KR101403289B1 - Incombustible insulation materials with vibration preventing in an extremely low temperature and manufacturing process of it - Google Patents

Incombustible insulation materials with vibration preventing in an extremely low temperature and manufacturing process of it Download PDF

Info

Publication number
KR101403289B1
KR101403289B1 KR1020120070701A KR20120070701A KR101403289B1 KR 101403289 B1 KR101403289 B1 KR 101403289B1 KR 1020120070701 A KR1020120070701 A KR 1020120070701A KR 20120070701 A KR20120070701 A KR 20120070701A KR 101403289 B1 KR101403289 B1 KR 101403289B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
nonwoven fabric
composite nonwoven
fiber
glass
temperature
Prior art date
Application number
KR1020120070701A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20140002337A (en
Inventor
이연세
김경민
신동필
이현석
Original Assignee
주식회사 윈코
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 윈코 filed Critical 주식회사 윈코
Priority to KR1020120070701A priority Critical patent/KR101403289B1/en
Publication of KR20140002337A publication Critical patent/KR20140002337A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101403289B1 publication Critical patent/KR101403289B1/en

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16LPIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L59/00Thermal insulation in general
    • F16L59/04Arrangements using dry fillers, e.g. using slag wool which is added to the object to be insulated by pouring, spreading, spraying or the like
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16LPIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L59/00Thermal insulation in general
    • F16L59/02Shape or form of insulating materials, with or without coverings integral with the insulating materials
    • F16L59/029Shape or form of insulating materials, with or without coverings integral with the insulating materials layered

Abstract

본 발명은 극저온에서 충격방지특성이 우수한 불연성 단열재 및 그 제조방법에 관한 것으로, 유리섬유 50 ~ 80중량%, 폴리프로필렌섬유 10 ~ 40중량%, 메타-아라미드섬유 0 ~ 10중량%로 구성되는 니들펀칭 복합부직포를 제조한 후, 온도가 200 ~ 300℃인 가열장치를 이용하여 니들펀칭 복합부직포 내에 포함된 폴리프로필렌섬유를 용융시키고, 상기 니들펀칭 복합부직포의 양 표면에 불연성 알루미늄 박막을 위치시킨 다음, 온도가 0 ~ 100℃인 냉각롤을 이용하여 1.5 ~ 4.5mm의 두께로 압착하여 성형하는 것을 특징으로 하고 있다.
또한, 상기 니들펀칭 복합부직포를 형성한 후, 후크니들을 통해 복합부직포 내의 섬유배향 방향을 두께방향으로 조정하게 되며, 상기 유리섬유는 A, C, E, S-글라스, 실리카 섬유이고, 상기 알루미늄 박막은 두께가 5 ~ 300㎛임을 특징으로 하며, 그리고 상기 니들펀칭 복합부직포의 두께는 5 ~ 12mm이고, 단중이 300 ~ 1,200g/m2임을 특징으로 한다.
본 발명의 제조방법으로 제조된 극저온에서 충격방지특성이 우수한 불연성 단열재는 기본적으로 유리섬유 및 폴리프로필렌섬유의 혼합조성으로 구성된 니들펀칭 복합부직포를 이용하고 폴리프로필렌을 용융가능한 온도와 시간으로 가열한 후 최종제품의 요구되어지는 두께로 냉각 압착되어 표면이 알루미늄으로 처리된 두께가 얇은 단열재로서, 내부 복합부직포 중에 포함된 폴리프로필렌섬유가 가열에 의해 폴리프로필렌이 용융된 복합부직포를 강한 압력으로 압착하더라도 폴리프로필렌 성분이 복합부직포 내의 유리섬유 전체를 물리적으로 연결할 수 있는 연속상의 메트릭스를 만들 수 없음과 동시에 유리섬유가 연속상을 형성하고 폴리프로필렌은 비연속상으로 연결되어 지기 때문에, 복합부직포 내에 일정 비율의 빈공간을 형성하고 유리섬유 모노필라멘트 간의 물리적 접근이 가열 전보다 가까워진 형태로 구조를 이루고 있으므로, 극저온이 되더라도 폴리프로필렌이 유리전이온도 이하에서 나타내는 유리상 거동은 나타나지 않고, 외부충격에 대해서도 유리섬유 적층체의 고유한 특성을 거의 대부분 나타내는 특성이 있다.
또한, 본 발명의 불연성 단열재는 적층된 섬유 필라멘트간의 빈공간에 의한 우수한 단열성과 동시에 우수한 저온 유연성 및 충격특성을 나타내게 되고, 추가적으로 사용할 수 있는 메타-아라미드섬유는 특유의 우수한 제진특성으로 소량의 혼합에 의해서도 유리섬유를 통한 진동전달 방지특성보다 우수한 진동전달 방지특성을 제공하여 주며, 그리고 표면의 알루미늄 박막과 낮은 폴리프로필렌 함량은 시공공정 중 접할 수 있는 용접환경에서도 우수한 불연성을 나타낼 수 있는 탁월한 효과가 있다.
The present invention relates to a non-combustible heat insulating material excellent in impact resistance at a cryogenic temperature and a method for producing the same, and more particularly, After the punching composite nonwoven fabric was manufactured, the polypropylene fibers contained in the needle punching composite nonwoven fabric were melted by using a heating apparatus at a temperature of 200 to 300 DEG C, the nonflammable aluminum thin film was placed on both surfaces of the needle punching composite nonwoven fabric , And is compacted to a thickness of 1.5 to 4.5 mm using a cooling roll having a temperature of 0 to 100 캜.
After the needle punching composite nonwoven fabric is formed, the orientation direction of the fibers in the composite nonwoven fabric is adjusted in the thickness direction through the hook needle. The glass fibers are A, C, E, S-glass, The thickness of the thin film is 5 to 300 mu m, and the thickness of the needle punching composite nonwoven fabric is 5 to 12 mm and the unit weight is 300 to 1,200 g / m < 2 & gt ;.
The non-incombustible insulation material excellent in impact resistance at a cryogenic temperature produced by the production method of the present invention is basically made of a needle punching composite nonwoven fabric composed of a mixed composition of glass fiber and polypropylene fiber and heating the polypropylene at a melting temperature and time Even if the polypropylene fiber contained in the inner composite nonwoven fabric is squeezed by heating under pressure with a strong pressure, the composite nonwoven fabric in which the polypropylene is melted by heating is pressed against the surface of the composite nonwoven fabric, It is impossible to form a continuous phase matrix in which the propylene component can physically connect all the glass fibers in the composite nonwoven fabric and at the same time the glass fibers form a continuous phase and the polypropylene is connected in a non-continuous phase, Space to form and glass island Since the physical approach between the monofilaments is structured closer to that before the heating, the glassy phase behavior of the polypropylene at a temperature lower than the glass transition temperature does not appear even at a cryogenic temperature, and the inherent characteristics of the glass fiber laminate There are characteristics.
In addition, the non-flammable heat insulation material of the present invention exhibits excellent heat insulation due to the void space between the laminated fiber filaments and at the same time exhibits excellent low-temperature flexibility and impact characteristics. Further, the meta-aramid fiber, The aluminum foil on the surface and the low polypropylene content are excellent in that they can exhibit excellent flame retardancy even in a welding environment that can be encountered during the construction process .

Description

극저온에서 충격방지특성이 우수한 불연성 단열재 및 그 제조방법{Incombustible insulation materials with vibration preventing in an extremely low temperature and manufacturing process of it}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to an incombustible insulation material excellent in impact resistance at a cryogenic temperature and a method of manufacturing the incombustible insulation material,

본 발명은 극저온에서 충격방지특성이 우수한 불연성 단열재 및 그 제조방법에 관한 것으로, 단열 특성을 나타내는 유리섬유상의 불연성 단열재가 사용되는 더운 환경으로부터 쾌적한 환경을 유지하거나 보호하는 일반적 단열용도를 벗어나, 특히 극한의 저온환경을 외부의 일반 환경으로부터 보호하는 각종 보냉 용도에 적합한 특성을 갖는 단열재에 관한 것이다.
The present invention relates to an incombustible insulation material excellent in impact resistance at a cryogenic temperature and a method for producing the same, and it is possible to provide a non-combustible insulation material which is free from a general heat insulation application which maintains or protects a pleasant environment from a hot environment in which a glass- The present invention relates to a heat insulating material having properties suitable for various types of cold storage applications that protect the low temperature environment of the room from external environment.

