KR100655109B1 - 유리섬유판넬 - Google Patents

Abstract

본 발명은 유리섬유판넬에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 유리섬유강화플라스틱(FRP)의 내부에 경제성이 우수한 석고 또는 시멘트를 포함하는 복합층을 형성하고, 복합층과 FRP의 접합강도를 증가시킬 수 있는 구조를 갖도록 함으로써, 간이화장실, 컨테이너등의 간이구조물 자재나 건축자재로 유용한 유리섬유판넬을 제공한다.

유리섬유판넬, 유리섬유강화플라스틱, 복합층

Description

유리섬유판넬{glass fiber pannel}

도 1은 본 발명에 따른 유리섬유판넬의 단면도,

도 2는 본 발명에 따른 유리섬유판넬의 제조 수순 단면도이다.

** 도면의 주요부호에 대한 설명**

1: 복합층 2: 유리섬유층

3: 열경화성수지

본 발명은 유리섬유판넬에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 유리섬유강화플라스틱(FRP)의 내부에 경제성이 우수한 석고 또는 시멘트를 포함하는 복합층을 형성하고, 복합층과 FRP의 접합강도를 증가시킬 수 있는 구조를 갖도록 함으로써, 간이화장실, 컨테이너등의 간이구조물이나 물탱크의 자재로 유용한 유리섬유판넬에 관한 것이다.

종래, 건축물의 내장재로서는, 석고보드가 우수한 방화 성능 및 경제성 때문에 널리 사용되고 있었다. 그렇지만, 석고보드의 중량은 천정에 시공할 때인 높은 곳에서의 작업을 곤란하게 하고, 또 수송시나 시공시에 있어서는 작업자가 낙하 등을 시키는 경우가 있어 흠집이나 상처등을 생기게 하고 있었다. 또, 단열성에 있어 문제가 있고 수분에 약해 물탱크나 간이화장실등의 구조물에 사용되기에는 부적합하다.

한편, 종래의 단열성능을 가지는 유리섬유 매트(mat)는 C-글라스 조성을 기저로 하는 용융 유리물을 고속으로 회전하는 내벽에 다수의 미세 구멍(hole)을 가지고 있는 스피너(spinner)에 공급하고, 이 미세 구멍으로 원심력에 의해 용융 유리물을 통과시켜 유리섬유를 생성시키고, 이를 스피너 주위에 위치한 에어블로워(air blower)로부터 고속의 공기를 불어서 연사 및 냉각하여 짧은 길이의 유리솜(glass wool)을 제조하고, 이 유리솜에 액상의 페놀수지를 분사하고 이동하는네트에 집솜하여 성형한 후, 오븐에서 경화시켜 유리섬유 매트를 제조한다. 상기 유리섬유 매트는 짧은 길이의 유리섬유를 솜(wool)의 형태로 제조하여 성형되며, 일반적인 섬유경이 4∼12 ㎛로 미세하여 불연 보온재로 사용하기에 적합하다.

그러나 상기 유리솜으로부터 천장재, 흡음판, 간막이 등의 강도가 필요한 건축자재를 제조하기 위해서는 유리섬유 매트의 밀도를 증가시키고 페놀수지의 코팅 량을 증가시켜야 한다. 또한, 제조된 매트의 매트릭스는 단지 사용된 페놀수지에 의해 바인딩되어 있기 때문에 손쉽게 부서지는 약한취성(脆性)을 갖는다. 또한 두께가 얇은 제품은 밀도를 낮추어 주면 줄수록 집솜 특성상 나타나는 단위면적당의 밀도편차가 심하여져서 전체적으로 균일한 밀도를 가지는 유리섬유 매트를 제조하기가 어려우며, 인장강도는 더욱 취약하다.

이러한 현상은 보온재의 경우 보온성능을 낮추어 주게되며, 흡음판의 경우 흡음 성능을 낮추어 주게되며, 바닥재, 천장재, 또는 간막이의 경우 균일한 품질의 제품을 얻기가 어려운 문제점을 가진다.

상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 장섬유의 유리섬유가 건축자재 등의 용도로 사용되는 예는 FRP(fiber reinforced plastic)이다. 이 FRP는 직조되지 않은 유리섬유 또는 직조된 유리섬유에 불포화에스테르 수지와 같은 열경화성 수지를 도포하고 이를 다층으로 적층하여 제조하여 판재 등으로 제조된다.

