicarbonamide의 시간에 따른 발포 cell 단면 76
〈그림 23〉 p-toluene sulfonyl acetone hydrazone, DPT의 시간에 따른 발포 cell 단면 77
〈그림 24〉 Azodicarbonamide의 함량에 따른 발포배율 78
〈그림 25〉 Azodicarbonamide의 함량에 따른 발포단면 79
〈그림 26〉 CaCO3의 함량에 따른 발포배율 79
〈그림 27〉 CaCO3의 함량에 따른 발포단면 80
〈그림 28〉 Zinc oxide (Kicker) 의 함량에 따라 발포배율 비교 81
〈그림 29〉 Zinc oxide (Kicker) 의 함량에 따라 발포단면 82
〈그림 30〉 제조된 foam의 유변학적 특성 84
〈그림 31〉 제조된 foam의 발포배율 및 열적특성 85
〈그림 32〉 제조된 foam의 SEM Image 86
〈그림 33〉 UL 94 HORIZONTAL/VERTICAL FLAME CHAMBER 89
〈그림 34〉 HORIZONTAL BURNING TEST FOR 94HB CLASSIFICATION 89
〈그림 35〉 VERSIFY 2300/AI(OH)3 함량별 난연 특성(HB급) 93
〈그림 36〉 VERSIFY 2300/Mg(OH)2 함량별 난연 특성(HB급) 93
〈그림 37〉 VERSIFY 2300/Zinc Borate 함량별 난연 특성(HB급) 94
〈그림 38〉 VERSIFY 2300/Sb2O3 함량별 난연 특성(HB급) 94
〈그림 39〉 VERSIFY 2300/MC 함량별 난연 특성(HB급) 95
〈그림 40〉 VERSIFY 2300/MP 함량별 난연 특성(HB급) 95
〈그림 41〉 VERSIFY 2300/MPP 함량별 난연 특성(HB급) 96
〈그림 42〉 VERSIFY 2300/APP 함량별 난연 특성(HB급) 96
〈그림 43〉 Expanded graphite 97
〈그림 44〉 2축 압출기로 nano nanocomposite화 98
〈그림 45〉 미립화 난연제의 함량에 따른 난연 특성(HB 급) 99
〈그림 46〉 시편 단면 SEM 사진 100
〈그림 47〉 난연 올레핀 시트 제조 공정 102
〈그림 48〉 올레핀 시트 난연 TEST 방법 103
〈그림 49〉 올레핀 시트 난연 컴파운드 시트 샘플 103
〈그림 50〉 팽창흑연/수산화알루미늄 함량에 따른 인장강도 비교 104
〈그림 51〉 팽창흑연/수산화알루미늄 함량에 따른 신율 비교 104
〈그림 52〉 팽창흑연/수산화알루미늄 함량에 따른 인열강도 비교 105
〈그림 53〉 팽창흑연/수산화알루미늄 함량에 따른 경도 비교 105
〈그림 54〉 팽창흑연/수산화알루미늄 함량에 따른 비중 비교 105
〈그림 55〉 팽창흑연/수산화알루미늄 함량에 따른 산소지수 비교 106
〈그림 56〉 수산화알루미늄 함량에 따른 TGA 분석 106
〈그림 57〉 팽창 그라파이트 함량에 따른 TGA 분석 107
〈그림 58〉 AI(OH)3 첨가된 샘플 난연 특성 107
〈그림 59〉 Expanded Graphite 첨가된 샘플 난연 특성 108
〈그림 60〉 UL94 HB TEST 시편 샘플 108
〈그림 61〉 Expanded Graphite 109
〈그림 62〉 난연 올레핀 시트 제조 공정 110
〈그림 63〉 난연제 종류에 따른 인장강도 비교 111
〈그림 64〉 난연제 종류에 따른 인열강도 비교 112
〈그림 65〉 난연제 종류에 따른 신율 비교 112
〈그림 66〉 난연제 종류에 따른 경도 비교 113
〈그림 67〉 난연제 종류에 따른 난연성 비교 113
〈그림 68〉 팽창흑연 / MPP난연제 종류에 따른 인장강도 비교 115
〈그림 69〉 팽창흑연 / MPP난연제 종류에 따른 인열강도 비교 115
〈그림 70〉 팽창흑연 / MPP난연제 종류에 따른 신율 비교 115
〈그림 71〉 팽창흑연 / MPP난연제 종류에 따른 난연 특성 비교 116
〈그림 72〉 팽창흑연 외 난연제 종류에 따른 인장강도 비교 117