통상적으로 사용되어지는 유류계 에너지보다 청정성이 높은 상온 가스계 연료에 대한 수요가 증가하면서, 부탄, 프로판, 천연가스 등의 가스연료의 사용이 증가하면서 이런 연료의 보관, 이송, 판매에 있어서 가스용기 및 용기에 대한 단열, 보호의 필요성이 증가하면서, 적합한 단열재 및 보호재, 보관용기 등이 활발하게 개발되어져 왔다. 그러나 이런 극저온 상태의 보관상태의 안정성을 확보하기 위한 여러 가지 단열, 방진, 불연, 보호 등의 보조자재들은 종래의 단열재, 방진재, 불연재, 보호재를 활용하여 극저온 특성의 보완을 통해 사용되어져 왔다.
As the demand for room temperature gas fuels, which are more clean than the oil system energy that is commonly used, increases, the use of gas fuels such as butane, propane, and natural gas increases, and in such storage, transportation, And the need for heat insulation and protection for containers has been increasing, there has been actively developed suitable heat insulating materials, protective materials, storage containers, and the like. However, various auxiliary materials such as heat insulation, dustproof, fire retardant, and protection for securing stability in such a cryogenic condition have been used by supplementing cryogenic characteristics using conventional insulation materials, dustproof materials, fire retardant materials and protective materials.

본 발명과 관련하여 종래기술을 살펴보면, 미국특허 제6,035,795호(특허일: 2000. 3. 14)에서는 액화천연가스 운반선의 탱크용 단열재로 샌드위치폼과 유리섬유강화 복합재료를 제안하고 있으며, 이는 극저온 상태의 단열조치로는 효과가 있으나 극저온상태에서의 외부충격으로 보호할 수 있는 방진특성을 기대하기 어려우며, 또한 대한민국 등록특허 제10-0278364호(등록일: 2000. 10. 18)에서는 4종의 혼합폴리올에 관능기수가 2.6~3.0인 폴리머릭 메틸렌디페닐디이소시아네이트로 이루어지는 우레탄조성에 극저온에서 수축방지 및 고정도유지를 위한 섬유보강재 이용한 경질 폴리우레탄 조성을 제안하고 있고, 동 등록특허 제10-0542145호(등록일: 2006. 1. 3)에서는 환경유해물질인 플루오르카본계 발포제 대신 물을 사용하고 이로 인한 강도저하를 섬유보강재의 사용으로 보완하는 방법을 제안하고 있지만, 상기 선행기술들은 모두 극저온에서 치수안정성을 확보할 수 있지만 단열성 이외에 충격방지특성을 기대하기는 어렵다.
In US Pat. No. 6,035,795 (patent: Mar. 14, 2000), a sandwich foam and a glass fiber reinforced composite material are proposed as a thermal insulation material for a tank of a liquefied natural gas carrier, It is difficult to expect a vibration-proof property that can be protected by an external impact in a cryogenic temperature state. Further, Korean Patent No. 10-0278364 (registered on October 18, 2000) A rigid polyurethane composition using a fiber reinforcing material for preventing shrinkage and maintaining a high degree of cure at a very low temperature is proposed in the urethane composition composed of polymeric methylene diphenyl diisocyanate having a functional group number of 2.6 to 3.0 in the polyol and is disclosed in U.S. Patent No. 10-0542145 : On January 1, 2006, water was used in place of the fluorocarbon type blowing agent, which is an environmentally harmful substance, and the use of the fiber reinforcing material The prior art will be both to secure a dimensional stability in the cryogenic propose a method to compensate and to, but however, it is difficult to expect a shock-resistant properties in addition to insulating properties.

이러한 문제점을 해결하기 위하여 본 발명에서 제안하는 극저온에서 충격방지특성이 우수한 불연성 단열재는 고온에서부터 극저온까지 기계적 특성변화 매우 적어 극저온에서 우수한 단열특성을 가짐은 물론, 단열재의 시공과정에서 가지게 되는 접합부위의 용접공정에서 발생하는 화염에 안정하여야 하며, 시공된 단열재가 극저온에서 외부충격으로부터 보호되어 진동방지특성이 우수하여야 한다. 이를 위해서는 극저온이 되더라도 취성이 급격히 증가하지 않고 상온의 취성을 유지하여야 하며, 단열재의 내부는 물론 특히 표면의 불연특성이 우수하여야 한다. 그리고 특히 액화천연가스 운반선의 탱크용 단열재로 사용하기 위해서는 얇은 공간에 시공하기에 적합한 단열재의 두께를 원하는 두께로 용이하게 조절하여 제조할 수 있어야 한다.
In order to solve these problems, the non-combustible thermal insulation material excellent in impact resistance at the cryogenic temperature of the present invention has excellent thermal insulation characteristics at a very low temperature due to a small change in mechanical characteristics from high temperature to extremely low temperature, It should be stable to the flame generated in the welding process, and it should be excellent in anti-vibration property because the applied insulation is protected from external impact at cryogenic temperature. For this purpose, the brittleness should not increase rapidly even at a cryogenic temperature, and the brittleness at room temperature should be maintained. In particular, in order to be used as a thermal insulation material for a tank of a liquefied natural gas carrier, it is necessary to easily adjust the thickness of a heat insulation material suitable for a thin space to a desired thickness.

본 발명의 목적은, 불연성이 우수하고 고온에서부터 극저온까지 형태나 특성변화가 거의 없는 통상의 펠트형 유리섬유 단열재를 기초로 하고 이를 적정한 두께로 성형하기 위해 상기 유리섬유 단열재를 구성하는 섬유상을 적정한 결합력으로 잡아주는 유기물과 추가적인 제3의 섬유상을 사용하여 충격방지 및 진동방지특성을 부여하고 제진특성이 우수하게 됨으로써, 극저온이 되더라도 취성이 급격히 증가하지 않고 상온의 취성을 유지하며, 단열재의 내부는 물론 특히 표면의 불연특성이 우수함과 아울러 섬유적층체의 구조적 변화로 충격대응 특성을 증가시키는 물리적 형태에 대한 보완대책도 동시에 활용하는 극저온에서 충격방지특성이 우수한 불연성 단열재의 제조방법 및 그로부터 제조된 불연성 단열재를 제공하는 것이다.
It is an object of the present invention to provide a glass fiber reinforced thermoplastic material which is excellent in nonflammability and which is based on ordinary felt-type glass fiber insulation which hardly changes form and characteristics from high temperature to extremely low temperature, And an additional third fibrous phase is used to impart impact prevention and anti-vibration characteristics, and excellent vibration damping properties, so that brittleness does not increase rapidly even at a cryogenic temperature, and the brittleness at room temperature is maintained. In particular, the present invention relates to a method of manufacturing a non-combustible thermal insulation material excellent in impact resistance at a cryogenic temperature, which utilizes both a superior surface flammability characteristic and a complementary countermeasure against a physical form that increases impact response characteristics due to a structural change of a fiber laminate, .

상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 극저온에서 충격방지특성이 우수한 불연성 단열재의 제조방법은, 유리섬유 50 ~ 80중량%, 폴리프로필렌섬유 10 ~ 40중량%, 메타-아라미드섬유 0 ~ 10중량%로 구성되는 니들펀칭 복합부직포를 제조한 후, 온도가 200 ~ 300℃인 가열장치를 이용하여 니들펀칭 복합부직포 내에 포함된 폴리프로필렌섬유를 용융시키고, 상기 니들펀칭 복합부직포의 양 표면에 불연성 알루미늄 박막을 위치시킨 다음, 온도가 0 ~ 100℃인 냉각롤을 이용하여 1.5 ~ 4.5mm의 두께로 압착하여 성형하는 것을 특징으로 하고 있다.
In order to achieve the above object, the present invention provides a method of manufacturing a non-combustible thermal insulation material excellent in impact resistance at a cryogenic temperature, the method comprising the steps of: 50 to 80% by weight of glass fibers; 10 to 40% by weight of polypropylene fibers; %, A polypropylene fiber contained in the needle punching composite nonwoven fabric is melted by using a heating apparatus at a temperature of 200 to 300 DEG C, a non-incombustible aluminum sheet is formed on both surfaces of the needle punching composite nonwoven fabric, The thin film is placed thereon and then pressed to a thickness of 1.5 to 4.5 mm using a cooling roll having a temperature of 0 to 100 캜.