그러나, 이 FRP의 가장 큰 문제점은 간이화장실, 컨테이너등의 간이구조물이나 물탱크의 자재로 FRP를 사용하기에는 FRP의 원자재 가격이 비싸 경제성이 없다는 것이다. 또한, FRP의 주원료가 석유화학 제품인 수지이므로 고유가시대에 적응하기 어렵고 석유파동에 대한 대처가 어렵다는 문제점이 있다.

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, FRP의 내부에 경제성이 우수한 석고 또는 시멘트를 포함하는 복합층을 형성함으로써, 간이화장실, 컨테이너등의 간이구조물 자재나 건축 자재로 유용한 유리섬유판넬을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 복합층과 FRP의 접합강도를 증가시킬 수 있는 구조를 갖는 유리섬유판넬을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기의 목적을 달성하기 위한 양태(樣態)로서,

본 발명은 유리섬유와 석고(또는 시멘트)를 포함하여 이루어지되 유리섬유의 일부가 외부로 돌출된 복합층, 상기 복합층의 외부로 돌출된 유리섬유에 적층되는 유리섬유층과 상기 돌출된 유리섬유 및 상기 유리섬유층에 도포되는 열경화성수지를 포함하여 이루어진 유리섬유판넬을 제공한다.

또한, 상기 복합층의 석고 또는 시멘트의 비율이 복합층의 총중량에 대해 50 ~ 90 중량%의 범위내인 것을 특징으로 하는 유리섬유판넬을 제공한다.

또한, 상기 복합층의 외부로 일부 돌출된 유리섬유는 장유리섬유인 것을 특징으로 하는 유리섬유판넬을 제공한다.

또한, 상기 열경화성 수지는 불포화 폴리에스테르 수지인 것을 특징으로 하는 유리섬유판넬을 제공한다.

또한, 상기 유리섬유판넬은 간이화장실, 콘테이너 또는 물탱크의 자재의 용도로 사용되는 것을 특징으로 하는 유리섬유판넬을 제공한다.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 유리섬유판넬의 단면도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 유리섬유판넬은, 유리섬유 및 석고(또는 시멘트)를 포함하여 이루어지되 유리섬유의 일부가 돌출된 복합층, 상기 복합층의 돌출된 유리섬유에 적층되는 유리섬유층(2)과 상기 돌출된 유리섬유 및 상기 유리섬유층(2)에 함침되는 열경화성수지(3)를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

상기 복합층(1)은 다양한 방법으로 제조될 수 있으며, 본 발명의 기술분야에서 알려진 방법으로 제조될 수 있다. 다만, 본 발명은 복합층(1)의 외부로 유리섬유의 일부가 돌출되도록 하는 큰 특징이 있다.

상기 복합층(1)은 가격이 저렴한 석고 또는 시멘트를 주성분으로 하므로 유리섬유판넬의 비용을 현저히 낮출 수 있어 상업적인 성공을 거두는 데 큰 이점이 있다.

보다 상세하게는 하기의 제조방법을 통하여 자세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 유리섬유판넬의 제조 수순 단면도이다.

상기 복합층(1)의 제조를 위해 우선 소정의 형에 유리섬유가 먼저 위치되고 난 후, 유리섬유와 소석고, 물 등을 함께 혼합하여 형성된 슬러리 또는 유리섬유와 시멘트, 모래, 물 등이 함께 혼합하여 형성된 몰타르를 그 위에 도포한 후 다시 그 상부에 유리섬유를 도포하여 건조시켜 복합층(1)을 형성한다.

상기 슬러리 또는 몰타르의 형성시 소석고 또는 시멘트의 함유량에 있어서 제한되지 않으나, 비용절감과 강도, 무게등을 고려할 때, 상기 복합층(1)의 석고 또는 시멘트의 비율은 복합층(1)의 총중량에 대해 50 ~ 90 중량%의 범위내가 되도록 소석고 또는 시멘트의 양을 조절하는 것이 바람직하다.

상기 복합층(1)의 두께는 사용용도에 따라 임의 선택되어 제조될 수 있다.

