KR0151780B1 - 단열보강판넬의 제조방법 - Google Patents
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Abstract
[목적] 금속표면재와 단열재간 박리현상의 억제내지는 방지에 유효하고, 기졔적내구성도 큰 유리섬유 보강재의 3차원 구조를 이용한 열경화성수지함 침 단열보강판넬을 제공하기 위한 것이다.
[구성] 일정한 크기의 우레탄폼등의 단열재를 유리섬유직물로 둘러싸고 누벼서 일체감을 가진 중간재로 하고, 이 중간재의 유리섬유직물제 내피의 겉에 유리섬유직물제 외피를 씌우고 열경화성수지액에 함침, 경화시켜 제조하는 것이다.
Description
제1도는 기존제품의 단열 알루미늄판넬의 단면도.
제2도는 일실시예의 의한 본발명의 단열보강판넬의 1차 성형물의 사시도.
제3도는 제2도의 평면도.
제4도는 완성된 단열보강판넬의 단면도.
제5도는 본발명의 각기 다른 실시예에 의한 중간재의 사시도.
제6도는 각종 형태로 격막을 형성한 단열보강판넬의 개요도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 단열판 2 : 유리섬유직물제 내피
2a : 일체형 잉여부 2b : 분리형 잉여부
3 : 보강섬유사 4 : 유리섬유직물제 외피
5 : 격판 a,a' a'' : 중간재
본발명은 새로운 단열보강판넬의 제조방법에 관한 것이며, 특히 금속표면재와 단열재간 박리현상의 억제내지는 방지에 유효하고, 기계적 내구성도 큰 유리섬유 보강재의 3차원 구조를 이용한 열경화성수지함침 단열보강판넬의 제조방법에 관한 것이다.
콘테이너나 냉동운반차량용 적재함의 소재로 널리 쓰이는 알루미늄-단열 재로 된 보강판넬은 제1도에 나타난 바와같이, 단열재(가)의 양면에 알루미늄판(나)을 접합한 것이다. 이 판넬로 제작된 해상용 콘테이너는 해상운송시 표면재가 해풍과 해수에 의한 부식을 감당하기 어렵다. 또, 냉동콘테이너나 냉동운반차량용 적재함에 이 판넬을 적용한 경우 수직방향으로 작용하는 압축과 심한 좌굴하중에 시달리게 되는데, 단순 적층구조인 우레탄폼과 표면재료, 특히 알루미늄판과 우레탄폼을 접합한 경우에는 이들의 계면에서 단열재가 박리되거나 파괴되기 쉬워서 냉동보냉이라는 특성을 상실하게 되고, 종국에는 냉동 컨테이너나 적재함의 수명이 단절되기까지 이르게 되는 경향이 짙었다.
따라서, 본발명의 목적은 표면재와 단열재간의 박리현상이 극력 억제 내지는 방지되고, 또한 기계적 내구성도 큰 단열보강판넬을 제공하는 것이다.
본발명은 단열재와 유리섬유직물로 된 3차원적 구조로 이뤄지는 열경화 성수지함침 단열보강판넬로 제조하는 것을 주된 특징으로 한다.
즉, 본발명은 일정한 크기의 우레탄폼에 유리섬유직물 내피를 둘러싸서 서로 누빈 다음 유리섬유직물 외피를 씌워 열경화성수지액에 함침, 경화시키는 것이다.
본발명은 또, 일정한 크기의 우레탄폼과 유리섬유직물의 길이를 동일하게 하여 누빈 보강재 사이사이에 격막을 형성하고 표면에 유리섬유직물을 씌워 열경화성수지액에 함침, 경화시키는 방법을 제공한다.
격막은 FRP제 격판을 삽입하는 방법과, 유리섬유직물내피를 한장으로 하되 단열판재보다도 길게 하여 단열판재를 ㄷ자상으로 에워싸 누벼서 내피의 수직부로 하여금 보상재간의 경계를 구분짓는 격막의 역할을 하도록 하는 방법과, 유리섬유직물 내피를 상하로 구분하되 각 내피의 가장자리가 단열판재 두께의 절반정도로 길게 형성하여 접어붙일 수 있도록 길게 재단하여 가장자리의 여분을 단열판재의 단면쪽에 접어붙여서 이들이 나중에 격막구실을 하는 방법이 있다.