또한, 상기 니들펀칭 복합부직포를 형성한 후, 후크니들을 통해 복합부직포 내의 섬유배향 방향을 두께방향으로 조정하게 되며, 상기 유리섬유는 A, C, E, S-글라스, 실리카 섬유이고, 상기 알루미늄 박막은 두께가 5 ~ 300㎛임을 특징으로 하며, 그리고 상기 니들펀칭 복합부직포의 두께는 5 ~ 12mm이고, 단중이 300 ~ 1,200g/m2임을 특징으로 한다.
After the needle punching composite nonwoven fabric is formed, the orientation direction of the fibers in the composite nonwoven fabric is adjusted in the thickness direction through the hook needle. The glass fibers are A, C, E, S-glass, The thickness of the thin film is 5 to 300 mu m, and the thickness of the needle punching composite nonwoven fabric is 5 to 12 mm and the unit weight is 300 to 1,200 g / m < 2 & gt ;.

본 발명의 제조방법으로 제조된 극저온에서 충격방지특성이 우수한 불연성 단열재는 기본적으로 유리섬유 및 폴리프로필렌섬유의 혼합조성으로 구성된 니들펀칭 복합부직포를 이용하고 폴리프로필렌을 용융가능한 온도와 시간으로 가열한 후 최종제품의 요구되어지는 두께로 냉각 압착되어 표면이 알루미늄으로 처리된 두께가 얇은 단열재로서, 내부 복합부직포 중에 포함된 폴리프로필렌섬유가 가열에 의해 폴리프로필렌이 용융된 복합부직포를 강한 압력으로 압착하더라도 폴리프로필렌 성분이 복합부직포 내의 유리섬유 전체를 물리적으로 연결할 수 있는 연속상의 메트릭스를 만들 수 없음과 동시에 유리섬유가 연속상을 형성하고 폴리프로필렌은 비연속상으로 연결되어 지기 때문에, 복합부직포 내에 일정 비율의 빈공간을 형성하고 유리섬유 모노필라멘트 간의 물리적 접근이 가열 전보다 가까워진 형태로 구조를 이루고 있으므로, 극저온이 되더라도 폴리프로필렌이 유리전이온도 이하에서 나타내는 유리상 거동은 나타나지 않고, 외부충격에 대해서도 유리섬유 적층체의 고유한 특성을 거의 대부분 나타내는 특성이 있다.
The non-incombustible insulation material excellent in impact resistance at a cryogenic temperature produced by the production method of the present invention is basically made of a needle punching composite nonwoven fabric composed of a mixed composition of glass fiber and polypropylene fiber and heating the polypropylene at a melting temperature and time Even if the polypropylene fiber contained in the inner composite nonwoven fabric is squeezed by heating under pressure with a strong pressure, the composite nonwoven fabric in which the polypropylene is melted by heating is pressed against the surface of the composite nonwoven fabric, It is impossible to form a continuous phase matrix in which the propylene component can physically connect all the glass fibers in the composite nonwoven fabric and at the same time the glass fibers form a continuous phase and the polypropylene is connected in a non-continuous phase, Space to form and glass island Since the physical approach between the monofilaments is structured closer to that before the heating, the glassy phase behavior of the polypropylene at a temperature lower than the glass transition temperature does not appear even at a cryogenic temperature, and the inherent characteristics of the glass fiber laminate There are characteristics.

또한, 본 발명의 불연성 단열재는 적층된 섬유 필라멘트간의 빈공간에 의한 우수한 단열성과 동시에 우수한 저온 유연성 및 충격특성을 나타내게 되고, 추가적으로 사용할 수 있는 메타-아라미드섬유는 특유의 우수한 제진특성으로 소량의 혼합에 의해서도 유리섬유를 통한 진동전달 방지특성보다 우수한 진동전달 방지특성을 제공하여 주며, 그리고 표면의 알루미늄 박막과 낮은 폴리프로필렌 함량은 시공공정 중 접할 수 있는 용접환경에서도 우수한 불연성을 나타낼 수 있는 탁월한 효과가 있다.
In addition, the non-flammable heat insulation material of the present invention exhibits excellent heat insulation due to the void space between the laminated fiber filaments and at the same time exhibits excellent low-temperature flexibility and impact characteristics. Further, the meta-aramid fiber, The aluminum foil on the surface and the low polypropylene content are excellent in that they can exhibit excellent flame retardancy even in a welding environment that can be encountered during the construction process .

이하에서는, 본 발명에 의한 극저온에서 충격방지특성이 우수한 불연성 단열재의 제조방법에 대하여 설명하기로 하되, 이는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 예시하기 위한 것이지, 이로 인해 본 발명의 기술적인 사상 및 범주가 한정되는 것을 의미하지는 않는다.
Hereinafter, a method of manufacturing a non-combustible thermal insulating material excellent in impact resistance at a cryogenic temperature according to the present invention will be described. It should be understood that the present invention is not limited to the above- And this does not mean that the technical idea and scope of the present invention are limited.

본 발명에서 제안하는 극저온에서 충격방지특성이 우수한 불연성 단열재의 제조방법은, 불연성이 우수하고 고온에서부터 극저온까지 형태나 특성변화가 거의 없는 무기섬유계 단열재인 유리섬유 50 ~ 80중량%, 폴리프로필렌섬유 10 ~ 40중량%, 메타-아라미드섬유 0 ~ 10중량%로 구성되는 니들펀칭 복합부직포를 성형한 후, 온도가 200 ~ 300℃인 가열장치를 이용하여 니들펀칭 복합부직포 내에 포함된 폴리프로필렌섬유를 용융시키고, 상기 니들펀칭 복합부직포의 양 표면에 불연성 알루미늄 박막을 위치시킨 다음, 온도가 0 ~ 100℃인 냉각롤을 이용하여 1.5 ~ 4.5mm의 두께로 압착하여 성형하는 것을 특징으로 한다.
The method for producing a non-combustible insulation material excellent in impact resistance at a cryogenic temperature according to the present invention is characterized by comprising 50 to 80% by weight of a glass fiber which is excellent in incombustibility and hardly changes form and characteristics from high temperature to extremely low temperature, 10 to 40% by weight, and 0 to 10% by weight of meta-aramid fibers are formed, and then the polypropylene fibers contained in the needle punching composite nonwoven fabric are heated at a temperature of 200 to 300 ° C Melting nonwoven fabric, placing the incombustible aluminum thin film on both surfaces of the needle punching composite nonwoven fabric, and then pressing the mixture to a thickness of 1.5 to 4.5 mm using a cooling roll having a temperature of 0 to 100 캜.

본 발명의 가열압착 전 니들펀칭 복합부직포는 유리섬유 50 ~ 80중량%, 폴리프로필렌섬유 10 ~ 40중량%, 메타-아라미드섬유 0 ~ 10중량%로 구성되어 제조되며, 상기와 같이 구성되는 니들펀칭 복합부직포를 이용해 후크니들공정에서 루프를 형성 시킨 후 가열압착공정을 적용할 경우에는 보다 우수한 충격방지특성을 얻을 수 있다.
The needle punching composite nonwoven fabric prior to hot pressing according to the present invention is manufactured from 50 to 80% by weight of glass fiber, 10 to 40% by weight of polypropylene fiber and 0 to 10% by weight of meta-aramid fiber, When a loop is formed in a hook needle process using a composite nonwoven fabric and then a hot pressing process is applied, excellent impact resistance characteristics can be obtained.

상기 니들펀칭 복합부직포에 있어서, 유리섬유가 50중량% 미만이거나 폴리프로필렌섬유의 함량이 40중량%를 초과하면 극저온에서 우수한 충격방지특성을 가지기 어려울 뿐만 아니라 단열성이 현저하게 저하되는 단점이 있으며, 유리섬유의 함량이 80중량%를 초과하거나 폴리프로필렌 함량이 10중량% 미만이면 이 후 가열압착공정에서 원하는 두께의 성형이 어려워지는 단점이 있다. 그리고 제진특성의 개선을 위해 추가적으로 사용가능한 메타-아라미드섬유의 함량은 유리섬유로 제조되는 복합부직포에 추가적으로 소량 정도만 사용하여도 진동전달 방지특성을 어느 정도 발휘하지만 그 사용량이 10중량%를 초과할 경우에는 극저온에서의 충격방지특성이 오히려 저하되는 단점이 나타난다. 그러나 본 발명에 있어 메타-아라미드섬유를 사용하지 않을 경우에 이를 사용한 경우와 동등한 정도로 단열효과나 저온방진 등의 특성을 실현하기 위해서는 복합부직포의 단중(g/m2)이 증가될 뿐만 아니라 또 알루미늄 박막 또는 부직포의 두께(㎜)를 보다 증가시켜야 하는 것으로 연구되었다(아래 실시예 3 참조).
In the needle punched composite nonwoven fabric, when the glass fiber content is less than 50% by weight or the content of the polypropylene fiber is more than 40% by weight, it is difficult to have an excellent impact preventing property at an extremely low temperature, If the content of fibers is more than 80% by weight or the content of polypropylene is less than 10% by weight, it is difficult to form a desired thickness in the subsequent hot pressing step. In addition, the amount of the meta-aramid fiber which can be additionally used for improving the vibration damping property shows a certain degree of vibration-transmitting property even if only a small amount of the meta-aramid fiber is used in addition to the composite nonwoven fabric made of glass fiber. However, There is a disadvantage that the impact-preventing characteristic at a cryogenic temperature is lowered rather. However, in the present invention, when the meta-aramid fiber is not used, the unit weight (g / m < 2 >) of the composite nonwoven fabric is increased in order to realize the heat insulating effect and the low- It has been studied that the thickness (mm) of the thin film or nonwoven fabric should be further increased (see Example 3 below).

