KR100741311B1

KR100741311B1 - 발포 합성수지 단열패널

Info

Publication number: KR100741311B1
Application number: KR1020060119055A
Authority: KR
Inventors: 남천우; 임원규
Original assignee: 주식회사 대흥
Priority date: 2006-08-17
Filing date: 2006-11-29
Publication date: 2007-08-01

Abstract

본 발명은 발포 합성수지로 된 단열패널에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 단열패널 위에 직접 타일을 부착하여 욕실이나 화장실 내벽의 단열 마감재로 사용할 수도 있고, 필요에 따라서는 단열패널 위에 바로 페인트를 도포하여 건물 베란다 또는 거실 마감재로도 사용할 수 있어서 시공이 간편하고 실내 공간을 보다 넓게 사용할 수 있는 건물 내장용 단열패널에 관한 것이다.

발포 합성수지, 단열패널, 모르타르, 타일

Description

발포 합성수지 단열패널{Insulating pannel consisted of synthetic resin foam}

도 1은 종래의 단열패널에 대한 사시도,

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 단열패널의 부분절개 사시도,

도 3은 줄무늬형 결합홈부(6)가 형성된 합성수지 기판(1)의 사시도,

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 단열패널의 부분절개 사시도이다.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >

1 ; 합성수지 기판 2 ; 유리섬유 보강네트

3,4,5 ; 모르타르 표면층 6 ; 결합홈부

본 발명은 발포 합성수지로 된 단열패널에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 단열패널 위에 직접 타일을 부착하여 욕실이나 화장실 내벽의 단열 마감재로 사용 할 수도 있고, 필요에 따라서는 단열패널 위에 바로 페인트를 도포하여 건물 베란다 또는 거실 마감재로도 사용할 수 있어서 시공이 간편하고 실내 공간을 보다 넓게 사용할 수 있는 건물 내장용 단열패널에 관한 것이다.

통상 건물 내·외장제로 사용되는 단열패널(insulating pannel)은 재료에 따라 무기질 단열패널과 유기질 단열패널로 구분된다. 무기질 단열패널은 암면이나 유리면 등과 같은 무기물을 단열재로 사용하며, 따라서 불에 강하고 접합부 시공성이 우수한 장점은 있으나, 내수성이 약하고 기계적 특성이 불량하여 수분에 노출되기 쉬운 화장실 등의 마감 벽체로 시공하기에는 적절치 못한 단점이 있다.

반면, 유기질 단열단넬은 주로 발포 합성수지로 된 기판을 단열재로 사용하는 것으로 내수성이 우수하고, 시공성도 우수하지만 불에 약한 단점이 있다. 그래서 최근에는 각종 난연제를 첨가하여 불에도 강한 유기질 단열패널이 개발되어 있다. 유기질 단열패널의 재료로는 발포 폴리스티렌, 발포 폴리우레탄, 발포 염화비닐 등이 주로 사용된다.

그런데 종래의 발포 합성수지 단열패널, 예컨대 스티로폼을 사용하여 화장실 내벽을 시공할 경우, 벽돌 등으로 습식 시공되는 외벽과 내벽 사이 사이에 스티로폼을 삽입하는 방법으로 시공되어 왔다. 즉, 종래의 발포 합성수지 단열패널은 표면 강도가 약하고, 그 위에 바로 모르타르를 도포하거나, 타일을 부착하는 것이 불가하기 때문에 단열패널의 내측에는 벽돌 등으로 내벽을 형성하고, 그 내벽 위에 비로소 타일을 부착하거나 모르타르를 도포하는 시공방법이 사용되어 왔다. 따라 서, 종래에는 시공방법이 복잡하고, 특히 내벽의 두께만큼 실내공간이 잠식되는 문제점이 있었다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여 국내 특허등록 제388149호(공고일자; 2003.06.18)에서는 도 1과 같이, 발포 합성수지(S)의 후면(12)을 엠보싱 처리하고, 전면(11)에는 금속 매쉬망(13)을 압착 및 삽입 설치하며, 그 표면에는 접착 몰탈(14), 충격보강 유리섬유망(15), 접착 몰탈(16), 유리섬유망(17), 접착 몰탈(18) 및 마감 코팅재(19)를 차례로 적층 시킨 건축용 외벽 패널이 소개되어 있다.

그러나 이러한 외벽 패널은 금속 메쉬망(13)과 유리 섬유망(15,17), 접착몰탈(14,16,18) 등이 층층이 적층되어 있어서 패널을 적당한 규격으로 절단하는 것이 불가하고, 기술적으로 제조 가능한 패널의 크기도 제한적일 수밖에 없다는 한계가 있었다. 또한, 발포 합성수지(S)의 일면에만 접착 몰탈(14) 등이 적층되어 있기 때문에 건조과정에서 패널 자체가 한쪽 방향으로 둥글게 휘는 단점이 있고, 나아가 발포 합성수지(S)와 접착 몰탈(14)의 접착력이 약하여 발포 합성수지의 전면(11)에서 접착 몰탈(14)이 이탈되는 문제점이 있었다.

