KR100596731B1 - 돌가루를 포함하는 단열재의 제조 방법 - Google Patents

돌가루를 포함하는 단열재의 제조 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 돌가루를 포함하는 단열재의 제조 방법에 관한 것이다. 본 발명은 단열재(100)의 제조 방법에 있어서, 합성수지를 용융하고 돌가루를 혼합하는 과정과, 상기 돌가루와 합성수지의 혼합물을 압출 공정을 통해 합성수지표면재(110) 패널로 생성하는 과정과, 상기 압출 과정을 통해 생성된 합성수지표면재(110) 패널의 표면을 거친 느낌이 들도록 가공하는 합성수지표면재(110)의 표면처리 과정과, 상기 과정을 통해 형성된 합성수지표면재(110) 패널을 발포성합성수지(120) 패널과 두 면이 밀착된 형태로 고정하는 단열재(100) 형성 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
단열재, 돌가루, 블라스트, 리벳

Description

돌가루를 포함하는 단열재의 제조 방법 {Manufacturing method for insulation material including stone dust}
도 1은 종래 기술에 의한 합성수지표면재와 발포성합성수지의 접착으로 이루어진 단열재의 구성을 나타낸 도면이며,
도 2는 종래 기술에 의한 돌가루를 포함하는 단열재의 제조방법에 대해 간략하게 도시한 흐름도이며,
도 3은 단열재가 포함되는 건축 시공 과정에 대해 간략하게 나타낸 도면이며,
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 돌가루를 포함하는 단열재의 제조 방법에 대해 간략하게 도시한 흐름도이며,
도 5은 본 발명의 실시예에 따른 돌가루가 혼합된 합성수지표면재의 표면 가공 원리에 대해 간략하게 도시한 도면이며,
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 합성수지표면재와 발포성합성수지를 리벳을 이용해 고정하는 모습을 간략하게 도시한 도면이며,
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 합성수지표면재와 발포성합성수지를 고정한 상태에서 콘크리트에 고정되는 모습을 개략적으로 도시한 확대 단면도이며,
도 8은 돌가루를 포함하는 단열재에 벽지가 붙는 모습을 간략하게 도시한 도 면이다.
본 발명은 단열재에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 단열재에 풀 또는 접착제를 이용하여 도배 작업시 단열재와 벽지의 접착이 용이하도록 돌가루를 포함하는 단열재의 구성과 그 제조 방법에 관한 것이다.
일반적으로 종래 기술에 의한 단열재는 도 1에 도시된 바와 같이 합성수지표면재(110)와 발포성합성수지(120)가 접착제를 이용해 두 면이 밀착된 형태로 고정되어 있다.
상기 합성수지표면재(110)는 폴리에틸렌수지(P.E.) 또는 폴리프로필렌수지(P.P.)가 주성분으로 이루어지며 면과 면 사이에 공간이 있는 플라스틱 골판지 형태로 형성된다. 또한, 발포성합성수지(120)는 외부 온도로 인한 열손실 및 열의 유입을 차단하는 효과가 큰 스티로폼이나, 아이소핑크와 같은 단열 재료가 사용된다.
상기와 같은 구성으로 이루어진 단열재를 이용하여 건축물을 시공시 발포성합성수지(120)는 콘크리트 벽면을 향하며, 합성수지표면재(110)는 실내 방향으로 향하여 시공하게 된다. 여기서, 실내 방향을 바라보는 합성수지표면재(110)에 해당하는 면에는 후에 도배 작업을 하면서 벽지를 붙이게 된다. 그러나 상기 합성수지 표면재(110)의 겉 표면은 매끄러워서 풀 또는 접착제를 도포한 후 벽지를 붙히게 되면 단열재로부터 벽지가 미끄러져 내리거나 단열재와 벽지가 제대로 접착되지 않고 떨어지는 문제점이 있었다.
상기에서의 문제점을 해결하기 위해 고안된 것으로 표면에 돌가루가 도포되어 있는 단열재가 종래 기술에서 사용되고 있다.
단열재의 표면에 잘게 분쇄된 돌가루를 도포 함으로써 표면 재질이 약간 거칠어지고 후에 풀 또는 접착제를 이용한 도배 작업에 있어서도 벽지와 단열재의 접착을 용이하게 해준다.