상기 방법에 의하든지 결국은 I빔 형태의 구조재, 즉 본발명에서 의도하는 바의 단열보강판넬이 얻어진다.
다음으로, 제2도 이하의 첨부도면을 참조하여 본발명을 구체적으로 설명한다.
[실시예 1]
제2도 내지 제4도에 나타난 바와같이, 일정한 규격으로 된 유레탄폼등의 단열판재(1)의 양면에 유리섬유직물 내피(2)를 씌우고, 단열판재(1)와 유리섬유직물 내피(2)를 보강섬유사(3)로 누벼서 일체화시켜 중간재(a)로 한다. 이 중간재(a)는 3차원적 구조, 즉 입체감을 갖는다.
여기서, 유리섬유직물제 내피(2)는 로빙섬유이고, 보강섬유사(3)는 유리섬유, 탄소섬유, 아라미드섬유 등이다. 보강섬유사(3)는 단열판재(1)의 용도에 따라 굵기와 제직밀도가 달라진다.
상기 중간재(a)의 각 유리섬유직물제 내피(2)의 겉에는 유리섬유직물제 외피(4)를 씌운 후에 난연성 열경화성수지에 함침, 경화시킨다.
이에따라 유리섬유직물제 내피(2)의 표면으로 노출되어 불안정한 상태로 있던 보강섬유사(3)가 고정된다. 상기 내, 외피(2,)는 일방향직물 또는 평직물이다.
난연성 열경화성수지로서는 불포화폴리에스테르수지, 에폭시수지, 멜라민수지 등이다. 경화조건은 수지의 종류, 단열판의 쓰임새에 따라 적절히 선택한다.
열강화성수지는 유리섬유직물제 외피(4)를 미리 함침시킨 프리프레그 형태로 사용하든가, 또는 상기 보강재에 액상 열경화수지를 부어서 경화시킨다. 이때의 수지함침공정은 장래 단열판의 내구성 및 기계적 강도를 좌우 하므로 공정이 진행중에 특히 기공이 발생하지 않도록 최대한 밀착성형해야 한다.
[실시예2]
실시예 1에서 얻은 중간재(a)를 제6도 A와 같이 일렬로 늘어놓고, 각 중간재(a)의 경계에 FRP 격판(5)을 끼운 다음 중간재(a)와 격판(5)의 겉에 유리섬유직물제 외피(4)를 씌우고 난연성 열경화성수지에 함침, 경화시켜 보상재를 얻는다.
이와같이 FRP 격판(5)을 격막으로 사용하면 FRP성형시 형성되는 I빔 형태의 구조에 의하여 판넬면의 수평방향에 대한 압축하중이 증가한다. 또, 수직방향으로 외력이 작용할 때 굴곡강도도 증가되므로 단열보강판넬의 변형도 현격히 줄어든다.
[실시예 3]
제5도 A에 나타난 바와같이, 일정한 크기를 가진 우레탄폼등의 단열판재(1)의 규모보다도 큰 한장의 유리섬유직물제 내피(2), 구체적으로는 단열판재(1)의 일측면을 에워쌀 만큼 긴 유리섬유직물제 내피(2)를 단열판재(1)에 ㄷ자상으로 에워싸도록 씌우고, 보강섬유사(3)로 누벼 일체형 잉여부(2a)가 격막의 구실을 하는 중간재(a')로 형성한다.
제6도 B에서 보듯이, 상기 중간재(a')는 일체형 잉여부(2a)의 이면에 다른 중간재(a')의 개방된 측면이 와닿게 일렬로 늘어놓고, 상하에 유리섬유직물제 외피(4)를 씌운 다음 를가지고 난연성 열경화성수지에 함침, 경화시켜 변형된 보강재를 얻는다.