또한, 본 발명자 등은 국내 특허출원 제2005-31556호(출원일자; 2005.04.15)에서 스티로폼이나 폴리우레탄 폼 등으로 이루어진 단연재 표면에 스크래치를 형성하고, 그 일면에 시멘트, 규사, 황토 중 어느 하나 또는 그 혼합물과 아크릴 수지가 혼합된 도막층을 형성한 건축용 패널을 소개한 바 있다. 이러한 패널은 상기 도막층 위에 타일 등을 바로 부착하도록 시도된 것이지만, 도막층이 갈라지거나 단열재와 도막층 사이의 접착력이 부족하여 서로 분리되는 문제가 발생하였고, 특히 도 막층이 단열재의 일면에만 도포되어 있기 때문에 패널이 한쪽 방향으로 휘어지는 현상을 피할 수 없었다.

이에 본 발명의 목적은 시공 현장에서 단열패널의 표면에 직접 모르타르를 도포하거나 타일을 부착할 수도 있고, 필요에 따라서 페인트 도색으로 마감처리 할 수도 있어서, 시공이 간편하고 실내 공간을 보다 넓게 사용할 수 있는 발포 합성수지 단열패널을 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 발포 합성수지 기판의 양면에 모르타르 표면층이 도포되어 있어서 건조과정에서 단열패널 자체가 한쪽 방향으로 휘는 일이 없고, 또한 발포 합성수지 기판과 모르타르 표면층의 접착력이 우수하여 모르타르 표면층이 이탈되거나 균열이 생기지 않으며, 내화성도 우수한 발포 합성수지 단열패널을 제공하는 것이다.

이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 발포 합성수지로 된 기판과, 상기 기판의 양면에 각각 적층된 유리섬유 보강네트와, 그 위에 각각 도포된 모르타르 표면층으로 이루어지되, 상기 모르타르 표면층은 수용성 아크릴 수지 20~40 부피%와 규사 60~80 부피%로 이루어진 모르타르 접착제와 백색 시멘트가 1 : 1.5~2.5의 중량비로 혼합된 것을 특징으로 하는 발포 합성수지 단열패널인 것이다.

본 발명에 따른 발포 합성수지 단열패널은 도 2와 같이 발포 합성수지 기판(1)과 그 양면에 각각 적층된 유리섬유 보강네트(2) 및 모르타르 표면층(3)으로 이루어진다.

먼저, 발포 합성수지 기판(1)은 종래에 사용되어 온 합성수지 단열패널, 예컨대 발포 폴리스티렌, 발포 폴리우레탄, 발포 염화비닐 등을 사용하되, 바람직하기로는 압축발포 폴리스티렌(상품명; 압축 스티로폼)을 사용하는 것이 가장 좋다. 다만, 시중에서 판매되는 발포 합성수지 기판은 표면에 매끈하기 때문에 그 위에 그냥 유리섬유 보강네트(2)와 모르타르 표면층(3)를 적층하게 되면, 기판(1) 표면에서 모르타르 표면층(3)이 떨어져 나올 우려가 있다.

그래서 본 발명에서는 발포 합성수지 기판(1)의 표면을 약 1 mm 정도 절삭하거나, 또는 도 3과 같이 결합홈부(6)를 형성할 수 있다. 상기 결합홈부(6)는 일정한 간격으로 형성된 줄무늬형, 물결무늬형, 격자형, 또는 도트(dot)형으로서, 바람직하기로는 횡단면의 형태가 입구는 좁고 내부는 넓은 상협하광의 사다리꼴 모양으로 형성하는 것이 효과적이다. 결합홈부(6)에는 그 위에 적층되는 모르타르 표면층(3)이 침투하여 발포 합성수지 기판(1)과 모르타르 표면층(3)과의 접착력을 향상시켜 주는 기능을 한다.

다음으로 유리섬유 보강네트(2)는 유리섬유를 가로 세로로 엮어서 만든 그물망으로서, 단열패널 전체를 물리적으로 보강해 주는 기능을 한다. 본 발명에서 유리섬유 보강네트(2) 그 자체는 아무런 접착력이 없지만, 그 위에 적층되는 모르타 르 표면층(3)과 일체로 결합하여 발포 합성수지 기판(1) 상에 단단히 접착된다.