도 8은 돌가루를 포함하는 단열재에 벽지가 붙는 모습을 간략하게 도시한 도면이다.
도 8에 도시된 바와 같이 단열재를 구성하는 합성수지표면재(110)의 표면에 돌가루를 도포함으로 인해 거친 표면을 갖게되며 해당 표면에 벽지(400)를 붙이면 단열재(100)로부터 벽지(400)가 미끄러지거나 떨어지는 현상을 방지할 수 있다.
도 2는 종래 기술에 의한 돌가루를 포함하는 단열재의 제조방법에 대해 간략하게 도시한 흐름도이다.
돌가루를 포함하는 단열재의 제조시 먼저 압출공정을 통해 합성수지표면재(110)를 제조한다(S110).
상기에서 제조한 합성수지표면재(110)는 코로나(고주파처리)처리 공정을 거치게 된다(S120). 상기에서 코로나처리 공정은 플라스틱필름, 종이, 금속 등의 표면을 고주파 전원에 의해 공급된 고주파·고전압출력을 인가하여 표면의 성질을 향 상시키는 방법이다. 이러한 코로나처리 공정을 거치게 되면 친수성, 접착성 등이 향상되는 효과가 있다.
상기 코로나처리 공정을 거치며 제조된 합성수지표면재(110) 패널의 일 면에 접착제를 도포한다(S130).
상기 합성수지표면재(110)의 일 면에 도포한 접착제가 건조되면, 접착제와 돌가루를 혼합하고 합성수지표면재(110) 패널의 접착제가 도포된 부위에 바른다(S140).
상기 접착제와 돌가루의 혼합물이 건조되면 합성수지표면재(110)는 발포성합성수지(120)와 접착제를 이용해 두 면이 밀착된 형태로 고정된다(S150).
상기에서 설명한 바와 같이 종래 기술에 의한 돌가루를 포함하는 단열재의 제조 과정에는 과다한 접착제가 사용된다. 이는 포름 알데히드를 비롯한 유독 가스로 인해 눈과 목이 따갑고 특히 어린이와 노약자에게 각종 피부염을 유발시키는 새집 증후군의 원인이 되기도 한다. 이와 같이 종래 기술에 의한 단열재는 접착제의 과다 사용으로 인해 새집 증후군의 원인으로 지적되는 문제점이 있었다.
또한, 상기 단열재는 건축 시공 과정에 있어서 또 다른 문제점이 발생한다.
도 3은 단열재가 포함되는 건축 시공 과정에 대해 간략하게 나타낸 도면이다.
건축 시공 과정에 있어서 콘크리트를 타설하기 전 단열재(100)는 콘크리트 벽체(200)를 형성하고 있는 철골 구조에 밀착된 형태로 고정한다. 이때 단열재(100)의 발포성합성수지(120)에 해당하는 면이 콘크리트 벽체(200)를 향하게 되고 합성수지표면재(110)에 해당하는 면은 건축물의 실내 방향으로 향하게 된다. 콘크리트를 타설하는 과정에서 단열재(100)가 밀리거나 넘어지는 것을 방지하기 위해 거푸집의 일종인 유로폼(300)이 사용되며 유로폼(300)으로 틀을 만들어 단열재(100)와 밀착된 형태로 고정한 후 콘크리트를 타설한다. 여기서, 콘크리트가 어느 정도 응결되면 유로폼(300)을 분리하는데 이때 단열재(100)와 유로폼(300)이 잘 분리 되도록 단열재(100)와 유로폼(300)사이에 기름을 바르게 된다. 이때, 합성수지표면재(110)에 접착제와 돌가루의 혼합물이 도포된 단열재의 경우에는 기름으로 인해 접착제와 돌가루의 혼합물이 단열재(100)로부터 이탈되거나, 콘크리트가 응결된 후 단열재(100)와 밀착되어 있던 유로폼(300)을 분리시에도 접착제와 돌가루의 혼합물이 이탈되는 문제점이 발생한다.
따라서, 본 발명은 상기한 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 단열재(100)에 돌가루 성분을 포함하여 후에 페인트칠과 같은 도장처리가 용이하도록 하며, 풀 또는 접착제를 이용해 도배 작업시 벽지(400)와 단열재(100) 사이의 접착이 용이하도록함에 목적이 있다.