본 발명에서 사용할 수 있는 유리섬유는 주로 글라스섬유나 탄소섬유, 탄소안정화 섬유, 바잘트 섬유, 실리카 섬유 등 크게 제한은 없으며, 주로 장섬유상의 유리섬유를 사용하는 것이 좋은데, 이 유리섬유는 성분이나 용도에 따라 A, C, E, S, AR 등의 종류로 세분화되어지지만, 바람직하게는 E-글라스섬유가 가장 좋다. 그 이유는 E-글라스가 다른 조성의 유리섬유에 비해 강도가 유리하여 적은 유리섬유 함량으로도 높은 강도의 발휘가 가능하여 제품 경량화에 기여할 수 있다.
The glass fiber that can be used in the present invention is not particularly limited and is mainly glass fiber, carbon fiber, carbon stabilized fiber, basalt fiber and silica fiber. Depending on the application, it may be subdivided into A, C, E, S, AR and the like, but E-glass fiber is preferably the best. The reason for this is that E-glass is advantageous in strength compared to glass fibers of other compositions and can exhibit high strength even with a small glass fiber content, contributing to weight reduction of the product.

위와 같은 이유로 본 발명에서 주로 사용한 유리섬유는 직경이 7 ~ 20㎛인 E-글라스섬유로서 니들펀칭 복합부직포를 제조하는 카딩공정을 위해 장섬유상의 유리섬유를 5 ~ 10cm로 절단하여 사용하였는데, 유리섬유는 강도특성을 위해 장섬유타입의 유리섬유가 좋으며, 단섬유인 경우는 유리섬유 직경의 분포가 발생해 강도가 불량하며, 카딩을 위해 원하는 길이로 섬유를 조절하기 어려워 카딩 시 중량편차나 생산성 저하의 문제가 발생할 수 있다.
For the above reasons, the glass fibers mainly used in the present invention were cut into 5 to 10 cm long glass fibers for the carding process for producing needle punching composite nonwoven fabric as E-glass fibers having a diameter of 7 to 20 μm, The fiber is preferably a long fiber type glass fiber for the strength characteristic. In the case of the short fiber, the fiber diameter is distributed and the strength is poor. It is difficult to adjust the fiber to a desired length for carding, A problem of deterioration may occur.

참고로, 상기 유리섬유는 매우 가늘고 길게 성형한 후에 급냉시켜 만든 섬유형태의 유리를 말한다. 글라스섬유는 그 형태와 생산방법에 따라 단열흡음재로 사용하는 단섬유와 각종 수지보강재로 사용되는 장섬유로 구분되며, 일반적으로 단섬유를 글라스 울(Glass Wool), 장섬유를 글라스 파이버(Glass Fiber)라고 부른다. 또한, 그 조성에 따라 A-Glass, C-Glass, E-Glass, S-Glass, AR-Glass 등의 종류로 구분되고 있다. 장섬유인 글라스 파이버 가운데 가장 먼저 개발된 E-Glass는 조성 중 알칼리 성분이 거의 없어 고온에서의 안정성이 우수하고 전기전도도가 낮아 절연성이 우수한 재료로 평가되고 있다. E-Glass는 열경화성 수지가 개발된 1930년대부터 수지를 보강시켜 주는 수지강화제로 사용되기 시작하여 전기절연성을 이용한 각종 전기전자 제품부터 고강도가 요구되는 항공기 부품에까지 사용되고 있다.
For reference, the glass fiber refers to glass in the form of fiber formed by molding very long and then quenched. Glass fibers are divided into short fibers used as insulating sound absorbing materials and long fibers used as various resin reinforcing materials according to their shapes and production methods. Generally, short fibers are used as glass wool, long fibers are used as glass fibers ). It is classified into A-Glass, C-Glass, E-Glass, S-Glass and AR-Glass depending on its composition. E-glass, which is the first of long fiber glass fibers, is evaluated as a material that has excellent stability at high temperature and low electric conductivity because of almost no alkali component. E-Glass has been used as a resin reinforcing agent to reinforce resin since the 1930s when thermosetting resin was developed. It has been used for various electrical and electronic products using electrical insulation, and also for aircraft parts requiring high strength.

그리고 본 발명에서 무기섬유계 단열재를 구성하는 섬유상을 적정한 결합력으로 잡아주는 유기물로서 사용가능한 성분은 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, EVA, 폴리염화비닐, 열가소성 폴리우레탄, 저융점 폴리에스테르, 폴리아미드, 아크릴수지 등으로 제조된 분말이나 섬유상을 사용할 수 있는데, 본 발명에서는 무기섬유계 단열재를 카딩공정으로 제조하기 때문에 동일한 형태인 섬유상을 가지는 유기물을 사용하는 것이 더욱 효과적이며, 폴리프로필렌섬유가 용융접합성에 가장 유리하다.
In the present invention, the components usable as an organic material for holding the fiber phase constituting the inorganic fiber-based insulating material with a proper bonding force include polyethylene, polypropylene, EVA, polyvinyl chloride, thermoplastic polyurethane, low melting point polyester, polyamide, In the present invention, since the inorganic fiber-based heat insulating material is manufactured by the carding process, it is more effective to use the organic material having the fibrous shape of the same type, and the polypropylene fiber is most advantageous in the melt bonding property .

본 발명에서 사용하는 폴리프로필렌섬유는 융점이 170℃ 수준인 통상의 호모폴리프로필렌 성분이며, 융점이 조금 낮은 코폴리프로필렌을 사용하는 것도 무방하지만, 이 폴리프로필렌섬유는 이차적 가공을 통하여 클림프가 3 ~ 6개/cm가 되도록 가연처리된 것이 좋고 더욱 바람직한 것은 4 ~ 5개/cm가 적당하며, 여기서 가연처리가 적을 경우 웹 형성에 제약이 오고, 너무 크면 니들링시 큰 마찰열로 부분적으로 엉킴 현상이 발생할 수 있어 바람직하지 않다. 그리고 섬유의 굵기는 5 ~ 10데니어가 적당하고 가장 바람직하기로는 6 ~ 8 데니어 수준이 좋다(D : 데니어는 실의 길이 90,000m에 대하여 실의 무게 1g을 1데니어, 2g을 2데니어라 부른다). 이 데니어가 5 이하이면 유리섬유와 혼합 카딩 시 카딩특성이 저하되고 데니어가 10 이상이면 필요 이상의 폴리프로필렌 섬유가 사용되어 최종 용도에서 저온 충격방지특성이 저하되는 단점이 있으므로, 가열압착 시 적절히 융착성을 유지하기 위해서는 적절한 굵기가 반드시 필요하다. 그리고 폴리프로필렌섬유의 길이는 40 ~ 70mm의 것을 사용하는 것이 바람직한데, 너무 짧으면 웹 형성에 제약을 받고 너무 길면 균일한 혼합도를 얻기 어렵다.
The polypropylene fiber used in the present invention is a conventional homopolypropylene component having a melting point of 170 DEG C and may be a copolypropylene having a slightly lower melting point. 6 to about 6 / cm, more preferably about 4 to about 5 / cm. In the case where the flameproofing treatment is small, the web formation is limited. When the flameproofing treatment is too small, Which is undesirable. The thickness of the fiber is preferably in the range of 5 to 10 denier, and most preferably in the range of 6 to 8 denier (D: in the case of denier, the yarn weight is 1 g and the yarn weight is 1 denier and 2 g is 2 denier per 90,000 m) . When the denier is 5 or less, the carding properties are deteriorated when mixed with glass fiber. When the denier is 10 or more, necessary polypropylene fibers are used and the low-temperature impact preventing property is lowered in the end use, It is necessary to have proper thickness. The length of the polypropylene fiber is preferably 40 to 70 mm. If the length is too short, the web formation is restricted. If the length is too long, it is difficult to obtain a uniform mixing degree.