상기 슬러리 또는 몰타르내의 유리섬유는 특별히 제한되지 않으며 다만, 슬러리 또는 몰타르의 상, 하부에 위치되는 유리섬유는 단섬유와 장섬유를 혼합하여 사용하거나 장섬유만 사용하는 것이 강도를 위해 보다 바람직하다. 장섬유의 길이는 1 ~ 30 mm의 범위내의 것을 사용하는 것이 바람직하다.

상기 복합층(1)은 슬러리 또는 몰타르의 상, 하부에 유리섬유가 도포됨으로 써 유리섬유의 일부가 슬러리내에 침투되고 일부는 외부로 드러나게 되어 유리섬유의 일부가 돌출된 복합층(1)이 형성되게 된다(도 2a).

이렇게 일부가 드러난 유리섬유는 이후에 도포되는 열경화성 수지와 복합층(1)의 결합력을 더욱 강화시키는 역할을 하여 석고와 열경화성 수지(3)의 접착강도의 문제를 해결하였다.

다음, 상기 복합층(1)이 형성되면, 상기 복합층(1)의 일면에 유리섬유를 추가로 도포하여 유리섬유층(2)을 형성한다(도 2b). 상기 유리섬유층(2)은 이후에 도포되는 열경화성 수지(3)를 강화시키기 위한 것이다.

다음, 상기 유리섬유층(2)을 형성한 후에, 그 위에 열경화성 수지(3)를 함침 또는 코팅처리하여 경화시킨다(도 2c). 보다 바람직하게는, 롤러 또는 스프레이를 이용하여 코팅처리하여, 열경화성 수지(3)가 자연스럽게 흘러서 상기 복합층(1)의 외부에 일부 돌출된 유리섬유에까지 도달되게 하는 것이 가장 바람직하다.

상기 열경화성 수지의 함침 또는 코팅양은 크게 제한되지 않으나 소정의 방수효과와 보온효과를 내도록 하기 위해 상기 복합층(1) 100 중량부에 대하여 20 내지 1000 중량부가 함침되는 것이 바람직하다.

상기 열경화성 수지는 FRP 용의 불포화 폴리에스테르 수지가 바람직하며, 이외에도 페놀수지, 요소수지, 페놀-요소변성수지 등도 사용이 가능하다.

이후에, 상기 복합층(1)의 다른 일면에 상기와 같이 유리섬유층(2)을 형성하고 열경화성수지를 함침 또는 코팅처리하여 최종적으로 유리섬유판넬을 제조한다(도 2d 및 2e).

상기와 같은 구성을 갖는 본 발명의 유리섬유판넬은 열경화성 수지로 코팅되어 방수효과, 보온효과가 뛰어나며 유리섬유로 강화되어 건축자재의 용도로 적합하다. 특히, 그 내부에 석고 또는 시멘트를 주성분으로 하는 복합층을 형성하고 있어 비용절감을 가져오며 따라서 간이구조물등의 저가격의 자재를 요구하는 곳에 적합하게 사용될 수 있다.

Claims (5)

1. 유리섬유 및 석고(또는 시멘트)를 포함하여 이루어지되 유리섬유의 일부가 외부로 돌출된 복합층;

   상기 복합층의 외부로 돌출된 유리섬유에 적층된 유리섬유층;과

   상기 돌출된 유리섬유 및 상기 유리섬유층에 도포된 열경화성수지;를 포함하여 이루어진 유리섬유판넬.
2. 제1항에 있어서, 상기 복합층의 석고 또는 시멘트의 비율이 복합층의 총중량에 대해 50 ~ 90 중량%의 범위내인 것을 특징으로 하는 유리섬유판넬.
3. 제1항에 있어서, 상기 복합층의 외부로 일부 돌출된 유리섬유는 장유리섬유인 것을 특징으로 하는 유리섬유판넬.
4. 제1항에 있어서, 상기 열경화성 수지는 불포화 폴리에스테르 수지인 것을 특징으로 하는 유리섬유판넬.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 유리섬유판넬은 간이화장실, 콘테이너 또는 간이 구조물의 자재의 용도로 사용되는 것을 특징으로 하는 유리섬유판넬.

Images