KR101366783B1 - 불연성 섬유 강화 플라스틱을 이용한 캠핑카 - Google Patents

불연성 섬유 강화 플라스틱을 이용한 캠핑카 Download PDF

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Abstract

본 발명은 우수한 불연성 또는 난연성을 갖는 섬유 보강 플라스틱 패널을 이용하여 벽체를 구성함으로써 화재에 대한 안전성을 확보할 수 있는 캠핑카에 관한 것으로, 본 발명에 따른 캠핑카는 바닥면을 이루는 바닥 패널과, 복수개의 측벽 패널과, 상부면을 이루는 천장 패널이, 합성수지 재질의 베이스보드와; 메틸올멜라민 수지와 무기계 난연재를 혼합하고 용제를 투입하여 분산시킨 뒤 물에 희석하여 제조된 수지수용액에 난연섬유를 함침시켜 성형되고, 반건조된 프리프레그(prepreg) 상태에서 상기 베이스보드의 일면 또는 양면에 설정 온도와 압력으로 가열 압착되어 바로 접합되는 불연시트를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

Description

불연성 섬유 강화 플라스틱을 이용한 캠핑카{Motorized Caravan Using Incombustible Fiberglass Reinforced Plastic}
본 발명은 캠핑카에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 불연성 강화 플라스틱(FRP) 패널을 적용하여 벽체를 제작함으로써 화재가 발생하지 않거나 화재를 지연시킬 수 있고, 경량으로도 충분한 강성을 제공할 수 있는 캠핑카에 관한 것이다.
경제력 향상과 주5일 근무제와 같은 여가시간이 늘어남에 따라 레져에 대한 관심도가 높아지고 그에 발맞춰 다양한 레져산업이 활성화되고 있다. 이러한 레져산업의 발전과 함께 차량 또한 레져용으로 설계된 차량, 일명 캠핑카가 다양한 모델로 출시되어 판매되고 있다.
일반적으로 캠핑카는 장기간의 드라이브 여행을 할 수 있도록 하나 이상의 침실과 숙박을 위한 화장실, 주방 등 각종 생활설비를 갖추고 있다.
한편 이러한 캠핑카를 이용하여 야외에서 야영을 할 때 캠핑카 주변에서 화로에 불을 피우는 캠프파이어를 하거나 바베큐를 굽는 경우가 많은데, 이 과정에서 부주의 혹은 여러가지 이유로 화로의 불이 캠핑카로 옮거나, 캠핑카 내부의 주방에서 취사를 하는 과정에서 불이 옮겨 붙어 캠핑카에 화재가 발생하는 문제가 있었다.
그런데 종래의 캠핑카의 외벽을 이루는 패널은 경량화 및 단열성에 중점을 두어 제작되고 있으며, 난연성 또는 불연성을 갖추고 있지 않기 때문에 화재에 취약한 문제가 있다. 예를 들어 일본 등록실용신안 제3051044호에는 프레임 내측에 단열판재를 끼워 넣은 패널 심재의 일면에 알루미늄 판재 또는 FRP 판재로 된 외벽재를 접착제와 진공 압착으로 접착하고, 상기 패널 심재의 반대면에 알루미늄 판재 또는 FRP 판재, 베니어 판재로 된 내벽재를 접착제와 진공 압착으로 접착한 구조로 제작하여 냉장냉동차 또는 캠핑카에 적합한 단열성을 갖도록 한 차량용 보디 패널이 개시되어 있다.
일본 등록실용신안 제3051044호(등록일자 : 1998년 5월 20일) : 차량용 보디 패널
본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 금속재를 사용하지 않고 우수한 불연성 또는 난연성을 갖는 섬유 보강 플라스틱 패널을 이용하여 벽체를 구성함으로써 화재에 대한 안전성을 확보할 수 있는 불연성 섬유 강화 플라스틱을 이용한 캠핑카를 제공함에 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 바닥면을 이루는 바닥 패널과, 복수개의 측벽 패널과, 상부면을 이루는 천장 패널에 의해 실내 공간이 구획된 캠핑카에 있어서, 상기 바닥 패널과 측벽 패널 및 천장 패널은, 합성수지 재질의 베이스보드와; 메틸올멜라민 수지와 무기계 난연재를 혼합하고 용제를 투입하여 분산시킨 뒤 물에 희석하여 제조된 수지수용액에 난연섬유를 함침시켜 성형되고, 반건조된 프리프레그(prepreg) 상태에서 상기 베이스보드의 일면 또는 양면에 설정 온도와 압력으로 가열 압착되어 바로 접합되는 불연시트를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 불연성 섬유 강화 플라스틱을 이용한 캠핑카를 제공한다.