또한, 상기에서 단열재(100)에 돌가루 성분을 포함시, 접착제와 돌가루를 혼합하여 단열재(100) 표면에 도포하던 종래 기술에서 접착제의 과다사용과, 건축 시공 과정에서 단열제(100)로부터 돌가루가 이탈되는 현상에 대한 문제점을 해결하는 데 목적이 있으며, 단열재(100)의 제조에 있어서도 합성수지표면재(110)와 발포성합성수지(120)의 고정을 접착제 이외의 방법을 사용하여 새집 증후군의 원인인 접착제로 인한 포름 알데히드와 같은 유독가스의 발생을 줄이는데 또 다른 목적이 있다.
상술한 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 단열재의 제조 방법에 있어서, 합성수지를 용융하고 돌가루를 혼합하는 과정과, 상기 돌가루와 합성수지의 혼합물을 압출 공정을 통해 합성수지표면재 패널로 생성하는 과정과, 상기 압출 과정을 통해 생성된 합성수지표면재 패널의 표면을 거친 느낌이 들도록 가공하는 합성수지표면재의 표면처리 과정과, 상기 과정을 통해 형성된 합성수지표면재 패널을 발포성합성수지 패널과 두 면이 밀착된 형태로 고정하는 단열재 형성 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 합성수지표면재와 발포성합성수지로 이루어진 단열재에 있어서, 합성수지표면재의 주성분이 폴리에틸렌수지(P.E.) 또는 폴리프로필렌수지(P.P.)와 같은 합성수지만으로 이루어 졌던 종래 기술과 달리 합성수지 외에 돌가루, UV안정제, 분산제, 치수안정제, 난연제, 동가루 등의 부재료와 함께 융합하여 제조하는 것을 특징으로 한다.
상기에서 돌가루는 단열재와 벽지의 접착이 용이하도록 단열재의 표면처리를 위해 첨부되는 재료로 합성수지표면재의 제조를 위해 포함되는 원료 총 중량의 30%를 넘지 않는 범위에서 첨부가 가능하다.
상기에서 UV안정제는 합성수지표면재가 일정 기간이 지나도 산화되는 것을 방지하기 위해 사용되는 항산화제의 일종으로 합성수지표면재의 제조를 위해 포함되는 원료 총 중량의 5%를 넘지 않는 범위에서 첨부가 가능하다.
상기에서 분산제는 합성수지가 돌가루를 비롯한 기타 부재료와 융합이 잘 되도록 넣어주는 재료로 합성수지표면재의 제조를 위해 포함되는 원료 총 중량의 7%를 넘지 않는 범위에서 첨부가 가능하다.
상기에서 치수안정제는 합성수지표면재가 휘어지거나 뒤틀리는 것을 방지하기 위해 첨부하는 재료이다. 합성수지로 이루어진 제품은 기온 편차에 따라 약간의 수축과 팽창을 반복하는 현상이 발생하는데 이러한 현상을 억제하기 위해 사용되는 재료가 치수안정제이다. 합성수지표면재의 제조를 위해 포함되는 원료 총 중량의 5%를 넘지 않는 범위에서 첨부가 가능하다.
상기에서 난연제는 합성수지표면재가 불에 잘 타지 않도록 첨부하는 재료이다. 플라스틱은 대부분 탄소, 수소, 산소로 구성된 유기물질로 연소하기 쉬운 성질을 가지고 있으며 이와 같은 성질을 물리화학적으로 잘 타지 못하도록 첨가하는 물질을 난연제라 한다. 합성수지표면재의 제조를 위해 포함되는 원료 총 중량의 5% ~ 15% 범위에서 첨부가 가능하다.
상기에서 동가루는 수맥 차단 효과를 위해 넣어주는 재료로 합성수지표면재의 제조를 위해 포함되는 원료 총 중량의 20%를 넘지 않는 범위에서 첨부가 가능하다.
이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 대해 상세하게 설명한다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 돌가루를 포함하는 단열재의 제조 방법에 대해 간략하게 도시한 흐름도이다.