〈그림 73〉 팽창흑연 외 난연제 종류에 따른 인열강도 비교 117
〈그림 74〉 팽창흑연 외 난연제 종류에 따른 신율 비교 118
〈그림 75〉 팽창흑연 외 난연제 종류에 따른 난연 특성 비교 118
〈그림 76〉 산업용으로 요구되는 폴리올레핀의 구조 121
〈그림 77〉 낮은 결정도에서 OBC와 Random EO의 구조적 차이점 121
〈그림 78〉 기존의 Elastomer와 OBC의 Melting Point의 차이점 121
〈그림 79〉 기존의 Elastomer와 OBC의 비교 물성 122
〈그림 80〉 OBCs 소재의 다양한 적용시장 122
〈그림 81〉 발포 시트 공정 122
〈그림 82〉 필름 제조 및 발포 가공 실험 내용 123
〈그림 83〉 발포기 라인 123
〈그림 84〉 상지 필름 제조 공정 124
〈그림 85〉 OBCs 함량에 따른 MFR 비교 125
〈그림 86〉 OBCs 함량에 따른 연화점 비교 125
〈그림 87〉 OBCs 함량에 따른 발포배율 비교 126
〈그림 88〉 OBCs 함량에 따른 신율비교 126
〈그림 89〉 발포시트 단면 cell 모양 127
〈그림 90〉 발포 시트 제작 공정 라인 127
〈그림 91〉 바닥재용 올레핀 시트 제작 공정 모식도 127
〈그림 92〉 올레핀 시트 하지 및 G/F 라미네이팅 공정 모식도 128
〈그림 93〉 바닥재 제조 공정 130
〈그림 94〉 난연성 하지 원단과 Glass Fiber 라미네이팅 공정 131
〈그림 95〉 기존 공정의 문제점 132
〈그림 96〉 합성원료(IPDI & HEA)의 FT-IR spectra 135
〈그림 97〉 수성 UV 코팅제의 FT-IR spectra 136
〈그림 98〉 폴리올 종류에 따른 점도 및 입도크기 137
〈그림 99〉 황변 type의 함침제의 필름형상 142
〈그림 100〉 수성 함침제의 FT-IR 분석 결과 143
〈그림 101〉 수성 함침제의 물리적 특성 144
〈그림 102〉 난연 폴리올 접착제의 합성 원리 145
〈그림 103〉 난연 폴리올 접착제의 TGA 테스트 147
〈그림 104〉 난연 폴리올 접착제의 합성 mechanism 147
〈그림 105〉 난연성을 띄는 수용성 폴리우레탄의 FT-IR 그래프 148
〈그림 106〉 난연 폴리올 접착제의 열적특성 148
〈그림 107〉 난연 폴리올 접착제의 물리적 특성 149
〈그림 108〉 난연 폴리올 접착제의 Particle Size Analysis 150
〈그림 109〉 난연 폴리올 접착제의 난연성 테스트 결과 151
〈그림 110〉 PUD계 함침제의 합성 mechanism 152
〈그림 111〉 수분산 폴리우레탄 함침제 조성 153
〈그림 112〉 UL 94 HB 규격에 따른 난연성 테스트 154
〈그림 113〉 난연 폴리올 함침제의 FT-IR 테스트 155
〈그림 114〉 난연 폴리올 함침제의 물리적 특성 155
〈그림 115〉 난연 폴리올 함침제의 DSC 테스트 156
〈그림 116〉 난연 폴리올 함침제의 TGA 테스트 156
〈그림 117〉 난연 폴리올 함침제의 Particle Size Analysis 157
〈그림 118〉 난연 폴리올 함침제의 난연성 테스트 결과 157
〈그림 119〉 난연성 하지 원단과 Glass Fiber 라미네이팅 공정 161
〈그림 120〉 코팅처리 방법 및 자외선 경화 시스템 161
〈그림 121〉 Drying rate with coating thickness 162
〈그림 122〉 수성 UV 코팅제 적용을 위한 자외선 경화가공 공정 163
〈그림 123〉 올레핀 바닥재용 Deco sheet 제조 Process 및 Primer, 수성 UV 코팅제 적용 test 163
〈그림 124〉 폴리올레핀 발포층이 적용된 바닥재 제품 모식도 164
〈그림 125〉 경보행용 바닥재를 위한 입체적 디자인 개발 164
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