그리고 제진특성을 보완하기 위해 사용할 수 있는 제3의 섬유상 성분으로는 아라미드섬유를 사용할 수 있는데, 이 아라미드는 구조에 따라 메타계와 파라계로 구분되는데, 구조적으로 특별히 높은 고강도를 요구하지 않기 때문에 메타계 아라미드섬유를 사용하는 것이 좋다.
The aramid fiber can be used as a third fiber component that can be used to supplement the vibration damping characteristics. The aramid is divided into a meta system and a para system depending on the structure. Since the structure does not require a particularly high strength, It is better to use aramid fiber.

본 발명에서 사용할 수 있는 메타-아라미드섬유의 굵기는 0.9 ~ 5.0dTex가 적당한데(dTex : 데시텍스는 길의 길이 10,000m에 대하여 실의 무게 1g을 1데시텍스, 2g을 2데시텍스라 부른다), 섬유가 너무 굵어도 동일 중량비율에서 섬유가닥 수가 감소하여 제진특성 개선효과를 달성하기 어렵고, 너무 가는 경우에는 카딩특성이 타 섬유와 달라 혼섬특성이 저하한다. 그리고 메타-아라미드는 다른 섬유와의 혼합성을 고려하여 길이는 40 ~ 70mm가 적합하고, 클림프는 3 ~ 6개/cm가 적당한데, 이때 섬유길이가 너무 짧으면 웹 형성에 제약을 받고 너무 길면 균일한 혼합도를 얻기 어려우며, 클림프수가 너무 적을 경우 웹 형성에 제약이 오고 너무 크면 니들링시 큰 마찰열로 부분적으로 엉킴 현상이 발생할 수 있어 바람직하지 않다.
The thickness of the meta-aramid fiber that can be used in the present invention is suitably from 0.9 to 5.0 dTex (dTex: decitex is 1 decitex and 2 gite 2 decitex) Even if the fibers are too thick, the number of fiber strands decreases at the same weight ratio, and it is difficult to achieve the effect of improving the vibration damping property. If the fibers are too thick, the carding property is different from other fibers. The length of the meta-aramid is suitably 40 to 70 mm, and the number of the crimp is preferably 3 to 6 / cm. In this case, if the fiber length is too short, the web formation is restricted. If the length is too long, It is difficult to obtain a degree of mixing. When the number of climbs is too small, there are restrictions on the formation of webs. If the number of climbs is too large, it may cause partial entanglement due to large frictional heat during needling.

상기와 같은 섬유상의 원료 혼합물이 결정되면 니들펀칭 부직포를 제조하여야 하는데, 섬유상을 펠트형 부직포화 하기 위해서는 원료 섬유를 50 ~ 100mm 정도로 절단한 후 카딩공정이나 에어포밍공정을 통해 매우 벌키한 슬라브 형태로 만든 다음 돌출된 귀가 달린 펀칭용 바늘을 이용한 펀칭공정을 통해 적정한 밀도와 두께의 제품으로 제조할 수 있는데, 본 발명에 제조할 수 있는 복합부직포의 적정한 중량은 300 ~ 1,200g/m2 정도이며, 이 때 두께는 5 ~ 12mm로서 용도와 요구되는 성능에 따라 얼마든지 조절이 가능하지만, 이 후 단열재가 1.5 ~ 4.5mm의 두께로 가열압착되어 형성됨을 감안할 때 미리 복합부직포의 두께를 규격과 용도에 따라 적절히 설정하여야 함은 물론이다.
When the fibrous raw material mixture as described above is determined, a needle punching nonwoven fabric should be prepared. In order to make the fibrous nonwoven fabric into a felt nonwoven fabric, the raw fiber is cut into about 50 to 100 mm, And then punched using a punching needle with protruding ears. The appropriate weight of the composite nonwoven fabric to be produced in the present invention is about 300 to 1,200 g / m 2 , In this case, the thickness is 5 ~ 12mm, and it can be adjusted according to the application and the required performance. However, considering that the insulation is formed by heating and pressing to a thickness of 1.5 ~ 4.5mm, the thickness of the composite non- Of course, be set appropriately.

이렇게 만들어진 니들펀칭 부직포는 바로 두께가공을 위해 가열압착공정으로 넘어갈 수 있지만, 필요한 경우 물리적 형태에 대한 보완대책을 추가적으로 활용해 발명의 효과를 개선할 수 있는데, 이 때 사용가능한 방안이 후크니들을 이용해 카딩공정에서 형성된 평면의 섬유배향을 두께방향인 수직방향으로 배향하여 가열압착공정 후에 보다 우수한 충격방지특성을 나타내게 할 수도 있다.
The needle punching nonwoven fabric thus made can be transferred directly to the heat pressing process for thickness processing, but if necessary, supplementary measures for the physical form can be additionally utilized to improve the effectiveness of the invention, using a hook needle The fiber orientation of the planes formed in the carding process may be oriented in the direction perpendicular to the thickness direction so as to exhibit better impact protection characteristics after the hot pressing process.

상기와 같이 제작된 니들펀칭 부직포는 온도가 200 ~ 300℃인 가열장치를 이용하여 니들펀칭 부직포 내에 포함된 열가소성 수지인 폴리프로필렌섬유를 용융시키고, 표면에 불연성의 알루미늄 박막을 위치시킨 다음, 냉각압착공정에서 온도가 0 ~ 100℃인 냉각롤을 이용해 원하는 두께로 압착하여 최종적으로 필요한 단열재를 제조할 수 있는데, 이 때 사용하는 알루미늄 박막은 순수 알루미늄으로 두께는 두께가 5 ~ 300㎛인 것이 좋으며, 만약 알루미늄의 두께가 5㎛ 미만이면 용접 시 발생하는 순간온도 1,000℃ 정도의 불꽃이나 불똥이 표면에 떨어질 때 충분한 방어를 하기가 어려운 단점이 있고 300㎛를 초과하는 경우에는 가공이 불량하고 단열성이 저하될 우려가 있다.
The needle punching nonwoven fabric manufactured as described above was made by melting a polypropylene fiber as a thermoplastic resin contained in a needle punching nonwoven fabric by using a heating apparatus at a temperature of 200 to 300 DEG C, placing a nonflammable aluminum thin film on the surface, The aluminum foil to be used is pure aluminum and preferably has a thickness of 5 to 300 mu m. The thickness of the aluminum foil is in the range of 5 to 300 mu m, If the thickness of the aluminum layer is less than 5 탆, it is difficult to sufficiently protect the flame or spark from the temperature of about 1,000 캜 at the time of the welding at the welding surface. If the thickness exceeds 300 탆, There is a concern.

상기 가열장치의 가열온도가 200℃ 미만이면 복합부직포 내의 폴리프로필렌 수지를 용융시키기 위해 많은 시간이 필요하여 가열시간이 증가하는 단점이 있고, 300℃를 초과하게 되면 복합부직포에 포함된 유기물 성분이 일부 열분해되어 단열재의 물성이 저하될 우려가 있다. 그리고 냉각압착은 주로 냉각롤을 이용하여 실시되며, 냉각롤의 온도는 낮을수록 공정속도를 빠르게 할 수 있지만 0℃ 미만으로 하는 것은 단열재의 특성에는 문제가 없으나 과도하게 낮은 온도는 불필요하며, 100℃를 초과하게 되면 용융된 폴리프로필렌 성분이 고화되는데 많은 시간이 소요되므로 공정속도를 저하시키는 단점이 있다.
If the heating temperature of the heating apparatus is less than 200 ° C, it takes a long time to melt the polypropylene resin in the composite nonwoven fabric and the heating time increases. When the heating temperature exceeds 300 ° C, There is a possibility that the physical properties of the heat insulating material are lowered. The lower temperature of the cooling roll can speed up the process speed. However, when the temperature of the cooling roll is less than 0 ° C, there is no problem in the characteristics of the heat insulating material, but an excessively low temperature is not necessary. , It takes a long time to solidify the molten polypropylene component, which is disadvantageous in that the process speed is lowered.