이와 같은 본 발명에 따르면, 캠핑카의 벽체를 이루는 바닥 패널과 측벽 패널 및 천장 패널들이 베이스보드의 일면 또는 양면에 우수한 불연성을 갖는 불연시트가 접합된 불연성 섬유 보강 플라스틱으로 이루어지므로, 화재 발생 가능성이 거의 없으며, 캠핑카의 내부 또는 외부에서 화재가 발생하더라도 바닥 패널과 측벽 패널 및 천장 패널로 불이 옮겨 붙지 않으므로 화재로 인한 피해를 최소화할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 불연성 섬유 강화 플라스틱을 이용한 캠핑카의 종단면도이다.
도 2는 본 발명의 캠핑카에 적용된 불연성 강화 플라스틱 패널의 분해 사시도이다.
도 3은 도 2의 불연성 강화 플라스틱 패널의 단면도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 불연성 강화 플라스틱 패널의 단면도이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 불연성 강화 플라스틱 패널의 단면도이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 불연성 강화 플라스틱 패널의 단면도이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 불연성 섬유 강화 플라스틱을 이용한 캠핑카의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 캠핑카를 나타낸 것으로, 캠핑카는 바닥면을 이루는 바닥 패널(1)과, 복수개의 측벽 패널(2)과, 상부면을 이루는 천장 패널(3)에 의해 실내 공간이 구획된다. 즉, 상기 바닥 패널(1)과 측벽 패널(2) 및 천장 패널(3)은 캠핑카의 외형을 이루는 몸체가 된다.
상기 바닥 패널(1)과 측벽 패널(2) 및 천장 패널(3)은 아래에 후술하는 것과 같은 특수한 구조를 갖는 불연성 섬유 강화 플라스틱 패널로 만들어진다.
도 2 및 도 3은 캠핑카의 바닥 패널(1)과 측벽 패널(2) 및 천장 패널(3)을 구성하는 불연성 강화 플라스틱 패널(100)의 일 실시예의 구조를 나타낸 것으로, 이 실시예의 불연성 강화 플라스틱 패널(100)은 합성수지 재질의 베이스보드(110)와, 상기 베이스보드(110)의 양면에 가열 압착되어 바로 접합되는 불연성 섬유 강화 플라스틱 시트인 불연시트(120)를 포함하여 구성된다. 이 실시예에서 불연시트(120)는 베이스보드(110)의 양면에 부착되지만, 이와 다르게 불연시트(120)가 베이스보드(110)의 일면에만 부착될 수도 있다.
상기 베이스보드(110)는 난연성 합성수지로 만들어질 수 있으며, 불연시트(120)가 접합되는 양면 또는 일면에 격자 구조로 복수개의 요홈(111)이 배열되어 있다. 아래에 더 상세히 설명하겠지만, 상기 요홈(111)은 상기 불연시트(120)를 가열 압착할 때 압력이 가해지지 않도록 함으로써 불연시트(120)에 함유된 마이크로캡슐(122)의 파괴를 최소화하기 위한 목적으로 구성된 부분이다.
상기 불연시트(120)는 베이스보드(110)의 강도를 강화함과 동시에, 하기와 같은 수지 재료 조성물로 만들어짐으로써 불에 타지 않는 우수한 불연성을 제공하는 섬유 강화 플라스틱 시트이다. 상기 불연시트(120)는 메틸올멜라민 수지와 무기계 난연재를 혼합하고 용제를 투입하여 분산시킨 뒤 물에 희석하여 제조된 수지수용액에 난연섬유(121)를 함침시켜 성형되고, 반건조된 프리프레그(prepreg) 상태에서 상기 베이스보드(110)의 일면 또는 양면에 설정 온도와 압력으로 가열 압착된다. 상기 불연시트(120)는 멜라민 수지를 포함하고 있기 때문에 프리프레그 상태에서 베이스보드(110)에 소정의 온도와 압력으로 가열 압착시키면 멜라민 수지 성분이 접착제의 작용을 하여 베이스보드(110)에 직접 접합된다.