본 발명의 특징인 모르타르 표면층(3)은 모르타르 접착제와 백색 시멘트로 이루어지고, 상기 모르타르 접착제는 다시 수용성 아크릴 수지 20~40 부피%와 규사 60~80 부피%로 이루어진다. 이때, 수용성 아크릴 수지의 비율이 20 부피% 미만이거나 규사의 함량이 80 부피% 이상이면 모르타르 표면층(3)의 접착강도가 약해져서 좋지 않고, 반대로 아크릴 수지의 비율이 40 부피% 이상이거나 규사의 함량이 60 부피% 미만이면 모르타르 표면층(3)의 표면이 너무 매끈해 져서 타일 부착시 접착제나 모르타르가 잘 접착되지 않는 문제점이 있다.

본 발명에서 바인더(binder)의 역할을 하는 수용성 아크릴 수지는 잘 알려진 바와 같이, 아크릴산이나 메타크릴산 등의 에스테르 중합체로서, 예컨대 아세톤·시안산·메틸알코올을 원료로 제조되는 메타크릴산 메틸 에스테르의 중합체(비중 1.18)가 있다. 아크릴 수지는 통상 무색 투명하며, 특히 보통 유리보다도 자외선을 잘 투과시킨다(굴절률 1.49). 옥외에 노출시켜도 변색하지 않고, 내약품성도 좋으며, 전기 절연성·내수성이 모두 양호하다. 150 ℃ 이상에서 압축 성형할 수 있고, 특히 새로운 도료나 접착제로 널리 사용된다. 보통 유리에 비하여 무게는 약 절반 정도이고, 각종 강도·굳기·내열성은 작지만 물·산·알칼리에 강하므로 유기(有機)유리라고도 하며, 유리 대용으로도 사용된다.

또한, 규사(硅砂)는 무수규산의 성분을 가진 석영 알갱이로 된 모래로서, 천연 규사로는 해안에 있는 해안 규사와 지층 중에 산출되는 산규사(山硅砂)가 있고, 그 외에도 규석을 분쇄하여 분류한 인조 규사가 있다. 주로 유리 제품·주물사(鑄物砂)·연마사(硏磨砂)·산화로상(酸化爐床), 벽돌 등의 원료로 쓰이며, 이산화규소(SiO₂)가 96~98%의 것이 많이 사용된다. 본 발명에서는 천연 규사나 인조 규사 중 어느 것을 사용해도 좋으며, 모르타르 표면층(3)의 표면에 요철을 형성하고 거칠기를 제공하여 그 위에다 타일을 부착할 때, 접착제나 모르타르가 잘 부착되도록 해 주는 기능을 한다.

한편, 백색 시멘트(white cement)는 '백색 포틀랜드 시멘트'라고도 하는데, 철분이 적은 백색 점토와 석회석을 원료로 사용한다. 그리고, 소성(燒成) 시에는 매연이 적은 석유 연료를 사용하며, 분쇄시에는 철구(鐵球) 대신 경질석재(硬質石材) 또는 자기(瓷器)를 사용하는 등 시멘트 색의 원인이 되는 요소를 모두 제거한 상태에서 제조된다. 백색 시멘트는 건조 후 살아있는 자연석의 느낌을 그대로 전해주기 때문에 고급빌라나 호텔, 교회, 골프장 등 다양한 건물의 외벽장식에 쓰이며, 그밖에 내부 인테리어용이나 부분 인테리어 및 건물바닥 기둥 등에 다양하게 사용된다.

본 발명에서 백색 시멘트는 모르타르 접착제와의 상용성이 우수하여 모르타르 표면층(3)의 강도와 내화성을 증가시켜 주는 기능을 한다. 이때, 모르타르 접착제와 백색 시멘트의 혼합비율은 1 : 1.5 ~ 2.5 중량비로 혼합되어야 한다. 만일, 백색 시멘트의 함량이 1.5 중량비 이하이면, 모르타르 표면층(3)이 원하는 강도와 내화성을 얻을 수 없고, 반대로 2.5 중량비 이상이면 건조과정에서 모르타르 표면층(3)이 갈라질 우려가 있다.

본 발명에 따른 발포 합성수지 단열패널의 제조과정은 다음과 같다.

먼저 상기 혼합 비율로 모르타르 접착제와 백색 시멘트를 혼합하고, 여기에약 50 부피% 정도의 물을 첨가한 후 충분히 교반하여 모르타르 반죽 혼합물을 제조한다. 이어 발포 합성수지 기판(1) 상에 유리섬유 보강네트(2)를 적층하고, 그 위에다 상기 모르타르 반죽 혼합물을 도포한 다음, 음지에서 건조하여 모르타르 표면층(3)을 형성한다. 상기 반죽 혼합물은 페인트용 솔이나, 로울러 등을 이용하여 도포한다. 이렇게 하면, 1회 도포시 두께 약 1~2 mm의 모르타르 표면층(3)이 형성된다.