위와 같이, 니들펀칭 부직포의 양 표면은 불연성이 우수한 알루미늄을 적용하고 가열압착을 통해 1.5 ~ 4.5mm의 두께를 형성하면서 압착됨으로써 단열성은 물론 극저온에서도 우수한 충격방지특성을 유지할 수 있고, 시공 중의 용접화염에 의한 화재로부터 안전성을 확보할 수 있으며, 시공상 필요로 하는 얇은 두께를 얻을 수 있는 특징이 있다.
As described above, both surfaces of the needle punching nonwoven fabric are made of aluminum, which is excellent in incombustibility, and are pressed together while forming a thickness of 1.5 to 4.5 mm through hot pressing, thereby being able to maintain an excellent impact preventing property at a cryogenic temperature as well as a heat insulating property. It is possible to secure safety against fire caused by the fire, and to obtain a thin thickness necessary for the construction.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명은 수많은 실험을 거쳐 완성되었으나, 이하에서는 당업자가 용이하게 이해하고 실시할 수 있을 정도의 바람직한 실시예를 통하여 본 발명을 설명한다.
While the invention has been shown and described with reference to certain preferred embodiments thereof, it will be understood by those skilled in the art that various changes and modifications may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention.

[실시예 1][Example 1]

[표 1]에 표시된 바와 같이, 섬유 굵기가 9.7 ~ 10.1㎛인 E-글라스 장섬유를 길이 50 ~ 70mm로 절단한 E-글라스섬유 75중량%, 융점이 167℃이고 길이가 55mm, 크림프가 4개/cm, 7데니어인 폴리프로필렌 단섬유 20중량%, 굵기가 2.2dTex이고 길이가 51mm, 클리프가 4.5개/cm인 메타-아라미드섬유 5중량%를 원료로 하여, 액상의 통상 사용되는 대전방지제를 원료섬유에 대하여 0.3중량% 정도로 처리한 후, 혼섬된 섬유를 일련의 개면, 카딩, 크로스랩핑을 통해 1,000g/m2의 니들펀칭 전의 복합부직포 적층체를 제조하였다.As shown in Table 1, E-glass fibers having a fiber thickness of 9.7 to 10.1 탆 were cut into a length of 50 to 70 mm, and 75% by weight of E-glass fibers having a melting point of 167 캜 and a length of 55 mm. Aramid fibers having a thickness of 2.2 dTex, a length of 51 mm, and a Cliffness of 4.5 yarns / cm 2 as a raw material as a raw material, a liquid antistatic agent Was treated at about 0.3 wt.% With respect to the raw fibers, and then a composite nonwoven fabric laminate before the needle punching of 1,000 g / m 2 was produced through a series of openings, carding and cross lapping of the mixed fibers.

상기와 같이 제조된 니들펀칭 복합부직포를 이용하여 상하부에 두께가 40㎛인 알루미늄박막을 덮은 다음 온도가 280℃인 가열 롤을 통해 복합부직포 내의 폴리프로필렌 수지를 용융시킨 다음, 15℃의 냉각롤을 이용해 압착하여 2.5mm의 단열재를 제조하였으며, 이렇게 제조된 단열재의 각종 특성을 평가하고 그 결과를 [표 2]에 나타내었다.
Using the needle punching composite nonwoven fabric thus prepared, an aluminum thin film having a thickness of 40 탆 was covered on the upper and lower sides, the polypropylene resin in the composite nonwoven fabric was melted through a heating roll having a temperature of 280 캜, , And various properties of the thus-prepared insulation were evaluated. The results are shown in Table 2. [Table 2] < EMI ID = 10.1 >

[실시예 2] ~ [실시예 10][Example 2] - [Example 10]

실시예 2 내지 실시예 10에 따른 단열재는 실시예 1의 복합부직포 성분과 층별 구성을 하기 [표 1]과 같이 변경하였으며, 가열압착공정은 [표 2]와 같이 실시한 후 그 결과를 [표 2]에 나타내었다.
The heat insulating materials according to Examples 2 to 10 were modified as shown in [Table 1] below, and the composition of the composite nonwoven fabric and layer composition of Example 1 were changed as shown in [Table 2] ].

[비교예 1] ~ [비교예 10][Comparative Example 1] - [Comparative Example 10]

비교예 1 내지 비교예 10에 따른 단열재는 실시예 1의 복합부직포 성분과 층별 구성을 하기 [표 1]과 같이 변경하였으며, 가열압착공정은 [표 2]와 같이 실시한 후 그 결과를 [표 2]에 나타내었다.
The heat insulating materials according to Comparative Examples 1 to 10 were modified as shown in Table 1 below and the compositions of the composite nonwoven fabric and the layers in Example 1 were subjected to the heat pressing step as shown in Table 2, ].

[비교예 11] ~ [비교예 12][Comparative Example 11] - [Comparative Example 12]

비교예 11 및 비교예 12에 따른 단열재는 실시예 1에서와 같은 복합부직포를 사용하지 않고, 실시예 11에서는 시중에서 구할 수 있는 폴리에틸렌 발포단열재, 실시예 12에서는 폴리우레탄 단열재쉬트를 각각 이용하였으며, 실시예 1에서와 같은 가열압착 없이 단열재 그대로 실시하고, 그 결과를 [표 2]에 나타내었다.
The heat insulating materials according to Comparative Example 11 and Comparative Example 12 were not made of the same composite nonwoven fabric as in Example 1, but in the case of Example 11, a polyethylene foam insulating material available in the market, and in Example 12, a polyurethane insulating sheet, The same heat insulation material as in Example 1 was used without heating and compression, and the results are shown in Table 2.

구분division 섬유혼합비(중량%)Fiber mixing ratio (% by weight) 후가공Post-processing 단중
(g/m2)
Weight
(g / m 2 )
두께
(mm)
thickness
(mm)
유기물Organic matter 무기물Minerals ARAR 실시예1Example 1 PP20PP20 GF75GF75 55 OO 992992 11.211.2 실시예2Example 2 PP30PP30 GF60GF60 1010 OO 976976 12.012.0 실시예3Example 3 PP30PP30 GF70GF70 00 XX 980980 9.19.1 실시예4Example 4 PP20PP20 GF75GF75 55 XX 1,0121,012 8.98.9 실시예5Example 5 PP20PP20 GF75GF75 55 XX 1,0121,012 8.98.9 실시예6Example 6 PP20PP20 GF75GF75 55 XX 1,0121,012 8.98.9 실시예7Example 7 PP20PP20 GF75GF75 55 XX 1,0121,012 8.98.9 실시예8Example 8 PP20PP20 GF75GF75 55 OO 687687 8.18.1 실시예9Example 9 PP20PP20 GF75GF75 55 OO 359359 5.45.4 실시예10Example 10 PP20PP20 S75S75 55 XX 897897 9.29.2 비교예1Comparative Example 1 PP50PP50 GF45GF45 55 XX 950950 10.410.4 비교예2Comparative Example 2 PP7PP7 GF88GF88 55 XX 1,0501,050 8.78.7 비교예3Comparative Example 3 PP20PP20 GF60GF60 2020 XX 970970 9.19.1 비교예4Comparative Example 4 PP20PP20 GF75GF75 55 XX 217217 3.73.7 비교예5Comparative Example 5 PP20PP20 GF75GF75 55 XX 1,5821,582 15.715.7 비교예6Comparative Example 6 PP20PP20 GF75GF75 55 XX 992992 8.98.9 비교예7Comparative Example 7 PP20PP20 GF75GF75 55 XX 992992 8.98.9 비교예8Comparative Example 8 PP20PP20 GF75GF75 55 XX 992992 8.98.9 비교예9Comparative Example 9 PP20PP20 GF75GF75 55 XX 992992 8.98.9 비교예10Comparative Example 10 PP20PP20 PET75PET75 55 XX 427427 5.25.2 비교예11Comparative Example 11 -- -- -- -- -- -- 비교예12Comparative Example 12 -- -- -- -- -- --

PP : 폴리프로필렌 섬유 (뒤 숫자는 중량%) PP: Polypropylene fiber (the following figures are% by weight)

GF : 유리 섬유 (뒤 숫자는 중량%) GF: Glass fiber (the following figures are% by weight)

PET : 폴리에스테르 단섬유 (뒤 숫자는 중량%) PET: Polyester staple fiber (the following figures are% by weight)

AR : 메타-아라미드 섬유 (뒤 숫자는 중량%) AR: meta-aramid fibers (the back numbers are% by weight)

후가공 : 후크니들공정을 이용해 섬유배향을 두께방향으로 증가시킨 시료Post-processing: A sample whose fiber orientation is increased in the thickness direction using a hook needle process

단중 : 성형시편을 200*200mm로 절단해 중량을 측정하여 g/m2로 환산한 값Weight: Cut the specimen to 200 * 200mm and measure its weight and convert it into g / m 2