상기 불연시트(120)는 수지 수용액 전체 중량 대비 20 내지 30 중량%의 메틸올멜라민 수지와 수지 수용액 전체 중량 대비 10 내지 25 중량%의 무기계 난연재를 혼합하고, 수지 수용액 전체 중량 대비 1 내지 10 중량%의 용제를 투입하여 분산시킨 뒤, 수지 수용액 전체 중량 대비 50 내지 60 중량%인 물에 희석하여 제조된다. 상기 수지 수용액에서 메틸올멜라민 수지, 무기계 난연재, 용제 및 물의 함량 범위가 상기의 범위를 벗어나게 되면, 최종 생성물인 불연시트(120)의 물성, 예를 들어, 비중, 바콜경도, 흡수율, 인장강도, 굴곡 강도, 굴곡 탄성률 및 내마모성 등이 저하되므로 상기의 함량 범위를 지켜서 제작하는 것이 바람직하다.
상기 메틸올멜라민 수지에 혼합되는 무기계 난연재는 수산화 알루미늄, 수산화 마그네슘, 징크 보레이트, 트리암모늄 포스페이트 및 삼산화 안티몬으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 2가지 이상인 것으로, 그 양은 메틸올멜라민 수지의 중량에 대하여 30 내지 50 중량%인 것이 바람직하다. 상기 메틸올멜라민 수지는 난연 섬유와의 결합력을 향상시키는 장점이 있다. 또한, 상기 무기계 난연재 2종 이상을 상기 중량% 범위 내에서 사용하면 물에 대한 용해가 용이하고, 수용액 상태에서의 수지와의 혼합과 희석이 용이하며, 휘발성 용제를 사용하지 않고 난연재를 분산할 수 있고, 수지의 성형 후 휘발성 유기 오염 물질(VOCs)을 방출하지 않는다는 장점을 갖는다.
한편, 상기 불연시트(120)는 불연성과 베이스보드(110)와 접합 강도를 더욱 향상시키기 위하여 다수의 마이크로캡슐(122)을 함유한다. 상기 마이크로캡슐(122)은 메틸올멜라민 수지와 무기계 난연재의 혼합물에 난연섬유(121)를 함침시키는 과정에서 상기 메틸올멜라민 수지와 무기계 난연재의 혼합물에 혼합될 수 있다. 상기 마이크로캡슐(122)은 합성수지재의 외피층 내에 열을 흡수하는 상변화물질의 코어(core) 물질이 수용된 구조로 이루어져, 화재가 발생했을 때 고온의 열에 외피층이 깨지면서 내부의 상변화물질이 열에너지를 흡수하는 작용을 하게 된다.
상기 마이크로캡슐(122)의 외피층은 멜라민 수지를 함유하는 것이 바람직한데, 마이크로캡슐(122)의 외피층이 멜라민 수지를 함유하게 되면 불연시트(120)가 베이스보드(110)에 압착될 때 외피층이 깨지면서 멜라민 수지에 의해 불연시트(120)와 베이스보드(110) 간의 접합력이 더욱 향상되는 효과를 얻을 수 있게 된다.
또한 상기 마이크로캡슐(122)의 코어 물질은 파라핀계 탄화수소 또는 디메틸 프로판디올(DMP), 하이드록시메틸-메틸-프로판디올(HMP)을 함유하는 상변화물질로서, 화재 발생시 열에너지를 흡수하면서 상변화하여 불연 효과를 돕는 작용을 하게 된다.
상기 마이크로캡슐(122)은 불연시트(120)가 베이스보드(110)에 압착될 때 압력에 의해 깨질 가능성이 존재하는데, 마이크로캡슐(122)이 상기 불연시트(120) 내측의 난연섬유(121)에 의해 보호되는 것들은 쉽게 깨질 가능성이 줄어들게 되므로 불연시트(120)가 베이스보드(110)에 접합된 후 최대한 많은 수의 마이크로캡슐(122)을 남길 수 있다.