도 4에 도시한 바와 같이, 본 발명은 먼저 소정의 온도에서 합성수지를 용융하며, 이때 잘게 분쇄된 또는 작은 입자로 존재하는 돌가루를 첨부한다. 상기에서 첨부되는 돌가루는 합성수지표면재(110)의 제조를 위해 포함되는 원료 총 중량의 30%를 넘지 않는 범위에서 첨부한다(S210). 상기에서 돌가루와 합성수지의 혼합시 UV안정제, 분산제, 치수안정제, 난연제, 동가루 등의 부재료도 함께 혼합하며, 또한, 상기 과정에 있어서 합성수지는 폴리에틸렌수지(P.E.) 또는 폴리프로필렌수지(P.P.)가 사용됨이 바람직하다.
상기 과정을 통한 합성수지와 돌가루의 혼합물은 압출 과정을 거치며 비로소 단열재 패널의 모습을 갖추게 된다(S220). 그러나 상기의 과정을 통해 생성된 돌가루가 혼합된 단열재 패널 즉, 합성수지표면재(110)는 폴리에틸렌수지(P.E.) 또는 폴리프로필렌수지(P.P.)와 같은 합성수지만을 이용해 제조한 것과 같이 겉 표면이 매끄럽다.
본 발명에서는 상기의 과정을 통해 생산된 합성수지표면재(110)의 겉 표면을 약간 거친 느낌이 들도록 표면처리 공정을 거친다. 이는 합성수지표면재(110)의 겉 표면이 매끄러워서 후에 도배 작업시 풀 또는 접착제를 도포한 후 벽지를 붙이면 미끄러지거나 떨어지는 현상에 대해 보완하고자 한 것이다.
도 5은 본 발명의 실시예에 따른 돌가루가 혼합된 합성수지표면재의 표면 가 공 원리에 대해 간략하게 도시한 도면이다.
돌가루(500)가 혼합된 합성수지표면재(110)의 표면을 거칠게 가공하기 위해서는 블라스트(Blast)라는 표면처리 기법이 사용된다.
블라스트(Blast)란 높은 공기 압력으로 연마재(510)를 뿌려서 그 충격으로 금속 표면에 붙어 있는 오염된 물질을 제거하는 표면처리 기법중 하나이다. 대표적인 블라스트(Blast) 처리 기법으로는 천연사, 규사 등의 모래를 압축공기에 의해 노즐에서 분사시켜 표면처리 하는 샌드 블라스트(Sand Blast)가 있으며, 그 외 원심 투사 방식에 따른 쇼트 블라스트(Shot Blast)와 그리트 블라스트(Grit blast) 표면처리 기법 등이 있다.
본 발명은 이와 같이 금속의 거친 표면을 매끄럽게 해주는 블라스트(Blast)처리 기법을 돌가루(500)가 혼합된 합성수지표면재(110)의 표면 가공에 적용한 것으로, 돌가루 또는 모래와 같은 입자를 연마재(510)로 사용하여 압축공기에 의해 합성수지표면재(110)의 표면에 분사한다. 상기와 같은 방법으로 합성수지표면재(110)의 표면에 분사된 연마재(510)는 합성수지와 돌가루(500)의 혼합물로 이루어진 합성수지표면재(110)에 부딪히며 합성수지로 이루어진 부분은 깍이고 돌가루(500)로 이루어진 부분은 돌출되는 구조를 형성한다. 또한 돌가루, 모래 등으로 이루어진 연마재(510)가 합성수지표면재(110)의 표면에 박히기도 하여 합성수지표면재(110)는 거친 표면을 갖게된다(S230).
상기 과정을 통해 형성된 합성수지표면재(110) 패널은 스티로폼이나, 아이소핑크와 같은 단열재료로 형성된 발포성합성수지(120) 패널과 두 면이 밀착된 형태 로 고정되어 본 발명에 의한 단열재를 형성한다(S240).
본 발명은 합성수지표면재(110) 패널과 발포성합성수지(120) 패널의 고정에 있어서 접착제의 사용을 최소화하기 위해 리벳(130)이 사용된다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 합성수지표면재(110)와 발포성합성수지(120)를 리벳을 이용해 고정하는 모습을 간략하게 도시한 도면이다.
도 6에 도시한 바와 같이 본 발명은 합성수지표면재(110) 패널과 발포성합성수지(120) 패널을 고정함에 있어서 먼저 접착제를 각각의 패널 테두리 부위만 약간 도포한다. 이는 합성수지표면재(110) 패널과 발포성합성수지(120) 패널을 고정한다는 의미보다는 두 패널이 벌어지는 것을 방지하는 의미이다.