두께 : 다이얼게이지를 이용해 측정한 복합부직포의 두께(mm)
Thickness: thickness of composite nonwoven fabric measured by dial gauge (mm)

구분division 알루미늄 박막(㎛)Aluminum Thin Film (㎛) 가열압착조건Heat pressing condition 단열재 물성Insulation properties 가열
온도
heating
Temperature
냉각
온도
Cooling
Temperature
단중
(g/m2)
Weight
(g / m 2 )
두께
(mm)
thickness
(mm)
불연성nonflammable 저온
방진
Low temperature
square
단열성Adiabatic
실시예1Example 1 4040 280280 1515 1,1891,189 2.52.5 OKOK 미파괴Undermine 0.0350.035 실시예2Example 2 3535 280280 1515 1,1721,172 2.82.8 OKOK 미파괴Undermine 0.0360.036 실시예3Example 3 7070 280280 1515 1,3401,340 3.83.8 OKOK 미파괴Undermine 0.0350.035 실시예4Example 4 3030 280280 1515 1,1541,154 2.42.4 OKOK 미파괴Undermine 0.0370.037 실시예5Example 5 1010 280280 1515 1,0671,067 2.12.1 OKOK 미파괴Undermine 0.0350.035 실시예6Example 6 4040 230230 1515 1,2341,234 4.14.1 OKOK 미파괴Undermine 0.0340.034 실시예7Example 7 4040 280280 7070 1,2171,217 3.23.2 OKOK 미파괴Undermine 0.0350.035 실시예8Example 8 4040 280280 1515 914914 1.91.9 OKOK 미파괴Undermine 0.0370.037 실시예9Example 9 4040 280280 1515 564564 1.71.7 OKOK 미파괴Undermine 0.0390.039 실시예10Example 10 4040 280280 1515 1,1211,121 2.72.7 OKOK 미파괴Undermine 0.0350.035 비교예1Comparative Example 1 4040 280280 1515 1,0871,087 1.31.3 OKOK 파괴Destruction 0.0470.047 비교예2Comparative Example 2 4040 280280 1515 1,2871,287 6.76.7 OKOK 미파괴Undermine 0.0340.034 비교예3Comparative Example 3 4040 280280 1515 1,1871,187 4.64.6 분해decomposition 미파괴Undermine 0.0350.035 비교예4Comparative Example 4 4040 280280 1515 378378 1.01.0 OKOK 파괴Destruction 0.0520.052 비교예5Comparative Example 5 4040 280280 1515 1,7821,782 5.85.8 OKOK 미파괴Undermine 0.0370.037 비교예6Comparative Example 6 33 280280 1515 1,0021,002 2.42.4 연소Combustion 미파괴Undermine 0.0360.036 비교예7Comparative Example 7 4040 180180 1515 1,1971,197 10.710.7 OKOK 미파괴Undermine 0.0360.036 비교예8Comparative Example 8 4040 350350 1515 1,1651,165 2.32.3 분해decomposition 미파괴Undermine 0.0350.035 비교예9Comparative Example 9 4040 280280 120120 1,2241,224 5.25.2 OKOK 미파괴Undermine 0.0350.035 비교예10Comparative Example 10 3030 250250 1515 567567 2.82.8 연소Combustion 미파괴Undermine 0.0480.048 비교예11Comparative Example 11 -- -- -- 189189 4.34.3 연소Combustion 파괴Destruction 0.0450.045 비교예12Comparative Example 12 -- -- -- 421421 4.54.5 변형
분해
transform
decomposition
파괴Destruction 0.0320.032

- 단중 : 단열재 성형시편을 200*200mm로 절단해 중량을 측정하여 g/m2으로 환산한 값- Unit weight: Insulation molding specimen is cut to 200 * 200mm and the weight is measured and converted into g / m 2

- 두께 : 단열재 성형시편을 200*200mm로 절단해 측정한 두께(mm)- Thickness: Thickness (mm) measured by cutting insulation specimen to 200 * 200mm.

- 불연성 : 일반 휴대용 부탄용기를 이용한 토치화염을 가열압착된 성형시편 표면에 10초간 분사한 후 단열재의 변화를 관찰하고 평가하였고 그 판정기준은 아래와 같다.- Noncombustible: The torch flame using the general portable butane container was sprayed on the surface of the hot pressed test specimen for 10 seconds, and the change of the heat insulator was observed and evaluated.

OK : 불이 붙지 않고 형태의 변화가 없음OK: No change in shape without fire

변형 : 불은 붙지 않으나 외관상 제품의 칫수변화나 뒤틀림이 발생Deformation: Fire does not stick, but appearance of product changes or distortion occurs

분해 : 불은 붙지 않으나 연소성 연기가 날 경우Disassembly: No fire, but combustible smoke

연소 : 불이 붙는 경우Burning: If it catches fire

- 저온 방진 : 가열압착된 단열재를 액체질소에 1분간 담가두었다가 꺼내어 두께 1.0mm인 통상의 현미경 관찰용 슬라이드글라스 위에 위치시키고, 무게가 100g인 강철구를 높이 30cm에서 낙하시켜 슬라이드글라스의 파괴여부를 관찰하였다. 이 때 극저온의 액체질소에서 유연성을 유지할 경우는 충격방지특성을 발휘할 수 있어서 슬라이드 글라스의 파괴를 막을 수 있고, 만약 유연성을 상실한 경우는 강철구의 낙하충격을 슬라이드글라스에 전달하여 파괴가 발생한다. 슬라이드 글라스 위에 아무 조치도 없이 강철구를 낙하시키면 낙하높이 5cm에서도 슬라이드 글라스는 파괴된다.- Low Temperature Dustproofing: Heat-pressed insulation is immersed in liquid nitrogen for 1 minute, taken out, placed on a slide glass for observation under a normal microscope with a thickness of 1.0 mm, and a steel ball having a weight of 100 g is dropped at a height of 30 cm to observe whether or not the slide glass is broken Respectively. In this case, when the flexibility is maintained at the cryogenic liquid nitrogen, the impact resistance can be exhibited and the slide glass can be prevented from breaking. If the flexibility is lost, the drop impact of the steel ball is transmitted to the slide glass to cause breakage. If the steel ball is dropped on the slide glass without any action, the slide glass will be destroyed even if the drop height is 5 cm.

- 단열성 : KS L 9016의 기준에 준하여 측정한 열전도도(단위: W/mK)
- Thermal conductivity: Thermal conductivity measured in accordance with KS L 9016 (Unit: W / mK)

상기 [표 2]에서와 같이, 본 발명의 극저온에서 충격방지특성이 우수한 불연성 단열재로 시험한 실시예 1 내지 실시예 10과 비교예 1 내지 비교예 12를 비교한 결과를 종합하면, 본 발명에 의한 실시예는 비교예에 비해 단열재의 단중(g/m2)과 두께(㎜)가 대동소이함에도 불구하고(비교예 11, 12 제외), 극저온 충격방지 단열재에서 요구되는 불연성, 저온방진성, 단열성 등의 물성이 균일하게 향상되는 효과가 있음을 확인할 수 있었다. 그리고 실시예 1 내지 실시예 10은 본 발명에서 제조된 복합부직포를 사용하지 않은 비교예 11과 비교예 12에 비해서는 불연성, 저온방진성, 단열성이 현저하게 양호함을 확인할 수 있다.
As shown in Table 2, the results of comparison between Examples 1 to 10 and Comparative Examples 1 to 12, which were tested with a non-combustible thermal insulating material having excellent impact resistance at a cryogenic temperature according to the present invention, (G / m 2 ) and the thickness (mm) of the heat insulating material are comparatively smaller than those of the comparative example (except for Comparative Examples 11 and 12), the incombustibility, low temperature dustproofness, It was confirmed that the effect of improving the physical properties such as the uniformity was observed. It can be seen that Examples 1 to 10 are significantly better than Comparative Examples 11 and 12 which do not use the composite nonwoven fabric prepared in the present invention, in terms of incombustibility, low-temperature dustproofing property and heat insulation property.

따라서 본 발명의 시공성이 우수한 불연성 투습방수성 열반사 단열재는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지로 치환, 변형 및 변경이 가능한 것으로, 각종 산업용 설비의 배관, 가스탱크 등과 같은 보냉용 플랜트 시설은 물론, 항공기, 선박, 자동차 등의 불연, 단열흡음재로 적용할 수 있는 환경 친화적인 복합기능성 소재로서 다양한 용도와 형태로 사용되어 질 수 있다.
Therefore, the non-flammable moisture-permeable and waterproof heat-reflecting and heat insulating material having excellent workability of the present invention can be variously substituted, modified and changed within the scope of the technical idea of the present invention, and can be used for various types of industrial facilities such as piping, It can be used as various environment-friendly functional materials which can be used as incombustible and adiabatic materials for airplanes, ships, automobiles, as well as facilities.