도 2는 본 발명의 제1 실시예로서, 발포 합성수지 기판(1)의 양면에 유리섬유 보강네트(2)와 모르타르 표면층(3)이 각각 동일한 두께의 단층구조로 적층된 단열패널이다. 이러한 형태의 단열패널은 주로 욕실이나 화장실 내벽을 단열 시공하는데 사용된다. 즉, 외벽 내면에 접착제나 별도로 제작된 부착구 등으로 본 발명의 단열패널을 부착한 다음, 단열패널의 모르타르 표면층(3)에는 타일용 접착제나 모르타르로 타일을 부착하여서 마무리한다.

도 4는 본 발명의 제2 실시예로서, 먼저 발포 합성수지 기판(1)의 양면에 도 3과 같이 줄무늬형 결합홈부(6)를 형성하고, 그 위에다 유리섬유 보강네트(2)와 모르타르 표면층(3)을 형성한다. 이때, 발포 합성수지 기판(1)의 양면 중 적어도 어느 한 표면층(3) 위에 2개의 모르타르 표면층(4,5)을 더 형성한다. 그리고 결합홈부(6)는 폭과 깊이가 각각 2 mm 인 줄무늬 형태를 5 cm의 간격으로 형성한다.

상기 제1 실시예와 같이 모르타르 표면층(3)이 단층인 경우에는 그 하부층인 유리섬유 보강네트(2)의 흔적이 모르타르 표면층(3) 위로 드러나기 때문에 제2 실시예에서는 유리섬유 보강네트(2)의 흔적이 완전히 없어지도록 모르타르 표면층(3,4,5)을 3중층으로 형성한 것이다. 모르타르 표면층(3,4,5)은 한층씩 시차를 두고 건조하면서 도포하는 것이 좋다.

상기 제2 실시예와 같은 형태의 단열패널은 모르타르 표면층(3)이 결합홈부(6) 속으로 침투하여 발포 합성수지 기판(1)과 단단히 접착된다. 그리고, 외관상 유리섬유 보강네트(2)의 흔적이 나타나지 않기 때문에 주로 아파트나 건물 베란다, 창고 등의 내벽을 단열시공 하는데 사용된다. 모르타르 표면층(3,4,5)에는 타일을 부착할 수도 있지만, 바람직하기로는 페인트 채색만으로 마무리할 수도 있다.

이상, 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명의 범위가 이들 실시예로 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 목적과 동일한 범위 내에서 당업자가 다양한 설계변경을 시도할 수 있을 것이나, 본 발명에 비해 전혀 새로운 효과가 나타나지 않는 한, 본 발명의 권리범위에 속하는 것으로 해석된다.

본 발명에 따른 발포 합성수지 단열패널은 시공현장에서 접착제나 별도로 제작된 부착구 등으로 벽체 내부에 부착한 후, 모르타르 표면층 위에 직접 모르타르를 도포하거나 타일을 부착 시공할 수도 있고, 필요에 따라서는 페인트로 마감처리 할 수도 있어서, 시공이 간편하고 실내 공간을 보다 넓게 사용할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 유리섬유 보강네트와 모르타르 표면층이 기판의 양면에 형성되어 있어서, 건물 벽체에 대한 부착력이 강하고, 특히 패널 자체가 한쪽 방향으로 휘어지지 않고 평탄한 단열패널을 제조할 수 있으며, 모르타르 표면층과 발포 합성수지 기판 사이의 접착력이 우수한 효과가 있다.

Claims

발포 합성수지로 된 기판과, 상기 기판의 양면에 각각 적층된 유리섬유 보강네트와, 그 위에 각각 도포된 모르타르 표면층으로 이루어지되, 상기 모르타르 표면층은 아크릴 수지 20~40 부피%와 규사 60~80 부피%로 이루어진 모르타르 접착제와 백색 시멘트가 1 : 1.5~2.5의 중량비로 혼합된 것임을 특징으로 하는 발포 합성수지 단열패널.
제1항에 있어서, 적어도 기판의 일면에 도포된 모르타르 표면층은 두께가 1~2 mm인 표면층이 3개층 적층된 것을 특징으로 하는 발포 합성수지 단열패널.
제1항 또는 제2항에 있어서, 발포 합성수지 기판의 양면에는 줄무늬형, 물결무늬형, 격자형, 또는 도트(dot)형 결합홈부가 형성된 것을 특징으로 하는 발포 합성수지 단열패널.
제3항에 있어서, 결합홈부는 횡단면의 형태가 입구는 좁고 내부는 넓은 상협하광의 사다리꼴 형상인 것을 특징으로 하는 발포 합성수지 단열패널.