또한 베이스보드(110)에 격자 구조로 다수의 요홈(111)이 형성되어 있으므로 불연시트(120)를 베이스보드(110)에 압착할 때 상기 요홈(111)에 해당하는 부분은 압력이 약화되어 마이크로캡슐(122)이 깨질 가능성이 최소화되며, 불연시트(120)는 압력을 정상적으로 받게 되는 요홈(111)의 외측 부분만 베이스보드(110)에 단단히 접착된다.
상기와 같은 불연성 강화 플라스틱 패널(100)은 SMC(sheet Molding Compound) 공법을 이용하여 제작될 수 있다. 즉, 프리프레그 상태의 불연시트(120)와 베이스보드(110)를 SMC(sheet Molding Compound) 장비의 하부 금형 상에 포개어 놓고, 상부 금형을 하측으로 이동시켜 설정된 온도와 압력으로 불연시트(120)를 베이스보드(110)에 대해 가압하면 불연시트(120)와 베이스보드(110)가 원하는 임의의 형태로 성형됨과 동시에 불연시트(120)가 베이스보드(110)에 접합된다. 이 때, 불연시트(120)는 베이스보드(110)의 요홈(111)의 외측 부분 표면에 접합된다.
상기 불연시트(120)와 베이스보드(110) 간의 접합력을 향상시키고, 불연성 강화 플라스틱 패널(100)의 강도를 더욱 향상시키기 위하여 도 4에 도시한 것과 같이 상기 베이스보드(110)와 불연시트(120) 사이에 그물망(net) 구조의 망상체(130)가 개재될 수 있다.
상기 망상체(130)는 난연성의 섬유 재질로 되어, 불연시트(120)의 메틸올멜라민 수지에 의해 베이스보드(110)에 함께 접합되면서 불연성 강화 플라스틱 패널(100)의 전체 강도를 증대시키는 작용과 함께, 불연시트(120)가 베이스보드(110)에 합착될 때 마이크로캡슐(122)이 망상체(130)에 의해 보호되어 좀 더 많은 수의 마이크로캡슐(122)이 잔류할 수 있도록 하는 작용을 한다.
또는 도 5에 다른 실시예로 도시한 것과 같이, 베이스보드(110)의 면을 에칭(etching) 또는 샌드블라스트(sand blast) 처리하여 표면을 거칠게 한 상태에서 불연시트(120)를 접합시켜 불연시트(120)와 베이스보드(110) 간의 접합력을 증대시킬 수도 있다. 상기와 같이 베이스보드(110)를 표면 처리하여 거칠게 하면 표면에 생성된 매우 미세한 요철에 메틸올멜라민 수지가 침투하여 접합력을 더욱 증대시킬 수 있는 이점이 있다.
또한 도 6에 도시한 실시예와 같이 상기 베이스보드(110)의 요홈(111)의 내측에 난연재질로 된 유연한 쿠션재(140)가 수용되고, 상기 쿠션재(140)에도 불연시트(120)에 함유된 것과 동일한 성분으로 만들어진 마이크로캡슐(141)이 포함될 수 있다.
상기 요홈(111)의 내측에 수용된 쿠션재(140)는 소음을 흡수하는 흡음재로서의 기능과 함께 상기 마이크로캡슐(122)을 수용하는 수용체로서의 작용도 한다. 상기 쿠션재(140) 내측에 마이크로캡슐(122)이 함유되면 화재시 쿠션재(140) 내측의 마이크로캡슐(122)에 의해 열에너지가 흡수되어 더욱 우수한 불연 효과를 얻을 수 있다.
상기 쿠션재(140)는 난연성의 수지를 발포시켜 만들어진 것일 수도 있지만, 단순히 난연섬유들을 뭉쳐 놓은 것일 수도 있다.
이와 같이 본 발명의 불연성 강화 플라스틱 패널(100)은 베이스보드(110)의 일면 또는 양면에 불연시트(120)가 접착제를 사용하지 않고 직접 접합되어 베이스보드(110)의 강도를 강화함과 동시에 불연성을 대폭 향상시키는 작용을 하게 된다. 따라서 무거운 금속재를 사용하지 않고 우수한 방화성능과 강도를 갖는 캠핑카를 구현할 수 있게 된다.