[실시예 4 ]
제5도 B에 나타난 바와같이, 일정한 크기를 가진 우레탄폼등의 단열판재(1)의 규모보다도 큰 위 아래 유리섬유직물제 내피(2), 구체적으로는 단열판재(1)의 일측면의 절반쯤을 에워쌀 만하게 긴 유리섬유직물제 내피(2)를 단열판재(1)에 U자 및 역U자상으로 씌우고, 보강섬유사(3)로 누벼 일체화함으로써 분리형 잉여부(2b)가 격막의 구실을 하는 중간재(a'')로 형성한다.
제6도 C에 나타난 바와같이, 상기 중간재(a'')를 일렬로 늘어놓고, 위 아래에 유리섬유직물제 외피(4)를 씌워 난연성 열경화성수지에 함침, 경화시켜 또 달리 변형된 보강재를 얻는다.
상기 어느 방법에 의하든 일단 경화공정을 거친 유리섬유직물과 보강직물사는 한결같이 FRP로서의 훌륭한 기능을 발휘하고, 또 유리섬유직물은 모세관현상에 의해 수지가 침투하여 경화되므로 각 섬유의 올은 모두 일종의 FRP막대기가 된다.
굴곡시험 결과에 따르면, 피복두께가 가죽과 동일성의 직물을 사용할 때 1.5-2.0t정도면 격막이 없는 경우보다도 강도는 2배 이상, 변형은 절방이하로 줄어들어 아주 우수한 기계적 물성이 있는 것으로 판명되었다.
본발명의 단열보강판넬은 입체적으로 보강되어 단일구조체를 이루고 있어서 지속적인 압축, 좌굴하중에도 충분히 견뎌내며, 국부적으로 작용하는 충격도 전반적으로 흡수하므로 충격특성 또한 우수하다.
또, 종래의 알루미늄/폼 콘테이너는 해상운송시 해풍과 파도에서 오는 해수부식을 감당하기 어려웠는데, 본발명의 3차원적인 구조를 가진 단열보강판넬을 컨테이너에 적용하면 해수내식성이 우수하고, 강해 기계적수명이 연장되며, 중량도 20% 이상 감량효과를 가져와 본 단열판을 적용할 대상물의 경량화에 기여한다.
그 뿐아니라 본 발명의 단열보상판넬은 보강재, 즉 유리섬유직물에 의해 보강되므로 설사 단열재에 크랙이 발생하더라도 진행되지 않고 얼마간 진행된 크랙도 이미 진행된 이상으로 발전하는 것이 극력 억제되므로 기존의 단열판에 비해 수명도 훨씬 길다.
FRP성형물은 일반 금속재료에 비해 가공이 용이하지만, 예컨대 금속판에 접합할 때 리벳 등으로 부착하지만, 이 단열판은 열경화성수지액에 동시에 함침시켜 단일조체와하여 접합하므로 접합강도가 커 박리되는 일이 개선되고, 내부의 유체에 대한 차단기능도 완벽하다.
더욱이, 중간재 사이 사이에 격판을 형성하므로서 판넬명의 수평방향에 대한 압축하중이 증가하고 수직방향으로 작용하는 외력에 대한 굴곡강도도 증가되므로 단열보강판넬의 변형방지에도 더욱 큰 효과를 기대할 수 있다.
Claims (4)
- 일정한 크기의 우레탄폼등의 단열재를 유리섬유직물로 둘러싸고 누벼서 일체감을 가진 중간재로 하고, 이 중간재의 유리섬유직물제 내피의 겉에 유리섬유직물제 외피를 씌우고 열경화성수지액에 함침, 경화시키는 것을 특징으로 하는 단열보강판넬의 제조방법.
- 제1항에 있어서, 상기 단열보강판넬은 중간재의 경계에 격막을 가진 단열보강판넬의 제조방법.
- 제2항에 있어서, 상기 격막이 FRP제 격판으로 되는 단열보강판넬의 제조방법.
- 제2항에 있어서, 상기 격막이 유리섬유직물제 내피를 단열판재보다도 크게 하여 단열판재를 씌우고 남는 유리섬유직물제 내피의 잉여분이 단열판재의 적어도 일측면을 에워싸도록 해서 이것이 격막의 역할을 하게 한 단열보강판넬의 제조방법.
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