Claims (6)

유리섬유 50 ~ 80중량%, 폴리프로필렌섬유 10 ~ 40중량%, 메타-아라미드섬유 0 ~ 10중량%로 구성되는 니들펀칭 복합부직포를 제조한 후, 온도가 200 ~ 300℃인 가열장치를 이용하여 니들펀칭 복합부직포 내에 포함된 폴리프로필렌섬유를 용융시키고, 상기 니들펀칭 복합부직포의 양 표면에 불연성 알루미늄 박막을 위치시킨 다음, 온도가 0 ~ 100℃인 냉각롤을 이용하여 양 표면에 알루미늄 박막을 위치된 니들펀칭 복합부직포를 1.5 ~ 4.5mm의 두께로 압착하여 성형하고,
상기 니들펀칭 복합부직포를 제조한 후, 후크니들을 통해 복합부직포 내의 섬유배향 방향을 두께방향으로 조정하는 것을 특징으로 하는 극저온에서 충격방지특성이 우수한 불연성 단열재의 제조방법.
A needle punching composite nonwoven fabric comprising 50 to 80% by weight of glass fiber, 10 to 40% by weight of polypropylene fiber and 0 to 10% by weight of meta-aramid fiber was prepared and then heated at a temperature of 200 to 300 ° C The polypropylene fibers contained in the needle punching composite nonwoven fabric were melted and the nonflammable aluminum foil was placed on both surfaces of the needle punching composite nonwoven fabric and then the aluminum foil was placed on both surfaces using a cooling roll having a temperature of 0 to 100 ° C The needle punching composite nonwoven fabric was pressed and formed into a thickness of 1.5 to 4.5 mm,
Wherein the fiber orientation direction in the composite nonwoven fabric is adjusted in the thickness direction through the hook needle after the needle punching composite nonwoven fabric is manufactured.
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 유리섬유는 A-글라스, C-글라스, E-글라스, S-글라스, 실리카 섬유 중 어느 하나임을 특징으로 하는 극저온에서 충격방지특성이 우수한 불연성 단열재의 제조방법.
The method according to claim 1,
Wherein the glass fiber is one of A-glass, C-glass, E-glass, S-glass and silica fiber.
제1항에 있어서,
상기 알루미늄 박막은 두께가 5 ~ 300㎛임을 특징으로 하는 극저온에서 충격방지특성이 우수한 불연성 단열재의 제조방법.
The method according to claim 1,
Wherein the aluminum thin film has a thickness of 5 to 300 占 퐉.
제1항에 있어서,
상기 니들펀칭 복합부직포는 두께가 5 ~ 12mm이고, 단중이 300 ~ 1,200g/m2임을 특징으로 하는 극저온에서 충격방지특성이 우수한 불연성 단열재의 제조방법.
The method according to claim 1,
Wherein the needle punching composite nonwoven fabric has a thickness of 5 to 12 mm and a unit weight of 300 to 1,200 g / m 2 , wherein the needle punching composite nonwoven fabric has excellent impact resistance at a cryogenic temperature.
제1항, 제3항, 제4항, 제5항 중 어느 한 항에 기재된 제조방법으로 성형된 것을 특징으로 하는 극저온에서 충격방지특성이 우수한 불연성 단열재.
A nonflammable thermal insulating material excellent in impact resistance at a cryogenic temperature, characterized by being molded by the manufacturing method according to any one of claims 1, 3, 4,
KR1020120070701A 2012-06-29 2012-06-29 Incombustible insulation materials with vibration preventing in an extremely low temperature and manufacturing process of it KR101403289B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120070701A KR101403289B1 (en) 2012-06-29 2012-06-29 Incombustible insulation materials with vibration preventing in an extremely low temperature and manufacturing process of it

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120070701A KR101403289B1 (en) 2012-06-29 2012-06-29 Incombustible insulation materials with vibration preventing in an extremely low temperature and manufacturing process of it

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20140002337A KR20140002337A (en) 2014-01-08
KR101403289B1 true KR101403289B1 (en) 2014-06-03

Family

ID=50139428

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020120070701A KR101403289B1 (en) 2012-06-29 2012-06-29 Incombustible insulation materials with vibration preventing in an extremely low temperature and manufacturing process of it

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101403289B1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20230144885A (en) 2022-04-08 2023-10-17 주식회사 윈코 Manufacturing method of incombustible insulation materials with superior shock prevention effect in extremely low temperature

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR970010445B1 (en) * 1992-05-08 1997-06-26 게이츠 폼드-파이버 프로덕츠, 인코오포레이티드 Improved nonwoven moldable composite and method of manufacture
KR20070033310A (en) * 2003-08-25 2007-03-26 다카야스 가부시키가이샤 Sound absorbing material
KR20070100262A (en) * 2004-11-30 2007-10-10 프로펙스 지오솔루션즈 코포레이션 Flame resistant fiber blends, fire and heat barrier fabrics and related processes
KR101038192B1 (en) * 2010-10-27 2011-05-31 주식회사 비 에스 지 Multi functional house wrap having excellent heat shielding, moisture-permeable and water-proof properties and preparing method for the same

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR970010445B1 (en) * 1992-05-08 1997-06-26 게이츠 폼드-파이버 프로덕츠, 인코오포레이티드 Improved nonwoven moldable composite and method of manufacture
KR20070033310A (en) * 2003-08-25 2007-03-26 다카야스 가부시키가이샤 Sound absorbing material
KR20070100262A (en) * 2004-11-30 2007-10-10 프로펙스 지오솔루션즈 코포레이션 Flame resistant fiber blends, fire and heat barrier fabrics and related processes
KR101038192B1 (en) * 2010-10-27 2011-05-31 주식회사 비 에스 지 Multi functional house wrap having excellent heat shielding, moisture-permeable and water-proof properties and preparing method for the same

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20230144885A (en) 2022-04-08 2023-10-17 주식회사 윈코 Manufacturing method of incombustible insulation materials with superior shock prevention effect in extremely low temperature

Also Published As

Publication number Publication date
KR20140002337A (en) 2014-01-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8062985B2 (en) Flexible composite multiple layer fire-resistant insulation structure
EP2969533B1 (en) Composites comprising nonwoven structures and foam
US7547650B2 (en) Flame retardant multicomponent articles
US10549498B2 (en) Composites and articles made from nonwoven structures
EP2762623B1 (en) Multipurpose functional nonwoven fiber, and method for manufacturing same
KR101825115B1 (en) Method for fire protection and modification of properties of expanded polyesters
JP2014224648A (en) Flame-proof heat insulation material, and flame-proof heat insulation material for vehicle
Chen et al. Synergistic effect of carbon and phosphorus flame retardants in rigid polyurethane foams
CN102179972A (en) Fire protection system for expanded polymers
KR101957642B1 (en) Semi-fireproof insulation material using polyurethane foam and its manufacturing method
KR101403289B1 (en) Incombustible insulation materials with vibration preventing in an extremely low temperature and manufacturing process of it
KR20190068453A (en) Non-combustible thermal insulation
US6914020B1 (en) Sound and heat insulation material
KR101866422B1 (en) Insulation and heating panel for fire safety
EP3990274B1 (en) Nonwoven fibrous web
KR20230144885A (en) Manufacturing method of incombustible insulation materials with superior shock prevention effect in extremely low temperature
KR20150056218A (en) Low-e insulation with incombustibility
Zhu et al. Ramie fiber reinforced composites with flame retardant structure design: flammability, smoke suppression, and mechanical properties
JP2016191020A (en) Substrate for fire retardant composite molding, fire retardant composite molded body and manufacturing method therefor
KR20100064841A (en) Composite sheet having noise, vibration and thermal insulation function
KR102155878B1 (en) Manufacturing method of flame retardant sheet for construction and automobile interior material and its flame retardant sheet
KR101569917B1 (en) A method for producing fire-proof heat insulator
KR200279605Y1 (en) Polyester non-woven composite sheet having excellent sound-absorbing and sound-blocking properties
EP4316900A1 (en) Flame shield for a battery of an electric vehicle and battery housing comprising it
KR102188309B1 (en) Manufacturing method of laminated interior material for construction and automobile and its laminated interior material

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170502

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180418

Year of fee payment: 5