한편, 상기 베이스보드(110)는 단일 재질의 보드로 이루어질 수 있지만, 내부에 단열재가 채워지거나, 하니컴 구조와 같은 보강재가 설치된 구조로 이루어질 수 있다.
이상에서 본 발명은 실시예를 참조하여 상세히 설명되었으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기에서 설명된 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 부가 및 변형이 가능할 것임은 당연하며, 이와 같은 변형된 실시 형태들 역시 아래에 첨부한 특허청구범위에 의하여 정하여지는 본 발명의 보호 범위에 속하는 것으로 이해되어야 할 것이다.
1 : 바닥 패널 2 : 측벽 패널
3 : 천장 패널 100 : 불연성 강화 플라스틱 패널
110 : 베이스보드 111 : 요홈
120 : 불연시트 121 : 난연섬유
122 : 마이크로캡슐 130 : 망상체
140 : 쿠션재 141 : 마이크로캡슐

Claims (8)

  1. 바닥면을 이루는 바닥 패널(1)과, 복수개의 측벽 패널(2)과, 상부면을 이루는 천장 패널(3)에 의해 실내 공간이 구획된 캠핑카에 있어서,
    상기 바닥 패널(1)과 측벽 패널(2) 및 천장 패널(3)은,
    합성수지 재질의 베이스보드(110)와;
    메틸올멜라민 수지와 무기계 난연재를 혼합하고 용제를 투입하여 분산시킨 뒤 물에 희석하여 제조된 수지수용액에 난연섬유를 함침시켜 성형되고, 반건조된 프리프레그(prepreg) 상태에서 상기 베이스보드(110)의 일면 또는 양면에 설정 온도와 압력으로 가열 압착되어 바로 접합되는 불연시트(120)를 포함하며;
    상기 불연시트(120)가 접합되는 베이스보드(110)의 면에 격자 구조로 복수개의 요홈(111)이 배열되고, 상기 불연시트(120)에는 합성수지재의 외피층 내에 열을 흡수하는 상변화물질의 코어(core) 물질이 수용되어 있는 마이크로캡슐(122)이 포함된 것을 특징으로 하는 캠핑카.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서, 상기 베이스보드(110)의 요홈(111) 내측에 난연재질로 된 유연한 쿠션재(140)가 수용된 것을 특징으로 하는 캠핑카.
  4. 제3항에 있어서, 상기 쿠션재(140)에도 불연시트(120)에 함유된 것과 동일한 성분으로 만들어진 마이크로캡슐(141)이 포함된 것을 특징으로 하는 캠핑카.
  5. 제1항에 있어서, 상기 베이스보드(110)와 불연시트(120) 사이에 그물망(net) 구조의 망상체(130)가 개재된 것을 특징으로 하는 캠핑카.
  6. 제1항에 있어서, 상기 마이크로캡슐(122)은,
    멜라민 수지를 함유하는 외피층과;
    파라핀계 탄화수소 또는 디메틸 프로판디올(DMP), 하이드록시메틸-메틸-프로판디올(HMP)을 함유하는 코어 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 캠핑카.
  7. 제1항에 있어서, 상기 베이스보드(110)의 면은 에칭(etching) 또는 샌드블라스트(sand blast) 처리되어 표면이 거칠게 된 상태에서 불연시트(120)가 접합된 것을 특징으로 하는 캠핑카.
  8. 제1항에 있어서, 상기 베이스보드(110)와 불연시트(120)는 SMC(sheet Molding Compound) 공법용 금형 상에 포개어져 가열 압착되면서 설정된 임의의 형태로 성형된 것을 특징으로 하는 캠핑카.
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Citations (4)

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KR20020087818A (ko) * 2001-05-16 2002-11-23 조종의 석고보드 양쪽면에 페놀수지를 기지재료로 하고 유리섬유Tissue로 보강된 복합재료가 형성되고, 그 하단면에마감처리재가 부착된 “Glass Tissue 보강 (준)불연성석고보드 제작 방법”
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