상기에서 접착제를 이용해 테두리 부위를 고정한 단열재(100)는 다수의 리벳(130)을 이용해 두 패널을 고정한다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 합성수지표면재(110)와 발포성합성수지(120)를 고정한 상태에서 콘크리트에 고정되는 모습을 개략적으로 도시한 확대 단면도이다.
상기에서 설명한 접착제와 리벳(130)을 이용한 단열재의 고정방법 이외에도 합성수지표면재(110) 패널과 발포성합성수지(120) 패널을 리벳만을 이용해 고정할 수 있으며, 또한 접착제만을 이용해 고정할 수 있다.
이상에서 본 발명에 대한 기술 사상을 첨부 도면과 함께 서술하였지만 이는 본 발명의 가장 양호한 실시 예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한, 이 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자이면 누구나 본 발명의 기술 사상의 범주를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변형과 모방이 가능함은 명백한 사실이다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은, 단열재(100)에 돌가루 성분을 포함시 합성수지와 돌가루를 융합하여 합성수지표면재(110)를 제조하고 표면을 블라스트(Blast)처리 기법을 통해 가공하였다. 이와 같이 돌가루성분을 포함한 단열재(100)의 표면처리로 인해 후에 페인트칠과 같은 도장처리가 용이하도록 하였으며, 또한 풀 또는 접착제를 이용해 도배 작업시 벽지(400)와 단열재(100) 사이에 접착이 용이하도록한 효과가 있다.
또한, 본 발명은 합성수지와 돌가루를 융합하여 합성수지표면재(110)를 제조함으로써, 접착제와 돌가루를 혼합하여 단열재(100) 표면에 도포하던 종래 기술에서 발생한 접착제 과다사용과, 건축 시공 과정에서 단열제(100)로부터 돌가루가 이탈되는 문제점등을 보완한 효과도 있으며, 단열재(100)의 제조시 합성수지표면재(110)와 발포성합성수지(120)의 고정에 있어서도 리벳(130)을 사용하여 접착제의 사용을 최소화 하였다. 이는 새집 증후군의 원인인 접착제를 통해 발생하는 포름 알데히드와 같은 유독가스의 발생을 최소화하는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 합성수지와 돌가루를 융합하여 합성수지표면재(110) 제조시 돌가루 외에 UV안정제, 분산제, 치수안정제, 난연제, 동가루 등의 부재료도 함께 첨부하여 단열재(100)의 산화방지 효과와, 수축, 팽창으로 인한 휘어지거나 뒤틀림 억제효과, 수맥 차단 효과도 볼 수 있다.
















Claims (4)

  1. 단열재(100)의 제조 방법에 있어서,
    합성수지를 용융하고 돌가루를 혼합하는 과정과,
    상기 돌가루와 합성수지의 혼합물을 압출 공정을 통해 합성수지표면재(110) 패널로 생성하는 과정과,
    상기 압출 과정을 통해 생성된 합성수지표면재(110) 패널의 표면을 거친 느낌이 들도록 가공하는 합성수지표면재(110)의 표면처리 과정과,
    상기 과정을 통해 형성된 합성수지표면재(110) 패널을 발포성합성수지(120) 패널과 두 면이 밀착된 형태로 고정하는 단열재(100) 형성 과정을 포함하며,
    상기의 단열재(100) 형성 과정에서 합성수지표면재(110) 패널과 발포성합성수지(120) 패널의 고정은 리벳(130)을 사용하여 고정하고, 테두리는 접착제로 고정하여 각각의 패널이 벌어짐을 방지한 것을 특징으로 하는 돌가루를 포함하는 단열재의 제조 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 돌가루는 합성수지표면재(110)의 제조를 위해 포함되는 원료 총 중량의 1% ~ 30% 범위에서 첨부하며, 그 외 UV안정제, 분산제, 치수안정제, 난연제, 동가루와 같은 부재료도 함께 포함하여 제조하는 것을 특징으로 하는 돌가루를 포함하는 단열재의 제조 방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 합성수지표면재(110)의 표면처리 기법은 압축공기에 의해 노즐에서 연마재(300)를 분사시켜 표면처리 하는 블라스트(Blast) 표면처리 기법이 사용되는 돌가루를 포함하는 단열재의 제조 방법.
  4. 삭제
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